实验动物健康监测，我们到底应该关注什么？

实验进行到关键阶段，小鼠突然出现异常死亡，实验组与对照组数据失效——诸多意外场景，不仅损失了您宝贵的的时间，更耽误了项目进度。

• 实验做一半，动物出状况了。
• 不明原因死亡，直接造成实验项目中止。
• 实验组和对照组的动物出现相同情况,收集实验数据失败。

在生物医学研究中，实验动物的健康状况直接影响实验结果的可靠性。多年来，全球有持续报道多项科研项目因实验动物健康问题而延误或失败，直接造成数百万美元的经济损失。而这一切，往往源于一个未被及时发现的病原体感染。

❗️这提醒我们，针对实验动物病原微生物的生物安全防控与实验项目的成败有重要联系。

实验动物的健康状况会影响其对研究的适合性。因此，动物的健康质量控制程序对于任何研究设施来说都非常重要。尤其对于使用实验动物的研究人员，病原体的感染往往会引发研究过程中的动物异常，会造成项目时间和经济上的损失，所以有针对性的生物安全防控也是十分必要的。

为什么实验动物健康监测如此关键？

病原体感染是如何干扰研究成果的？

实验动物健康不仅关乎动物福利，更是科研数据准确性的基石。病原体感染可能通过以下方式干扰研究成果：

改变肠道微生物组成：影响免疫系统基线，导致实验结果偏差

干扰先天免疫反应：改变干扰素信号通路，影响疾病模型表现

影响实验可重复性：同一研究在不同实验室得到不同结果

最新研究发现

鼠星状病毒（MuAstV）作为实验室小鼠中最普遍的病毒之一，在全球多设施中均有报道较高的感染率。在中国台湾9个设施不同群体检测中，该病毒阳性率达到45.7%。尽管MuAstV通常不引发临床症状，但其可能改变肠道微生物组成、干扰免疫反应基线水平，甚至影响干扰素（IFN）信号通路，从而导致实验结果不可重复。

巴西小鼠设施中的鼠星状病毒 （MuAstV） 感染：南美首次报告。

台大兽医万老师团队（SuCMetal.，2021）发表星状病毒（MuAstV）在台湾九个不同设施族群有七个呈阳性，阳性率达45.7%（48/105），我们推测新兴病原可能就在实验动物不同群落中流窜。

更多的案例

1

2009年该机构爆发MPV，感染随机分布在4栋建筑的42000个屏障环境笼盒中（总计50000个），追查原因是未灭菌的饲料。

2

爆发螨虫，动物出现抓挠、脱发，工作人员出现瘙痒、红斑。

3

比利时，工作人员感染汉坦样病毒，来源于实验大鼠。

那么具体到我们的实验动物设施

需要防控哪些病原微生物？

病原微生物：细菌、病毒、寄生虫

从理论上说，每个设施都应该监测可能干扰研究活动的病原体，并且根据检测结果采取某些措施。我们建议您查看并考虑国标SPF微生物等级和监测列表（根据需要也可参考其他行业标准和企业标准，如FELASA、CRL）中所规定要排除的特定病原体。

我们需要参考实验动物微生物学等级和健康监测标准：

• GB 14922-2022 实验动物 微生物、寄生虫学等级及监测
• 中华人民共和国药典(生产、检定用)
• FELASA标准
• 企业各自要求或标准

     例如：

CRL Prevalent Panel

CRL Assessment Plus Panel

大小鼠病原体及流行情况：

从研究者的角度，可能对于哪些病原体流行率高感兴趣。流行率可以反映病原体当前流行状况，为健康监测和动物房管理提供提示和依据，从而采取有效的控制措施。

国内研究机构发表的流行率报告

• 2010~2013年上海地区主要检出细菌有金葡、绿脓、支原体和泰泽；主要检测病毒有MHV、SEND等，主要检出寄生虫有蠕虫、鞭毛虫、体外寄生虫。
• 2012-2013年36家单位血清学检测病毒，小鼠MNV和MHV阳性率最高42.2%和19.9%，大鼠MPVs最高13.6-34.4%。
• 2013～2015年广东地区检出绿脓杆菌、嗜肺巴斯德杆菌、肺炎克雷伯杆菌、鞭毛虫。

2003-2020年Charles River 进行了全球健康监测统计

CRL汇总健康监测统计样本情况：

• CRL美国-欧洲-日本汇总检测数据分析报告
• 所有送检（除CRL生产群外）小鼠和大鼠、生物制品和环境样本
• 统计样本数量—— 340万个样品约6,200万个结果

检测方法：传统方法和PCR结合

• 细菌培养和鉴定：特定培养基和条件培养后，通过显微镜检查、生化测试、MALDI-TOF和/或PCR进一步确认。
• 病原体抗体血清学检测：病毒和几种菌如肺支原体、卡氏肺孢子菌、泰泽。从2007开始由MFIA取代ELISA，不确定结果用IFA复核。
• 寄生虫： 直接检查法
• PCR检测

主要结果：

病毒检测：MNV与LDV值得特别关注。

血清学检测MNV阳性率32.05%，居高不下，可能跟许多机构不将其列为清除目标有关。LDV为生物制品常见污染物，小鼠种群血清学筛查LDV罕见。

寄生虫检查：PCR检出率显著高于直接检查法。

对于寄生虫检查，PCR检出率明显高于直接检查法，如蠕形螨，皮肤镜检不能可靠地查出。确认哨兵鼠寄生虫阳性后，可用PCR方法进行动物筛查。

细菌检查：7种值得重视的细菌

牛棒状杆菌、产酸克雷伯菌、嗜肺巴斯德菌、奇异变形杆菌、金黄色葡萄球菌、木糖葡萄球菌、螺杆菌。

两种螺杆菌阳性率高——H.ganmani和H.typhlonius。检测室常检胆螺杆菌（H.bilis）和肝螺杆菌（H.hepaticus）。

螺杆菌检出率高（13.79%），对微生物要求严格的设施，建议纳入常规监测列表。若需分型，可在检出螺杆菌属阳性后，分型检测。

近年大小鼠病原体流行情况-主要结论：

• PCR的优势使得在健康监测中对PCR的使用大大增加
• 随着健康监测的进步，动物设施管理质量的提升以及生物安全防护的升级，许多病原体的流行率下降，如MHV、MPVS、SEND、PVM
• 仍有些病原体的流行率居高不下，如MNV、螺杆菌

行动建议：

• 某些低流行率病原体仍需进行频繁的监测，如MHV、MPVs
• 不同设施和机构对病原体排除要求的不同，以及不同机构之间频繁交换的基因工程鼠使得一些病原体的流行变得普遍，需要关注：如MNV、螺杆菌、牛棒
• 使用多种检测方法相辅相成，对于建立稳健的健康监测计划非常有利

研究者需重点关注生物制品中病原体及流行情况

生物制品微生物污染

啮齿类动物和人类来源的研究用生物制品使用越来越多，病原体筛查至关重要。生产用的GLP，仍要求用传统方法。而非GLP，如实验室研究可选PCR方法。

为何生物制品检测很重要？
啮齿动物和人类来源的研究用生物制品被病毒、细菌（包括支原体）会对研究产生干扰。如牛棒污染细胞系影响成瘤。存在人畜共患病原体的情况下，对实验室研究人员和动物饲养工作人员的健康构成威胁。

污染可能从何而来？
病毒污染物常见于直接从动物身上采集的细胞、组织和血清，或在免疫缺陷鼠中传代的可移植肿瘤。

筛查方法
传统筛查方法：接种易感宿主，包括易感动物和敏感细胞，以发病率和死亡率为感染证据，缺点是耗时。如MAP/RAP（小鼠/大鼠抗体产生试验）

PCR方法：快速、省时，且符合3R原则

Charles River 对生物制品污染情况的统计分析

时间区间：2011年-2022年送检生物制品

供试品：包括细胞培养、可移植肿瘤、组织、血清、腹水、纯化蛋白等。

检测方法：TaqMan探针法实时荧光PCR

检测列表：鼠源+人源，共38种病原体。

结果：来源啮齿动物的生物制品

2011-2022年来源于啮齿动物的生物制品污染率

支原体是最常见的污染物（来自被污染的细胞、培养基和实验人员更常见），约5.41%。

流行率次之常见病原体：C.bovis（1.02%）、MPVs（0.56%）和LDV（0.50%）需要引起重视。

其他如RChPV-1（肾细小病毒）、MNV、MPyV/K（多瘤病毒）、MAV、MHV/RCV流行率再次之。

小结：生物制品中病原体流行情况

• 生物制品筛查不可忽略。
• 支原体和牛棒在生物制品中的污染最常见。
• MPVs流行率急剧下降，得益于生物安全防控升级和健康监测方法的改进（如PCR无哨兵筛查）。
• 分子遗传技术的不断进步，加快了新型啮齿动物病毒的发现速度，如肾细小病毒（免疫正常动物排毒期长达十个月）的PCR检测方法已经非常成熟，推荐进行监测。
• 除常规的PCR筛查外，生物制品质量控制还应包括关键研究生物制品库，如主细胞库等。

专家建议：优化您的健康监测计划

• 根据实验需求定制监测方案：不同品系小鼠对病原体的反应差异显著（如CD-1小鼠抗体反应快，近交系需二次暴露才产生可靠抗体）。
• 选择具有资质认证、行业口碑和丰富经验的专业实验动物检测机构：如Charles River | 维通利华检测室。
• 定期监测与快速响应：建议每季度进行一次全面监测，发现异常立即采取措施。
• 多方法结合：采用EAD-PCR与多重血清学检测相结合，建立更稳健的健康监测计划。
• 关注新发现病原体：随着分子遗传技术进步，新型啮齿动物病毒不断被发现，需及时纳入监测范围。

❗️针对这些潜在的生物安全威胁，我们需要了解常见的病原体的特征，以及我们应该采取哪些具体的策略和措施。

在下一期实验动物健康监测专题，维通利华检测室将与您一同探讨。

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