树鼩在生物医学研究中的优势与挑战

动物模型是研究人类疾病发生机制和药物筛选及有效性和安全性评价的重要手段。随着分子生物学技术的发展及对疾病分子遗传机制研究的深入,啮齿类动物与人类遗传背景、生理及代谢特征等方面的差异使得啮齿类动物很难体现人类疾病的复杂症状,在生命科学研究中的局限性日益突出。灵长类动物在进化上与人类更为接近,其生物学特性与人类非常相似,在生命科学研究中有着不可替代的作用,但目前灵长类动物遗传操作困难、研究周期长、成本高。树鼩是一种在进化上比啮齿类更为接近灵长类的小型哺乳动物,其神经功能障碍和感染性疾病等多个系统的关键因子和信号通路与人有保守和独特的特征,同时与灵长类动物比较,具有易饲养、繁殖快、研究成本低等优点,目前已越来越多地应用于生物医学研究领域。本文基于树鼩在生理代谢过程和组织解剖结构方面的特点,分析其在生物医学研究中的优势与面临的问题。

雌性恒河猴月经周期异常与肠道微生物的相关性研究

目的以健康雌性育龄期恒河猴为研究对象,采用16S rRNA宏基因组方法探讨雌性恒河猴月经周期异常与肠道微生物组成的相关性。方法将27只健康雌性恒河猴分为月经规律和不规律两组,分别采集两组实验猴卵泡期(follicular phase,FP)、排卵期(ovulatoryperiod,OP)和黄体期(lutealphase,LP)粪便样品,对16SrRNA基因的V3~V4高变区测序,分析比较两组实验猴月经周期肠道菌群结构及多样性。结果在门水平,规律组和不规律组猕猴在卵泡期、黄体期和排卵期3个不同时期均以厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为主要菌群,占比总和超过98%;在属水平以普雷沃菌属_9(Prevotella_9)、瘤胃球菌(Ruminococcaceae_UCG-002)、乳杆菌属(Lactobacillus)、普雷沃菌属_2(Prevotella_2)、考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)、瘤胃球菌_UCG-005(Ruminococcaceae_UCG-005)、链球菌属(Streptococcus)、布劳特菌属(Blautia)、普雷沃菌属_NK3B31(Prevotellaceae_NK3B31_group)、理研菌属(Rikenellaceae_RC9_gut_group)为主;在黄体期规律组厚壁菌门(Firmicutes)占比高于不规律组,而拟杆菌门(Bacteroidetes)刚好相反。规律组3个阶段,螺旋体门(Spirochaetes)均高于不规律组(P<0.05)。结论月经周期规律与月经周期不规律的两组猕猴肠道微生物组成存在一定差异,为研究肠道细菌与排卵障碍提供一定的参考依据。

医学研究机构实验动物中心产学研模式

通过建设和完善医学生物学研究所实验动物中心管理体制,提升了为生产、科研和教学技术服务的水平,发挥和利用其独特的灵长类实验动物资源优势加强了与相关机构的科研合作,促进实验动物科技队伍和科技工作的创新和发展,在保证了研究所医学科研、疫苗生产、检定和教学对实验动物及动物实验的需求同时,探索和构建了"产学研"一体化管理和运作体系,已成为一个集生产、科研、教学、技术服务和科研合作的平台。

人工繁育幼年猕猴部分生物学特性的初步研究

目的分析人工繁育幼年猕猴的生长性能及生理生化指标,建立人工繁育的猕猴生物学特性数据库,为用其进行生物学、医学等方面的实验研究提供参考数据。方法采用弹簧秤、软尺、全自动血液分析仪和全自动生化仪,对12月龄、24月龄的自繁猕猴的生长性能和部分生理生化指标进行测定。结果12月龄雌雄之间体重、TP、TG差异极显著(P<0.01),胸围差异显著(0.01<P<0.05);24月龄雌雄之间胸围差异极显著(P<0.01),ALT差异显著(0.01<P<0.05);12月龄与24月龄之间生长性能各项指标差异极显著(P<0.01)。生理生化指标HGB、MCV、MCH、MCHC、T-B、D-B、UA、AST、AKP、r-GT差异极显著(P<0.01),LDH差异显著(0.01<P<0.05),其余指标差异不显著(P>0.05)。结论人工繁育的猕猴生物学特性部分指标在性别和年龄上存在显著或极显著差异,因此用其进行实验时,既要注重性别,又要知道其准确的年龄。

动物高等级生物安全实验室培训体系的构建

动物高等级生物安全实验室是新发突发烈性动物传染病、人畜共患传染病研究实验活动的重要技术平台,危险系数大。为了保护进入其中从事病原体研究的工作人员及管理人员不被感染、外界环境不受污染、保证实验室的科学研究质量和效果,提高生物安全专业水平,维护好实验室生物安全,必须对人员定期开展相关的岗位培训。本文将目前国内动物高级别生物安全实验室人员培训与“互联网 + 职业技能培训”技术结合,采用“线上 + 线下”培训方式,探索构建了生物安全人员培训体系新模式,为动物高等级病原微生物实验室的人员培训提供一个参考与借鉴模式。

科研院所历史文化纪念基地助力文化资源传承的探讨——以中国消灭脊髓灰质炎历史文化纪念基地为例

文化建设在社会发展中占据关键位置,尤其在科研院所更显重要。科研院所不仅拥有丰富的科学知识和技术成果,还承载着科学精神、道德及思维方法的传承。该文旨在探讨科研院所如何通过打造历史文化纪念基地,进一步推动文化资源的传承与发展。文章以中国消灭脊髓灰质炎历史文化纪念基地为例,通过历史展示平台、编写历史资料、数字化保护、文化交流与跨学科合作、基地传承文化资源的效果评估等多种方式,探讨打造历史文化纪念基地对进一步推动文化资源的传承与发展的必要性,以期为有效保护科研史料、增强科普和思想政治教育功能、数字技术实现文化资源的广泛传播与利用、推动科研文化的内外互动和发展等提供有益参考。

H1N1流感病毒树鼩模型生物学特性的研究

目的建立H1N1流感病毒感染树鼩模型,探讨流感病毒动力学变化和在呼吸系统组织中的分布特征。方法选择3~3.5周岁成年树鼩(Tupaia Belangeri Chinensis)24只,雌雄各半,随机分为空白组(B组)和模型组(M组)各12只,使用H1N1流感病毒每只600μL(1×10^(6.8)TCID50/0.1 mL)经鼻腔感染M组树鼩,在-3~10 d期间每天早晨测量肛温,同时采集咽拭子、鼻拭子和血液样本测定病毒载量。并测定2、4、7 d血液中抗流感的中和抗体。2、3、5、10 d随机处死3只树鼩,采集鼻甲、气管、咽部和肺组织进行病毒载量检测,取3、5、10 d组织进行病理学检测。结果M组的树鼩表现为被毛蓬乱、食欲不振、运动迟缓、体温升高和鼻咽分泌物增加等临床症状;感染后1 d开始可以在呼吸道中检测到病毒载量,3 d血液中出现病毒载量;病理结果显示鼻甲、咽、气管和肺组织中均有一定程度的病理改变。结论树鼩感染流感病毒后出现的临床症状与人类极为相似,所建立的流感树鼩模型对研究流感的发病机制与抗流感药物评价提供了有重要价值的工具。

树鼩角膜基质永生化细胞系的构建及其在病毒感染性方面的研究

目的建立树鼩永生化角膜基质细胞(corneal stromal cells,CSCs)系,并探讨其在病毒感染中的应用。方法利用组织块贴壁培养法分离培养树鼩原代CSCs,将携带SV40T基因的慢病毒转染细胞后,再挑取单克隆进行传代培养,传至50代以上进行形态学观察并与40代细胞形态进行比较,波形蛋白(vimentin)和SV40T基因免疫荧光鉴定、核型鉴定、细胞增殖曲线测定。用单纯疱疹病毒1型(herpes simplex virus-1,HSV-1)(McKrae株)、寨卡病毒(Zika virus,ZIKV)(GZ01株)、登革病毒Ⅱ型以及甲型流感病毒H1N1(PR8株)在该细胞上进行病毒感染实验。结果传至50代以上的树鼩永生化CSCs呈梭形,细胞形态结构与40代相比仍较好。vimentin和SV40T基因免疫荧光表达阳性。增殖曲线结果显示:细胞生长旺盛,第4~5天时处于对数生长期。原代细胞核型的染色体数稳定为62条,而永生化细胞第21、56代突变为64条且保持稳定。病毒感染实验显示:树鼩永生化CSCs对HSV-1(McKrae株)、ZIKV(GZ01株)、登革病毒Ⅱ型以及H1N1(PR8株)病毒敏感,产生较高感染滴度,分别为1.32×105、5.62×106、2.69×107、7.76×104CCID50/mL。结论成功建立了树鼩永生化CSCs细胞系,提示该细胞系可用于单纯疱疹病毒、寨卡病毒、登革病毒和甲型流感病毒感染眼角膜疾病的作用机制及抗病毒药物的研究。

柯萨奇病毒B组1型感染动物模型研究进展

柯萨奇病毒B组1型(coxsakievirus B1,CVB1)能引起人类心肌炎、无菌性脑膜炎、新生儿全身感染等多种疾病,幼儿感染后病情较重甚至引发死亡,而目前尚无针对该病毒的疫苗及特效治疗药物。因此,建立并开展相关动物模型研究对CVB1感染后的机体免疫反应、病毒毒力机制、药物疫苗研发等问题的解决具有重要意义,同时也能为临床治疗提供部分依据。本文通过对CVB1病毒感染构建的不同动物模型进行总结,以期望为建立合适的动物模型以及开展相关研究提供参考。

血清ALP检测在犬肿瘤预后诊断的应用研究

[目的]探讨血清中ALP测定对犬肿瘤性质的诊断价值研究。[方法]选取2020年6月—2023年6月收集的犬肿瘤病例共20例,分病患(试验组)与正常(对照组),根据视诊、触诊,采用微纳芯全自动动物生化仪测定数据,并进行回顾性分析,再结合X射线透视图分析肿瘤部位和游离状态。[结果]试验组血清ALP的含量比对照组高4~5倍,明显高于对照组(P<0.01);X射线透视图显示游离程度不高,粘黏深度不清,肿瘤转移严重,疑似恶性肿瘤,并且预后不良。[结论]犬肿瘤患者的预后判断中,血清ALP的检测有较强的诊断价值,可在小动物临床上进一步推广与应用。

中国不同民族遗传资源研究中“知情同意”的问题

人类遗传资源是从事生物学、医学研究重要而不可替代的资源。中国不同民族遗传资源是中国最有特色的研究资源。随着越来越多的不同民族遗传资源研究项目的开展,应当重视不同民族人类遗传资源领域研究工作中"知情同意"问题。

利用恒河婴猴模型对肠道病毒71型传播感染特征的生物学分析

本文在前期工作基础上,进一步对肠道病毒71型（EV71）从恒河婴猴的感染个体向其他未感染个体传播的可能性及相关生物学特性做了初步分析。通过喷雾形式经呼吸道感染1~2月龄恒河婴猴（A组）;在观察临床症状同时,于感染后第7天,取该组动物粪便处理后,将上清液以喷雾形式经呼吸道感染新的婴猴个体（B组）,随后对该次代感染个体进行同样临床观察;并对哺乳B组婴猴的母猴（C组）也进行全面观察和分析。同时,将A组动物粪便处理后的上清液经血液感染的婴猴作为对照。分析临床症状,血液、粪便及咽拭子病毒载量,中和抗体效价,组织病理学改变。结果提示,恒河婴猴作为EV71感染动物模型,能反映病毒在个体间传播的基本生物学特征。依据实验结果,可以初步推断,EV71在易感人群中的主要传播途径是呼吸道;同时,病毒也可从低龄个体向成年个体传播。这些资料为进一步探讨EV71在儿童群体中的发病规律提供了一定的理论依据。

野生树鼩与人工饲养树鼩消化道不同部位微生物组成的比较研究

目的以树鼩为研究模型,探讨野生树鼩与人工繁育树鼩不同肠段的菌群组成。方法分别收集3只健康野生及人工繁育树鼩七个胃肠段样本,提取细菌总DNA,采用高通量测序技术对16S rRNA基因的V3-V4高变区测序,分析比较菌群结构及多样性。结果不同肠段Alpha指数多样性分析显示野生组与人工繁育组树鼩在盲肠和胃Shannon指数存在显著差异(P<0.05)。野生组与人工繁育组各肠段微生物组成存在较大差异,门水平上,野生组直肠、结肠、盲肠及胃四个部位中Firmicutes菌门的平均占比显著高于人工繁育组(P<0.05);人工繁育组直肠、结肠、盲肠及回肠内Spirochaetes菌门的平均占比显著高于野生组(P<0.05);野生组直肠内Bacteroidetes菌门的平均占比显著高于人工繁育组(P<0.05);属水平上,野生组明显高于人工繁育组的主要菌属为:回肠、空肠和胃内的Weissella菌属,直肠内的Bacteroides菌属以及回肠段内的Lactococcus菌属;人工繁育组明显高于野生组的主要菌属为:直肠、结肠、盲肠及回肠内的Brachyspira属,盲肠和胃内的Prevotella9菌属,盲肠和空肠内的Streptococcus属以及回肠中的Lactobacillus菌属。不同肠段菌群功能基因预测显示两组共有5个解剖部位17个基因类别之间的差异有统计学意义(P<0.05)。结论野生树鼩与人工繁育树鼩各肠段菌群组成差异较大;各肠段细菌功能差异较大,且与其生理功能、饮食结构有一定关联;在肠道菌群研究中,应充分考虑粪便样品微生物的组成是否能够完全代表肠道微生物的组成。

microRNA在树鼩真菌性角膜炎中的调控网络及其生物学功能分析

筛选树鼩真菌性角膜炎发病过程中差异表达的微小RNA(microRNA,miRNA)和信使RNA(mRNA),分析其靶基因的生物学功能及信号通路,为阐明真菌性角膜炎的免疫机制及筛选其抗真菌治疗的潜在靶点提供线索。通过茄病镰刀菌液显微注射至树鼩角膜基质,诱导真菌性角膜炎的发生;使用高通量测序技术检测茄病镰刀菌感染树鼩第7天、14天和30天的角膜组织miRNA和mRNA表达谱,以自身未感染的眼角膜为对照;差异表达miRNAs的靶基因与差异表达mRNAs取交集构建miRNA-mRNA调控网络,采用实时荧光定量PCR进行验证;最后对靶基因进行GO和KEGG富集分析。结果表明:在茄病镰刀菌感染树鼩角膜第7天、14天和30天,分别有78、56、41个mRNAs和70、63、20个miRNAs显著性差异表达,其中有29个mRNAs和14个miRNAs在感染第7天、14天和30天均显著性差异表达,Has-miR-214-3p和Has-miR-149-5p处于调控网络的关键节点。GO和KEGG富集分析发现,显著性差异表达的mRNAs和miRNAs靶基因主要参与免疫反应和炎症反应,涉及Toll-like受体、NOD-like受体、NF-kB和TNF信号通路。研究结果明确了树鼩真菌性角膜炎存在miRNA-mRNA差异表达基因谱,Has-miR-214-3p、Has-miR-149-5p与树鼩真菌性角膜炎相关,可作为真菌性角膜炎发生和预后评价的潜在生物学标志物。

0~6月龄人工饲养恒河猴幼猴生长发育指标变化研究

[目的]研究恒河猴幼猴从出生到6月龄各生长发育指标的变化情况。[方法]统计该单位2020年幼猴的出生情况,选取同年出生的140余只幼猴,跟踪称量从出生到6月龄体重的变化情况,测量头围、坐高、体长、胸围、前肢长、后肢长、尾长的生长情况,观察牙齿的生长情况。将父母是引进猴或是野外猴的与父母是自繁猴的幼猴进行比较。[结果]幼猴出生后各生长发育指标都呈线性增长关系,0~4月龄雄猴平均体长、坐高、前肢长、后肢长、头围、胸围、尾长高于雌猴。5月龄雄猴平均体长、坐高、前肢长、后肢长、胸围、尾长高于雌猴。6月龄雌猴头围、坐高、尾长高于雄猴。父母是野外猴或引进猴的幼猴与自繁猴的幼猴各生长发育指标间无显著差异。6月龄时20颗乳牙基本长齐。[结论]该研究为人工繁育恒河猴的科学饲养管理和试验研究提供参考依据和数据支持。

兽医在高等级生物安全动物实验室活动中的作用

随着急性呼吸道综合症、中东呼吸综合征、西尼罗病毒、埃博拉病毒、猴痘、禽流感、新冠病毒肺炎等疾病从地域性流行演变为全球范围内暴发和流行,形成了传染性极强及危害性极大的烈性传染病。高等级生物安全动物实验室成了开展高危险度烈性病原体研究必需的技术平台,其中兽医在高等级生物安全动物实验室活动及生物安全评价与管理工作中的角色和作用日益重要。本文结合高等级生物安全动物实验室的工作内容、实验活动风险及责任目标,从动物实验设计、动物实验操作技术推广与运用、实验动物福利伦理监督与管理、生物安全控制、人畜共患病防控等方面,阐述了新形势下兽医在高等级生物安全动物实验室中的作用。

树鼩背部肌肉植入多孔复合材料HAPw/n-ZnO的体内生物学性能

目的 初步探讨多孔复合材料HAPw/n-ZnO的体内生物学性能。方法 选用树鼩15只,雌雄不限,每只背部肌肉均植入多孔复合材料HAPw/n-ZnO、Bio-Oss骨粉、ATLANTIK人工骨、国产金世植骨灵人工骨,多孔复合材料HAPw/n-ZnO为实验组,其余为对照组。术后进行动物大体观察及手术部位观察,4周、8周、12周每次随机抽取4只动物处死,进行埋植部位肌肉组织病理学观察、碱性磷酸酶活性(ALP)及钙含量测定。结果 HE染色显示实验HAPw/n-ZnO组与各对照组肌间质内均可见钙化灶,实验组肌肉可见炎症细胞明显聚集;Masson染色显示实验组与各对照组植入材料周边均可见绿染的胶原纤维;碱性磷酸酶活性及钙含量测定实验组与金世植骨灵组及Bio-Oss骨粉组的差异有统计学意义,金世植骨灵组及Bio-Oss骨粉组优于实验组,与ATLANTIK人工骨组差异无统计学意义。结论 多孔复合材料HAPw/n-ZnO在植入树鼩背部肌肉后有成骨活性但未异位成骨,且引起炎症反应。

甲型流感病毒对人与实验动物神经系统影响的研究进展

流感作为一种高度传染性疾病,主要影响呼吸系统,常导致肺部并发症,但它也会导致多种罕见却严重的神经系统并发症,包括格林-巴利综合征、横贯性脊髓炎、脑膜脑炎等。近年来,多个国家和地区相继报告了甲型流感病毒引起的神经系统并发症病例,逐渐引起国际关注。然而该并发症的发病机制尚不清楚,相关病例及动物实验科学研究较少,无特定疗法。本文围绕人与实验动物感染甲型流感病毒后神经系统并发症的研究进展进行归纳总结,以期对甲型流感病毒引起的神经系统性疾病有一个全面的认识和理解。

建立检测猕猴三磷酸腺苷结合盒转运蛋白G2的mRNA相对表达水平的RT-qPCR方法

目的本研究旨在建立一种实时荧光定量PCR方法,用于检测猕猴三磷酸腺苷结合盒转运蛋白G2(adenosine triphosphate-binding cassette transporter protein G2,ABCG2)mRNA的基因转录水平。方法使用NCBI上GenBank数据库猕猴(Macaca mulatta)的ABCG2核苷酸序列号NM_001032919.1及内参GAPDH核苷酸序列号NM_001195426.1,借助Primer premier 5.0软件设计PCR引物。提取猕猴新鲜肾组织的总RNA,并反转录合成cDNA。接着,利用PCR引物进行实时荧光定量PCR扩增,并根据反应体系中荧光的变化情况定量分析ABCG2的mRNA相对表达水平。结果PCR产物测序结果显示,扩增的ABCG2和GAPDH核苷酸序列与NCBI上猕猴的序列同源性分别为90.91%和91.14%。ABCG2和GAPDH的扩增效率均达到80%~120%,实时荧光定量PCR标准曲线的熔解曲线为单峰,R2接近1。结论本研究建立的检测猕猴ABCG2 mRNA实时荧光定量检测方法,为研究高尿酸血症的发病机制以及新药开发奠定基础。

病理学检测在实验动物学相关领域中的作用

实验动物是支撑科技进步与创新不可或缺的战略性资源,是国家保持科技领先、提高国际科技竞争力的核心要素之一。病理学检测是实验动物人畜共患病诊治、质量控制、疾病动物模型评价等领域不可或缺的手段和重要环节,通过对动物外观检查、大体解剖、临床病理学和组织病理学的检查,能够对实验动物的健康状况有一个系统而全面的认识,也为动物质量保障和生物医学动物实验评价提供重要的依据。