Part 01

自孟德?tīng)栠z傳定律被重新發(fā)現以來(lái)，上個(gè)世紀初小鼠以驗證孟德?tīng)栠z傳學(xué)和腫瘤移植排斥等實(shí)驗研究進(jìn)入了實(shí)驗室。但早期小鼠繁殖種群多源自于寵物飼養場(chǎng)或由野外捕捉而來(lái)，因此攜帶多種病原體。此時(shí)，諸如仙臺病毒、淋巴細胞性脈絡(luò )叢腦膜炎病毒、鼠肝炎病毒、鼠痘病毒和鼠傷寒病毒等病毒性傳染病在小鼠種群中廣泛流行，經(jīng)常會(huì )引發(fā)大規模的動(dòng)物群體死亡事件。如利特爾培育的第一個(gè)近交系小鼠DBA就曾因為鼠傷寒感染而幾乎全軍覆沒(méi)。雖然大多數細菌感染不會(huì )導致小鼠急性死亡，但也有例外，例如，一種梭狀芽胞桿菌---泰澤病原體就可導致斷奶階段的幼鼠突然死亡。再比如支氣管敗血博德特氏菌經(jīng)常可以從感染動(dòng)物的肺或氣管組織中分離出來(lái)，而它通常與其他機會(huì )性病原體如多殺性巴氏桿菌或肺炎鏈球菌同時(shí)感染，嚴重威脅著(zhù)小鼠的健康，也可導致死亡。從1900到1950年這個(gè)階段，實(shí)驗小鼠和這些病原微生物經(jīng)歷了一個(gè)早期的馴化階段，彼此相互適應，此時(shí)幾乎沒(méi)有什么好的手段可以去除這些病原體的污染，故這一階段的從業(yè)人員和小鼠研究者最為關(guān)注的問(wèn)題是如何確保動(dòng)物存活。

Part 02

此后，從1950到1985年，在血清學(xué)檢測技術(shù)和衛生條件改善的雙重驅動(dòng)下，小鼠微生物質(zhì)量進(jìn)入了新的階段。這一時(shí)期多數危害動(dòng)物健康的病原體得到了控制或得以清除。但此時(shí)，一些設施因為監控技術(shù)不健全或因無(wú)法開(kāi)展微生物監控而導致部分條件治病性病原體繼續流行，特別是成年免疫健全動(dòng)物群體更是如此，而這些病原體會(huì )導致斷奶后失去母源抗體保護的幼鼠發(fā)病。如輪狀病毒和嚙齒類(lèi)絲狀桿菌（也稱(chēng)為呼吸道纖毛桿菌）等就屬于這類(lèi)病原體。因此，這一時(shí)期業(yè)內關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題是如何確保動(dòng)物的健康。

Part 03

之后，伴隨著(zhù)PCR技術(shù)的出現，病原微生物檢測技術(shù)不斷完善，外加剖腹產(chǎn)技術(shù)的成熟和廣泛應用，基本消除了小鼠群體中的外源性病毒，至此小鼠的健康狀況也得到了極大改善。由于大部分病原體已從小鼠群落中根除，條件致病微生物成了小鼠健康的最常見(jiàn)威脅。它們通常會(huì )對免疫缺陷小鼠和特定的遺傳工程小鼠的健康產(chǎn)生影響，如綠膿桿菌可導致囊性纖維變性模型發(fā)生小鼠肺炎、封閉群小鼠中金黃色葡萄球菌感染引發(fā)葡萄球菌病和面部膿腫及幽門(mén)螺桿菌感染導致免疫缺陷小鼠嚴重的腸道炎癥和肝螺桿菌感染誘發(fā)Rag2基因缺陷小鼠發(fā)生肝炎甚至結腸癌等。

 在小鼠健康問(wèn)題已經(jīng)不再是主要關(guān)注對象時(shí)，如何確保生物醫學(xué)研究數據質(zhì)量的重要性就凸顯出來(lái)。從上個(gè)世紀90年代開(kāi)始，歐美國家的動(dòng)物設施幾乎都制定了標準化和最新的健康監測策略，其宗旨就是如何在確保動(dòng)物生命和健康的同時(shí)兼顧科學(xué)研究的質(zhì)量。到本世紀初，實(shí)驗動(dòng)物設施衛生條件的改善和微生物監測程序的設立極大地提高了實(shí)驗動(dòng)物的微生物質(zhì)量，形成了以不含致病性病原體甚至不含大多數機會(huì )病原體的小鼠繁殖種群，即無(wú)特定病原體（SPF）小鼠。到了這一階段，業(yè)界對小鼠所攜帶微生物的關(guān)注點(diǎn)也隨之轉向了如何確保科學(xué)研究的有效性上。 

微生物感染對科學(xué)研究結果和有效性影響的文獻數量不計其數。如小鼠細小病毒，雖然其感染非常普遍，但其危害卻經(jīng)常被低估。與大多數細小病毒科一樣，嚙齒動(dòng)物細小病毒同樣是在分裂或分化的細胞中生存，因此主要在內皮細胞、淋巴細胞和造血前體細胞中復制。雖然細小病毒自然感染通常沒(méi)有癥狀，但如感染發(fā)生在胎兒期則會(huì )導致生殖系統發(fā)育異常。此外，小鼠細小病毒具有強大的腫瘤抑制潛力，常會(huì )導致接種的腫瘤發(fā)生排斥或生長(cháng)速度下降。另一個(gè)普遍流行的病毒是2003年才首次被發(fā)現的小鼠諾如病毒。通常，小鼠諾如病毒感染不僅在免疫健全小鼠中沒(méi)有癥狀，在免疫缺陷動(dòng)物中臨床癥狀也非常罕見(jiàn)。然而，諾如病毒感染會(huì )導致易感小鼠胃腸道病理學(xué)改變，例如，破壞白細胞介素-10敲除小鼠腸上皮屏障，并在微生物刺激下發(fā)展為慢性結腸炎。因此諾如病毒的存在可能對胃腸道研究數據產(chǎn)生影響。此外，螺桿菌屬、金黃色葡萄球菌和嚙齒桿菌屬（即原來(lái)的嗜肺巴斯德桿菌）細菌則是實(shí)驗室嚙齒動(dòng)物群體中最普遍的細菌類(lèi)病原體。它們不僅會(huì )通過(guò)在易感品系中引起機會(huì )病原體感染而影響動(dòng)物健康，而且還可能以亞臨床感染形式干擾研究結果。

綜上，小鼠在100多年的演化過(guò)程中，隨著(zhù)科學(xué)的進(jìn)步和微生物檢測技術(shù)及衛生控制手段的不斷提升，大體上可以分為四個(gè)階段：即1900-1950年以確保動(dòng)物存活為目標的馴化期，1950-1985年間以排除了主要致命性病原體為標志的病原體凈化期，1985-1996年間消除外源性病毒為標志的質(zhì)量提升期和到本世紀初以清除了條件致病菌的無(wú)特定病原體小鼠廣泛使用為標志的標準化小鼠時(shí)期。

當下小鼠微生物監控的焦點(diǎn)是如何在確保小鼠生命健康的基礎上，關(guān)注其所攜帶微生物對科學(xué)研究準確性和可重復性的影響。讀者朋友們不妨依據攜帶微生物和健康監控標準的執行情況來(lái)了解一下你所在動(dòng)物設施處于哪個(gè)時(shí)期。

參考文獻

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3. Animals. 2021 May 14;11(5):1410.