高校实验动物生物安全风险管理探讨

高校实验动物中心是提供动物实验服务的科研平台,生物安全管理工作是实验动物安全管理的关键环节。《中华人民共和国生物安全法》的颁布凸显了生物安全的重要性,也对高校实验动物生物安全管理提出了新的要求。该文以某高校实验动物管理中心为例,从实验动物生物安全管理的角度分析了生物安全隐患来源,从伦理审查、设施规范管理、环境监测、微生物质量控制、设施消毒、废弃物处理、四害防治、兽医职责等方面提出了具体管理措施,以期为我国高校实验动物生物安全风险防控及管理提供参考。

大学实验动物中心管理模式初探

实验动物科学已经成为一门独立的学科,其水平直接影响了生命科学的发展。本文探讨了新时期大学实验动物中心应当具备的职能、组织架构、团队组成,认为大学实验动物中心应打破传统模式,转变职能,成为支撑生物医药等学科发展的科研服务平台。

高校实验动物中心的定位和创新发展

实验动物是生命科学研究的基础和条件,是衡量一个国家、一个地区、一个大学生命科学研究水平高低的标志之一,高校实验动物中心的发展应与现代生命科学、医药研究的需要相适应。为了更好推动高校实验动物工作,解决高校实验动物中心在新时期条件下的发展困惑,本文探讨了高校实验动物中心应当具备的职能、定位和发展方向以及存在的一些问题,提出了高校实验动物中心一个中心工作点,两个平台着力点,三个服务拓展点和四个创新发展点的工作思路,提出了走学科建设道路,加强平台建设的发展模式。

无菌动物在肠道微生物组研究中的应用与发展

近年来,随着宏基因组概念的提出,人类宏基因组学也成为了揭示人体发育与健康的新途径。肠道微生物组作为人体内最大的微生物区系,已经被发现在人体正常生理功能和疾病的发生发展中具有重要的作用。肠道菌群有着丰富的种类及数量,在有关于肠道微生物组的研究中,无菌动物的应用使实验更具准确性,也更加便利,是一种比较理想的基础动物模型,不仅如此,在此基础上发展的模型也对该类研究有着重要意义。本综述就对无菌动物的认识、无菌动物在实验研究中的应用以及无菌动物模型的前景等方面,回顾无菌动物在肠道微生物组中的应用与发展。

啮齿类实验动物手术隔离器内气流分布影响因素研究

以啮齿类实验动物手术隔离器为研究对象,采用CFD模拟软件模拟分析不同送风方式和换气次数下手术隔离器内的气流分布情况,寻求最佳送风方式和换气次数。综合分析温度场、速度场及洁净度,研究结果表明:相同换气次数下,矢流方式优于上送上排方式,更有利于污染物及时排出,有效提高隔离器内环境的洁净度;同时为避免隔离器内风速过大或存在静止区,影响动物的舒适性,推荐换气次数60次/h,饲养笼盒放置远离隔离器排风口,隔离器内笼盒放置距底面<0.4 m。

关于生物安全实验室强制配套安全装备的探讨

随着SARS、禽流感等高致病性病原生物的传播,生物安全实验室建设引起高度重视。近几年,国内建设了大量相关等级的(BSL-2/3)实验室,为防止病原生物研究的扩散起到了积极地作用。但是,由于一些工程案例设计者和建设者对该类实验室配套设备情况不了解,不能满足此类实验室零泄漏要求等,造成严重后果并导致了巨大浪费。对生物安全实验室产生和处理固体、液体和气体废弃物的配套设备常规要求进行了阐述,并对国内近几年在生物安全实验室专用设备领域研发情况进行简单介绍。

树鼩在肝脏疾病动物模型应用的研究进展

肝脏疾病已经在世界范围内导致严重的致死率和死亡率,动物模型是研究肝脏疾病的有效工具,考虑到非人灵长类实际使用的限制,树鼩作为非人灵长类替代动物具有资源丰富,成本较低,且与人类亲缘关系较近等优势,本文对树鼩在肝脏疾病动物模型中的应用进行综述。

五种常用的实验兔椎间盘退变模型评价

椎间盘退行性变疾病是一类具有高发病率及高致残率的疾病,是临床上引起腰背痛致使工作能力丧失的最主要病因。建立经济、可靠、重复性好的椎间盘退变动物模型,是实验研究椎间盘退变病理生理学变化的首要前提。因此,综合分析和评价近年来常用的实验兔椎间盘退变模型构建方法,对制备椎间盘退行性变模型在实践上具有参考意义。

牙龈卟啉单胞菌与心血管疾病致病机制的相关进展

研究发现慢性牙周病与心血管疾病(CVD)之间密切相关。牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)是牙周病常见菌,在心血管斑块中的检测率为100%。本综述归纳了Porphyromonas gingivalis致病因子:菌毛、牙龈蛋白酶、荚膜等;探讨Porphyromonas gingivalis与CVD的相关性;Porphyromonas gingivalis对CVD致病途径,包括吞噬细胞介导和菌血症感染;Porphyromonas gingivalis对CVD致病机制,包括氧化应激反应(OS)、内皮功能障碍、血管重塑等,旨在为后期研究与Porphyromonas gingivalis相关的CVD的发生发展提供思路。

高血压病血瘀证相关miRNA的筛选

目的:筛选与高血压病血瘀证相关微小RNA(microRNA,miRNA),从基因组学探索高血压病血瘀证的发病机制。方法:运用高血压病气虚血瘀证、气滞血瘀证、寒凝血瘀证、热结血瘀证、非血瘀证患者和健康人的血清干预人脐静脉血管内皮细胞CRL-1730,建立高血压病血瘀证血管内皮细胞损伤模型;提取各组总RNA,采用Solexa高通量测序法和数字基因表达谱测序原理对各组样本进行测序分析,筛选各组间的差异表达miRNA和mRNA,使用靶基因miRWalk预测软件对2者进行相关性的整合,筛选与血瘀证相关miRNA,qRT-PCR定量分析验证miRNA的表达。结果:整合气虚血瘀组与非血瘀组、气滞血瘀组与非血瘀组、寒凝血瘀组与非血瘀组、热结血瘀组与非血瘀组相关数据后,在高表达的基因群中发现SAT1-Hsa-miR-199a-5p和ATF4-Hsa-miR-1283;qRT-PCR定量检测Hsa-miR-199a-5p和Hsa-miR-1283在高血压病血瘀证组和非血瘀证组中的上调与下调趋势与基因测序结果一致。结论:Hsa-miR-199a-5p和Hsa-miR-1283可能是高血压病血瘀证形成的特异性相关miRNA。

Nrf2在酒精性肝损伤模型中的研究进展

氧化应激的产生与酒精性肝损伤的发生发展密切相关,目前被普遍认为是酒精性肝病的主要发病机制日益成为研究的热点。Nrf2是目前发现的抵御外源性刺激和毒物的抗氧化应答反应的核心途径之一,在许多药物或化学物质在体内的代谢解毒中具有重要作用,Nrf2的缺失或激活障碍,会加重氧化应激状态、破坏细胞内正常的氧化还原平衡稳态,导致细胞毒性、功能障碍、凋亡,甚至死亡。本文对Nrf2在酒精性肝损伤模型中的研究进行综述。

红外频谱照射和超低频电磁场处理水对高脂饮食诱致大鼠非酒精性脂肪肝的保护作用

目的探讨红外频谱照射和超低频电磁场处理水(简称频谱水)对非酒精性脂肪肝(NAFLD)的防治保健功效。方法SPF级SD大鼠48只,雌雄各半,随机分为正常组、模型组、红外频谱组、频谱水组,每组12只。正常组食用普通饲料,其他各组食用高脂饲料。正常组、模型组和红外频谱组大鼠饮用普通水;频谱水组饮用频谱水;红外频谱组每天上午、下午给予红外频谱照射45min。上述处理12 w后,腹腔注射3%戊巴比妥钠30 mg/kg麻醉,腹主动脉取血,分离血清,酶联免疫吸附试验(ELISA)分别测定血脂、肝功能、瘦素(LEP)、肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-10、IL-18的水平;比色法测定游离脂肪酸(FFA)的含量。分离取出肝脏,计算肝脏指数和脾脏指数。水溶性四氮唑(WST-1)法测超氧化物歧化酶(SOD),硫代巴比妥酸法(TBA)检测丙二醛(MDA),酶促反应法测谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px),ELISA测晚期糖基化终末产物(AGEs)。光学显微镜下观察肝组织病理学改变。结果模型组与正常组比较,肝脏系数、血清三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和FFA水平明显增高(P<0.05,P<0.01),高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平显著降低(P<0.05);天门冬氨酸氨基转移酶(AST)和丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平明显增高(P<0.05);同时血清TNF-α、IL-18显著增高(P<0.01,P<0.05),IL-10显著降低(P<0.05);肝组织SOD和GSH-Px活力显著降低(P<0.05,P<0.01),而MDA和AGEs含量显著增高(P<0.05);光镜下肝细胞结构紊乱,细胞核大小不一,位置偏移或消失,肝索排列紊乱,肝细胞内见大量脂肪,脂肪细胞融合或呈气球状,伴大量炎性细胞。与模型组比较,红外频谱组血清TG、TC、FFA和LEP水平明显降低(P<0.05,P<0.01);频谱水组TG、TC、LDL-C和FFA水平明显降低(P<0.05,P<0.01),HDL-C水平明显升高(P<0.05)。红外频谱组和频谱水组均可显著降低AST和ALT水平(P<0.05,P<0.01);显著提高IL-10水平(P<0.05,P<0.01),显著降低IL-18水平(P<0.01);显著提高肝组织SOD和GSH-Px活力(P<0.01,P<0.05),显著降低MDA和AGEs含量(P<0.01)。光镜下肝细胞结构较整齐,偶见紊乱,大部分细胞核大而圆,偶有细胞核大小不一,位置偏移或消失;肝索呈放射状排列,偶见紊乱;肝细胞内见少量脂肪,偶见脂肪细胞融合及少量的炎细胞。结论红外频谱照射或饮用频谱水对高脂饮食诱致大鼠脂肪肝具有改善作用,其机制可能与提高机体抗氧化能力及减少炎性因子的损害有关。

鸽mtDNA遗传多样性及系统进化研究

利用mtDNACyt6基因为标记，研究不同鸽种的亲缘关系和遗传多样性。研究结果：通过对6个鸽种样本Cyt6基因进行PCR扩增和测序，采用生物信息学方法进行数据处理分析，结果显示所有样本中A、G、C、T碱基平均含量分别为26．5％、13．4％、34．8％、25．3％；共发现变异位点数为371个，变异类型为转换和颠换；共发现38个单倍型，平均单倍型多样度（Hd）为0．997，平均核酸多样性（Pi）为0．11373；6个品种之间双参数遗传距离为0．000-0．018，其中王鸽与石岐鸽之间遗传距离最小，岩鸽与蓝环鸽及卡奴鸽间遗传距离最大。结合NCBI上已发表的34个鸠鸽科同源序列进行聚类分析，表明6个家鸽品种只有一个单一的起源。

A64治疗裸鼠肝癌移植瘤超早期改变的IVIM-DWI研究

目的应用体素内不相干运动扩散加权成像(intravoxel incoherent motion diffusion weighted imaging,IVIM-DWI)技术对新型血管破坏剂A64治疗裸鼠肝癌皮下移植瘤的超早期改变进行监测,探讨A64治疗后肿瘤超早期的病理生理改变与IVIM参数的相关性。材料与方法建立22只裸鼠肝癌皮下移植瘤模型。随机分为影像检查组及平行病理组,一次性在裸鼠尾静脉注射A64(2μmol/kg)。影像检查组10只,分别于基线、给药后1 h、2 h、4 h、24 h 5个时间点进行IVIMDWI,动态测量D~*值、f值、D值,于24 h时间点全部处死获取肿瘤标本。平行病理组12只,取基线、给药后1 h、2 h、4 h和24 h 4个时间点,每个时间点分别处死3只获取相应时间点的肿瘤标本,其中24 h的3只从影像检查组24 h扫描结束后处死的动物中随机选取。将所得肿瘤标本进行常规HE及CD31免疫组化染色。结果 A64给药后D值于1 h、2 h持续下降,4 h开始回升,24 h上升恢复至基态水平;D~*值和f值在给药后4 h内持续性下降,24 h回升,但f值的变化不如D~*值显著。1~2 h肿瘤血管即出现形态失常,管腔狭窄、闭塞、破坏和肿瘤坏死,导致肿瘤血管数量减少,CD31平均累积光密度(integrated option density,IOD)下降,之后肿瘤新生血管开始增生,4 h时CD31-IOD值回升至基态水平之上。D~*值和f值变化趋势与CD31相似。各时间点的D值、D~*值、f值以及CD31-IOD值差异均存在统计学意义(P=0.000、0.000、0.005、0.000)。结论 IVIM-DWI相关参数中的D值、D~*值和f值可以对A64治疗裸鼠肝癌移植瘤的超早期疗效进行动态监测与定量评估;IVIM的相关参数D值、D~*值和f值变化与病理学和CD31关系密切。

艾滋病疫苗研究面临的挑战和进展

艾滋病(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)是由人免疫缺陷病毒(human immunodeficien‐cy virus,HIV)攻击机体免疫系统所引发的一类传染性疾病。HIV-1通过特异性感染CD4+T淋巴细胞进而摧毁机体的免疫功能,最终诱导多种并发症的出现,例如结核、肺炎、细菌感染以及血液系统肿瘤等[1]。最新WHO统计数据显示,截止2019底,全球约有3800万HIV-1感染者,其中包括180万儿童;2019年新发感染者170万,死于艾滋导致的并发症人数达到69万人[2]。更为严峻的是,联合国艾滋病规划署制定的2020年90/90/90目标(90%HIV-1感染者得到确诊,90%确诊病人得到治疗,90%治疗病人的病毒血症得到控制)也宣告失败,预示攻克艾滋病仍任重道远。

新型丝素凝胶和丝素支架的生物相容性评价研究

目的:综合评价新型丝素凝胶和丝素支架的生物相容性和生物安全性.方法:采用溶血实验评价丝素凝胶和丝素支架对红细胞功能和代谢的影响;采用皮肤刺激和皮内刺激实验评价丝素凝胶和丝素支架对皮肤的刺激作用;通过热源实验来判断丝素凝胶和丝素支架中所含热源量是否符合人体的要求;通过给小鼠背部皮下植入丝素凝胶和丝素支架,采用酶联免疫吸附实验(ELISA)法分析丝素凝胶和支架对小鼠血清免疫球蛋白IgM和IgG抗体水平的影响、采用液相芯片法分析凝胶和支架对血清炎性细胞因子质量浓度的影响、采用流式细胞法分析丝素凝胶和支架对脾脏和骨髓免疫细胞异常的影响.结果:丝素凝胶和丝素支架的溶血率分别为4.239%和2.312%(均<5%),两种材料不引起溶血反应,并且对红细胞形态无影响;丝素凝胶和丝素支架的皮肤刺激实验和皮内刺激实验的结果均为阴性,表明对皮肤没有刺激作用;热源实验结果显示大白兔体温升高均低于0.6℃,并且体温升高总数低于1.4℃.小鼠皮下分别植入两种材料后结果显示,植入1周和5周后小鼠血清抗IgM抗体水平与阴性对照组无显著性差异,抗IgG抗体水平在植入后1周时与阴性对照组无显著性差异,植入后5周丝素凝胶的IgG抗体水平比阴性对照组显著升高.植入后5周23种小鼠血清细胞因子质量浓度与阴性对照组无显著性差异,脾细胞和骨髓细胞中嗜酸性粒细胞、嗜中性粒细胞、嗜碱性粒细胞、B细胞、B1细胞、B1a细胞、B2细胞、CD3^(+)T细胞、CD4^(+)T细胞、CD8^(+)T细胞、巨噬细胞和树突状细胞的表达量均与阴性对照组无显著性差异.结论:新型丝素凝胶和丝素支架无溶血作用,对红细胞形态无影响,对皮肤无刺激作用,所含热源量符合人体要求;体内植入后分子和细胞实验证实新型丝素凝胶和丝素支架不会引起小鼠免疫细胞异常反应,也不会引起抗体异常升高,同时不会导致血清炎性细胞因子质量浓度升高.通过综合评价,显示丝素凝胶和丝素支架具有良好的生物相容性.

新型季铵盐戊二醛消毒液杀菌效果评价

为了评价一种新型季铵盐戊二醛消毒液的杀菌效果,采用喷雾消毒法,比较5种市售常用消毒液(复合过氧乙酸、季铵盐戊二醛、微酸性次氯酸、漂白水、乙醇)的喷雾消毒效果;进一步采用悬液定量杀菌试验,比较季铵盐戊二醛和复合过氧乙酸对大肠埃希菌(E.coil)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)、绿脓杆菌(P.aeruginosa)和白色念珠菌(C.albicans)的杀灭效果。喷雾消毒结果显示,季铵盐戊二醛1∶100倍稀释和复合过氧乙酸1∶24倍稀释下喷雾杀灭率达100%;悬液定量杀菌试验结果显示,季铵盐戊二醛1∶1000倍稀释对S.aureus的杀灭对数值>7,1∶500倍稀释对E.coil杀灭对数值>7,1∶100倍稀释对P.aeruginosa的杀灭对数值>7;复合过氧乙酸1∶1000倍稀释液对E.coil、S.aureus、P.aeruginosa的杀灭对数值均>7;季铵盐戊二醛和复合过氧乙酸1∶500倍稀释对C.albicans的杀灭对数值均>6,杀菌效果均达标。表明新型季铵盐戊二醛和复合型过氧乙酸消毒液对E.coil、S.aureus、P.aeruginosa及C.albicans均有强的杀灭能力。

独立通风笼盒内换气次数与压差差异性分析

目的评估独立通风笼盒(IVC)使用过程中,在设定参数下,同一笼架内各个笼盒换气次数及内外压差之间的差异。方法屏障环境内,以单面IVC为检测对象,设备参数设置:换气次数50次/h、40次/h,压差+20 Pa、+10 Pa,检测笼盒送风口的风速及笼盒内外压差。结果设定换气次数与实测笼盒内换气次数存在差异,实测值在设定值的±30次/h范围内波动,并且同一笼架上笼盒与笼盒之间的换气次数实测值差异较大,在30次/h^60次/h;不同位置笼盒间内外压差的差异较小,实测值均在设定值的±10 Pa范围内波动。结论为保证笼盒内微环境的一致性,减少环境差异对实验结果的影响,需进一步研究如何将同一架IVC笼盒之间的换气次数和内外压差波动控制在较低范围。

高通量氙光传递窗与紫外传递窗灭菌效果观察

目的传递窗作为实验动物屏障设施内物品传递的通道,主要是通过紫外灯照射物品表面达到消毒目的。针对其照射时间长、使用频率高、影响因素复杂、且消毒效果不稳定等问题,本研究对比了紫外传递窗和高通量氙光传递窗在不同时间点的杀菌效果。方法比较分析两种传递窗在不同的时间点对5种标准菌株(金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、白色念珠菌、枯草芽孢杆菌)的杀菌效果。结果高通量氙光传递窗1 min杀菌率达99. 85%,5 min可达100%;紫外传递窗5 min达不到杀菌效果,对不同菌种灭菌效率差异大,照射30 min杀菌率方可达99. 91%。结论与传统的紫外传递窗相比,高通量氙光传递窗5 min即可达到杀菌效果,它有望替代紫外传递窗。

独立通风笼盒系统内传热传质分析

目的为了有效控制独立通风笼盒系统(individual ventilated cages,IVC)内环境的舒适性,保证笼盒内实验动物的生存和健康,对笼盒内的温度、湿度及氨浓度进行测试,并对笼盒内传热传质机理进行分析,同时为实验动物生存环境(密闭建筑空间、设备)控制提供参考。方法小鼠75只,按数量递增顺序随机分为5组,饲养于同一架IVC设备内,分别对笼盒内的温度、湿度和氨浓度进行连续7 d的测试。结果随着饲养天数的增加,笼盒内和房间内的温度差变化基本一致,相对湿度差和氨浓度差逐渐增大;同时笼盒内、外的氨浓度差同动物数量和时间均相关,有显著差异(P<0.05),即动物只数越多,时间越长,氨浓度差越大。结论IVC笼盒内温度受设施内温度的影响较大;相对湿度主要与送风空气相对湿度和换气次数有关;氨浓度与换气次数和动物只数有关。