实验动物与动物实验室的生物安全防护南方医科大学实验动实验动 物中心 袁 进进020-62789009E-mail: yjin01126.com1一、实验动物及实验动物设施二、实验动物重要的人畜共患病及传染病三、动物实验室的生物安全防护四、各级动物生物安全实验室设施与防护要求五、实验室生物安全事件应急预案六、我国实验动物管理的组织机构及相关法规简介内 容2一、实验动物及实验动物设施1、实验动物(Laboratory animals)：是指经人工培育，对其携带的微生物和寄生虫实行控制；遗传背景明确，来源清楚；用于科学实验、药品、生物制品的生产和检定及其他科学实验的动物。2、实验用动物(Animals for research / Experimental animals）：所有用于科学实验的动物统称为实验用动物。包括实验动物，野生 动物，经济动物和观赏动物。33、实验动实验动 物微生物等级级普通级动级动 物（一级级）：不携带带主要人畜共患病和动动物烈 性传传染病病原的动动物。清洁级动洁级动 物（二级级）：除不能携带带主要人畜共患病和动动 物烈性传传染病的病原外，不能携带对动带对动 物危害大和对对 科研干扰扰大的病原。（国外无此等级动级动 物）SPF级动级动 物（三级级）：又称无特定病原体动动物，除一、二 级动级动 物应应排除的病原外，不携带带主要潜在感染或对对科 研干扰扰大的病原。无菌级动级动 物（四级级）：不携带带可检检出的一切病原体。悉 生动动物则则是在无菌动动物物体内移入一种或几种已知微 生物后的动动物。 44、实验动物设施(Laboratory Animal Facility)的概念广义上是指进行实验动物生产和从事动物实验的场所。狭义上指保种、繁殖、生产、育成实验动物的场所。（1）实验动物设施分类按设施使用功能分类 实验动物生产设施： 动物实验设施： 特殊动物实验设施： 包括感染、应用放射性物质或 其他特殊化学物质等动物实验的设施。5按设施的平面布局分类 无走廊式 ：一般为普通级设施 单走廊式：可为普通级或清洁级设施 双走廊式 ：是常用的一种实验动物屏障设施类型。 可有效的分割 清洁区和污染区 三走廊式： 动物隔离良好，人员、动物、物品进入 有专门通道，可有效避免交叉感染，但空间利用率低 ，而且投资大6按实验动物设施环境内气流组织形式分类 乱流式：又称非单向流洁净室，是指气流以不均匀的速度成不平行的流动，伴有回流或涡流的洁净室。可依靠送风气流不断稀释室内空气，把室内污浊气体逐渐地排出。 单向流式：气流以均匀的截面速度，沿着平行流线以单一方向在整个室截面上通过的洁净房间，又称层流室或平行流室。 7顶送侧排涡流或乱流垂直单向流8按实验动实验动 物设设施环环境内微生物控制程度分类类普通环境符合动物居住的基本要求；控制人员和物品、动物的出入；不能完全控制传染因子；适用于饲育教学等用途的普通级实验动物；该设施内空气与外界环境相通，但有必要的防野鼠 、蚊蝇设施；洁净等级未作要求。9普通环境示意图10屏障环境：符合动物居住的基本要求；严格控制人员、物品和空气的进出：（1）进入系统的空气应经过初、中、高效三级过滤；（2）进入系统的设备、动物、饲料、水、垫料、实验用品均需有严格的微生物控制；（3）人员须经淋浴、更换灭菌服方可进入室内。适用于饲育清洁级及无特定病原体(SPF)实验动物； 洁净等级要求达到7级。11屏障环境设 施平面布局屏障环境示意图12隔离环境：采用无菌隔离装置以保证无菌状态或无外来污染物;隔离装置内的空气、饲料、水、垫料和设备均为无菌，动物和物料的动态传递须经特殊的传递系统;该系统既能保证与外环境的绝对隔离，又能满足转运动物时保持与内环境的一致;该设施适用于饲育SPF、悉生及无菌动物；洁净等级要求达到5级或7级。13隔离器14改良的屏障设施独立供气动物笼系统（Independent ventilation cage，IVC） 该系统采用具有先进水平的微型隔离技术，通过在笼子内部输送经过高效过滤的空气以保证动物免受微生物的污染，可以使动物生活在一个相对隔离的环境中。在普通环境下加IVC 就可成为一个清洁级的动物房。换笼及实验操作均在超净工作台内进行。 15独立供气动物笼 系统(IVC)16（2）人员、物品和动物进出屏障环境基本要求人员进出屏障环境基本要求：所有进出人员应养成随手关门的好习惯，并能严格遵守“人员入室流程图”所示的方向和要求单向流动；进入按以下顺序，即：更衣-淋浴- 更灭菌衣-洁净走廊-动物实验室-污染走廊-洗消室-更衣-外部。所有进出人员必须严格遵守屏障环境管理规定。17物品进出屏障环境的基本要求：双扉高压蒸汽灭菌器：耐高压蒸汽灭菌物品的灭菌。 带紫外线消毒的传递窗：不耐高温高压、不能药液浸泡以及内包装已经由高压蒸汽、60CO辐照和环氧乙烷等灭菌方式灭菌过的物品的灭菌。 盛满消毒液的不锈钢渡槽：不耐高温高压和不便于从传递窗传入的物品的灭菌。18动物进出屏障环境的基本要求： 引入的动物应为相应的等级； 引进的动物需有明确的动物品种/系、性别、数量、出生日期和质量合格证及遗传背景资料等； 动物运达后应先检查运输盒密封材料的完整性； 验收后，按以下顺序将动物传入：动物 (专用包装盒)传递窗检疫室清洁走廊饲育室或实验室；实验后或生产供应包装后污染走廊外部。19项项 目指 标标 小鼠/大鼠豚鼠/地鼠犬/猴/小型猪/兔/猫鸡鸡屏障 环环境隔离 环环境普通 环环境屏障 环环境隔离 环环境普通 环环境屏障 环环境隔离 环环境屏障 环环境温度/202618292026162820261628相对对湿度/4070 最小换换气次数/(次/h),15208152081520 气流速度/(m/s),0.2 相对对区域最小静压压差/Pa,10501050105010 空气洁净洁净度/级级75or775or775or75or7 沉降菌最大平均浓浓度 /(CFU/0.5h90mm平皿),3无检检 出无检检 出3无检检 出无检检 出氨浓浓度/(mg/m3),14 噪声/dB(A),60 照度/Lx最低工作照度200 动动物照度1520100200510 昼夜照明交替时间时间/h12/12 或 10/14（3）实验动物设施环境技术指标GB14925-201020一、流行性出血热 二、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎 三、狂犬病 四、猴B病毒病 五、弓形虫病 六、沙门氏菌病 七、钩端螺旋体病 八、结核分支杆菌病 九、志贺菌病 十、鼠痘 十一、兔出血症 几乎所有的生命科学领域的科研/教学/生产/检定/安全评价等都离不开医学动物实验。而动物实验存在生物安全的危险。 人畜共患病：是指脊椎动物与人类之间自然传播和感染疾病，即人类和脊椎动物由共同病原体引起，在流行病学上又有关联的疾病。21二、实验动物重要的人畜共患病及传染病（一）流行性出血热由流行性出血热热病毒引起的主要发发生于大鼠的烈性传传染病，也是一种人畜共患的自然疫源性传传染病。1981年WHO统统一命名为肾综为肾综 合征出血热热（HFRS ）。1、自然宿主：主要是小型啮齿动啮齿动 物，大鼠为实验动为实验动 物型HFRS 的主要传传染源。2、传传播：气溶胶吸入，人类类主要接触宿主动动物及排泄物而受感 染。3、症状： 人：发热发热 ，头头痛，肌肉痛，结结膜水肿肿充血（点状） ，出血性肾损伤肾损伤 （肾综肾综 合症出血热热），最后肾肾衰竭，出现现尿 毒症，严严重可导导致死亡。大鼠：多为隐为隐 性感染，长长期排毒， 一般无临临床症状，也不死亡。一般不影响实验进实验进 程。 22（二）淋巴细胞性脉络丛脑膜炎由淋巴细细胞脉络丛脑络丛脑 膜炎病毒(LCMV)引起的一种急性传传染 病，为为人畜共患病。主要侵害中枢神经系统，呈现脑脊髓炎症状。1、传传播动动物：LCMV是人和多种动物共患的病毒性疾病，小鼠、大鼠、豚鼠、犬、猴、兔均易感。持续感染小家鼠，急性感染 金黄地鼠。许多小鼠为无症状带毒者2、症状：人：潜伏期周，流感样样症状和脑脑膜炎、发烧发烧 ， 肌痛，恶恶心，厌厌食等。 小鼠：大脑脑型：多数呆滞，嗜睡，被 毛粗乱，弓背，消瘦，特征性表现现抓尾巴倒提时时，头头部震颤颤， 肢体阵挛阵挛 性惊厥，后肢强直性伸展。症状出现现后天内 死亡。内脏脏型：被毛粗乱，结结膜炎等，部分小鼠出现现腹水。迟迟 发发型：先天性带带毒小鼠。开始无症状，0.5-1年后表现为现为 ：被 毛粗乱，弓背，尿蛋白，腹水，生长缓长缓 慢等。23（三）狂犬病由狂犬病毒(Rabies Virus，RV)引起的急性直接接触性为为主的人畜共患病。主要特征：侵害中枢神经经系统统，呈现现狂躁不安，意识识紊乱，最后麻痹死亡。1、传传播动动物：几乎所有温血动动物都对对RV易感。最易感动动物包括犬、狐、狼，袋鼠；次易感动动物包括仓仓鼠、豚鼠、兔等啮齿类啮齿类动动物；中度易感动动物包括牛、绵绵羊、马马、灵长类动长类动 物。野生啮齿啮齿类类动动物如野鼠等在一定条件下可成为为本病长长期存在的危险险疫源。四季均可发发生，春夏稍高。2、症状：(1)前驱驱期(沉郁期)；(2)兴奋兴奋 期(狂暴期)；(3)麻痹期24（四）猴B病毒病由猴B病毒(Simian Bvirus Infections)（又称疱疹病毒）引起的人和猴共患的一种传传染病。猴是B病毒的自然宿主，感染率可达1060。多数情况下仅仅在口腔出现现疱疹和溃疡溃疡 ，之后病毒可长长期潜伏在呼吸道或泌尿生殖 器官附近的神经节经节 ，也可长长期潜伏在组织组织 器官内，产产生B病毒抗体。人类类感染主要表现现脑脑炎或脑脑脊髓炎症状，多数 病人发发生死亡。 大多数猴呈隐隐性感染。种族差异明显显，白种人死亡率高，黄种人低。25（五）弓形虫病本病是由属孢子纲的刚第弓形虫引起的，能够在人与动物之间传染的重要人兽共患病。小鼠、大鼠、地鼠、豚鼠、犬和猴为中间宿主，猫为终末宿主。 症状：常无明显症状。人：多数为无症状的隐性感染； 实验动物：少数被毛疏松不整，淋巴结肿大，出现流产或死胎现象。26（六）沙门氏菌沙门门菌(Salmonella sp)是1880年Eberth首先发现发现 。是一类类重 要 的人兽兽共患疾病病原体。对实验动对实验动 物威胁较胁较 大的是鼠伤伤寒和肠肠 炎 菌。在动动物中可交叉感染，或同时时感染两种沙门门菌。豚鼠对对沙 门门 菌高度敏感，感染后可发发生严严重的临临床疾病；小鼠和大鼠也很 敏 感，并常以亚临亚临 床感染的形式长长期带带菌。沙门门菌主要通过过消化道传传染，即动动物食入污污染沙门门菌的粪粪 便 或被粪粪便污污染的饲饲料、饮饮水、垫垫料。 症状：1.急性型：爆发发性流行，45天内大批死亡；2.亚亚急性 型:行为为呆滞,腹泻，被毛蓬松，食欲不振，呈肠肠炎症状；3.慢性 型:下痢为为主要症状,消瘦，产产仔数减少，也有部分呈隐隐性感染。哺乳期小鼠发发病率高达70%，BALB/c敏感 ， CDF1不敏感27（七）钩端螺旋体病钩钩端螺旋体病(Leptospirosis)是一种重要而复杂杂的人畜共患病和自然疫源性传传染病。临临床表现现形式多样样，主要有发热发热 、黄疸、血红红蛋白尿、出血、流产产、皮肤和黏膜坏死、水肿肿等。钩钩端螺旋体的动动物宿主非常广泛，几乎所有温血动动物都可感染，其中啮齿啮齿 目的鼠类类是最重要的贮贮存宿主 28（八）结核分支杆菌病由结结核分支杆菌(Mycobacterium tuberculosis)引起的人和动动物共患的一种细细菌性疾病。人感染后形成结结核病，猴、犬、豚鼠、兔和猫等均可感染，以猴发发病率最高。29（九）志贺菌病由志贺贺菌(Shigella spp)或称痢疾杆菌引起人和实实验动验动 物肠肠道感染的一种细细菌性疾病。人和猴以细细菌性痢疾为为主要症状。 （十）