《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)》 二、無(wú)菌動(dòng)物的發(fā)展

無(wú)菌動(dòng)物的產(chǎn)生和發(fā)展，已有近百年的歷史，許多學(xué)者曾對(duì)肖椎動(dòng)物和脊椎動(dòng)物的無(wú)菌狀態(tài)進(jìn)行過(guò)反復(fù)的研究。無(wú)菌動(dòng)物的研究，起源于19世紀(jì)后期，1885-1886年間，確立了在動(dòng)物體內(nèi)沒(méi)有微生物也能生存的概念。1885年，Dudeaux曾將豌豆在無(wú)菌條件下進(jìn)行栽培，證明無(wú)菌植物不能利用供給的養(yǎng)分。同年P(guān)asteur認(rèn)為，動(dòng)物在沒(méi)有腸道細(xì)菌參與條件下不能生存。1886年Neucki提出相反的看法，認(rèn)為細(xì)菌對(duì)于動(dòng)物的生存不是必需的。因此展開(kāi)了一場(chǎng)爭(zhēng)論。約10年后，1895年Kijanizin在無(wú)菌代謝試驗(yàn)籠內(nèi)飼養(yǎng)兔，給予無(wú)菌空氣、飼料和水，兔的體重逐漸下降，并因負(fù)氮平衡而死亡。同年Nuttall和Thierfelder經(jīng)剖腹產(chǎn)獲得豚鼠，飼養(yǎng)于玻璃罩內(nèi)，每小時(shí)人工哺以滅菌牛奶和純動(dòng)物性飼料一次，共計(jì)8天，動(dòng)物外觀健康，將此動(dòng)物于第8天處死，其腸內(nèi)容物沒(méi)有檢出細(xì)菌。1914年Cohendy也曾飼養(yǎng)過(guò)無(wú)菌豚鼠，但是沒(méi)有獲得成功。14年后Glimstedt繼續(xù)開(kāi)展無(wú)菌豚鼠的研究，于1932年，終于把無(wú)菌豚鼠養(yǎng)活兩個(gè)月，取得了初步進(jìn)展，至1959年Teah在Notre　Dame大學(xué)已能使無(wú)菌豚鼠繁殖。

關(guān)于無(wú)菌雞的培育，早在1897年Schottelius就曾獲得，但沒(méi)有繼續(xù)養(yǎng)活。1908年Cohendy育成無(wú)菌雞，且生長(zhǎng)情況良好。1935年Kimura，Naito和Kobayashi在日本京都大學(xué)飼養(yǎng)了無(wú)菌雞。1944年Luckey和Lakey又開(kāi)始進(jìn)行無(wú)菌雞飼料營(yíng)養(yǎng)的研究。1948年美國(guó)Lobund小組飼養(yǎng)的無(wú)菌雞，成長(zhǎng)后第一次產(chǎn)卵，并孵化出新的一代，從此飼養(yǎng)無(wú)菌雞獲得完全的成功。

由于1922年Baeot和Harden發(fā)現(xiàn)無(wú)菌蠅蛆必須飼喂B族維生素才能正常生長(zhǎng)，證明了無(wú)菌動(dòng)物對(duì)B族維生素的需要，因?yàn)闊o(wú)菌動(dòng)物腸內(nèi)沒(méi)有細(xì)菌存在，自身不能合成B族維生素，從而找到了過(guò)去的飼養(yǎng)無(wú)菌動(dòng)物失敗的原因。1937年Balzam在無(wú)菌雞的維生素B族缺乏癥及在雞體內(nèi)能否合成B族維生素的研究中，更加清楚地證明了這個(gè)問(wèn)題。無(wú)菌動(dòng)物對(duì)B族維生素需要的發(fā)現(xiàn)是很有價(jià)值的，它推動(dòng)了無(wú)菌動(dòng)物培養(yǎng)工作的發(fā)展，并使之走向成功。

第一個(gè)無(wú)菌大白鼠群是美國(guó)Lobund小組于1951年建立的。第二個(gè)無(wú)菌大白鼠群是Gustafsson于1956年在瑞典建成。1959年Reyniers在Tempa大學(xué)建立無(wú)菌動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室。印度的無(wú)菌動(dòng)物群于1959年在印度大學(xué)醫(yī)學(xué)中心建立。

隨著無(wú)菌動(dòng)物研究的開(kāi)展，無(wú)菌動(dòng)物的飼養(yǎng)裝置也不斷地改進(jìn)。1915年德國(guó)的科斯特首次創(chuàng)造無(wú)菌動(dòng)物培育隔離器。1928年美國(guó)圣母大學(xué)細(xì)菌學(xué)實(shí)驗(yàn)室的Reyniers創(chuàng)造了不銹鋼制的無(wú)菌動(dòng)物大型隔離器。從此開(kāi)展了無(wú)菌動(dòng)物的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)在美國(guó)有48個(gè)無(wú)菌動(dòng)物研究單位，僅國(guó)立衛(wèi)生研究院的5個(gè)研究所里，就分別設(shè)有無(wú)菌動(dòng)物研究室。1930年Gustafsson設(shè)計(jì)了第二型隔離器，整個(gè)隔離器的原料是不銹鋼的。在日本，自1946年開(kāi)始培育無(wú)菌動(dòng)物，1959年宮川用不銹鋼做隔離器的主體部分，并附有小的玻璃觀察窗和靈敏的機(jī)械手，使不銹鋼隔離器達(dá)到比較完善的地步。但這種隔離器既笨重造價(jià)又昂貴，不可能大量推廣使用，因而也限制了無(wú)菌動(dòng)物工作的開(kāi)展。在日本現(xiàn)有24個(gè)單位從事無(wú)菌動(dòng)物研究工作，僅在東京就有9個(gè)無(wú)菌動(dòng)物研究單位。50年代，發(fā)明了用過(guò)氧乙酸進(jìn)行表面滅菌的方法以后，1957年P(guān).C.Trexler在美國(guó)印第安那州圣母大學(xué)Lobund研究室里創(chuàng)造了塑料膜隔離器，用無(wú)毒聚氯乙烯薄膜制造隔離器的主體部分。由于這類隔離器制作方便，既輕便又實(shí)用，所需用費(fèi)用又不高，僅為不銹鋼隔離器的幾十分之一，滅菌方法也大為簡(jiǎn)便，因此日漸廣泛地得到應(yīng)用，促進(jìn)了無(wú)菌動(dòng)物研究的發(fā)展。

1978年Lobund研究室的Morris　Pollard博士來(lái)華講學(xué)時(shí)給我國(guó)贈(zèng)送了一具Trexler隔離器，中國(guó)醫(yī)科院動(dòng)物中心已仿制成功，上海、蘇州等地也已制作成功，并已小批量生產(chǎn)。近二年來(lái)，Trexler教授親自來(lái)華講學(xué)，傳授隔離器和無(wú)菌動(dòng)物飼養(yǎng)繁殖技術(shù)，促進(jìn)了我國(guó)無(wú)菌動(dòng)物研究的發(fā)展。現(xiàn)在北京、上海等地已有幾個(gè)單位在研究無(wú)菌動(dòng)物。

此外，澳大利亞、比利時(shí)、西德、蘇聯(lián)、捷克、英國(guó)、法國(guó)、意大利等國(guó)和地區(qū)，都已建立了包括無(wú)菌動(dòng)物在內(nèi)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。

對(duì)無(wú)菌動(dòng)物的研究最初只是為了探討高等動(dòng)物與體內(nèi)微生物之間的關(guān)系。19世紀(jì)末,Nattal氏及Thierfelder氏用剖腹術(shù)取出了妊娠豚鼠的胎兒，在無(wú)菌環(huán)境下飼養(yǎng)了10天。隨后，Schettelus發(fā)現(xiàn)雞的胚胎是無(wú)菌的，后來(lái)成功地進(jìn)行了雛雞的無(wú)菌化。無(wú)菌動(dòng)物所具有的獨(dú)特優(yōu)越性使其成為一種新型的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。隨著生物學(xué)的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，試行了各種動(dòng)物的無(wú)菌化，現(xiàn)在無(wú)菌動(dòng)物的品種已經(jīng)很多，不僅小鼠、大鼠、豚鼠和家兔等小動(dòng)物已有無(wú)菌動(dòng)物，而且狗、貓、猴、豬、山羊、綿羊和牛等大動(dòng)物以及雞、火雞、鵪鶉、青蛙、蛇甚至蠶、蒼蠅、白蟻等也都有了無(wú)菌動(dòng)物。這些都是為了適應(yīng)科學(xué)發(fā)展的需要而培育的，其中的小鼠、大鼠、豚鼠，國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家已能大量生產(chǎn)，并比較方便地應(yīng)用于日常研究中了。已育成的無(wú)菌動(dòng)物見(jiàn)表6-2。

表6-2　已育成的無(wú)菌動(dòng)物

種　類培育者及育成時(shí)間小　鼠Pleasants,1959大　鼠Reyniers等，1946:Gustafsson,1948;Pleasants,1959豚　鼠Miyakawa等,1958;Tanami,1959;Pnillips等,1959;Horton和Hickey,1961;Newton和Dewitt,1961兔Wostmann和Pleasants,1959;Luckey,1963狗Glimsedt,1946貓Bleby,1969山羊、綿羊Smith,1961,1966豬Whitenair,等,1960馬　駒Drummond等,1973猴Reyniers,1942雞Reyniers,1943鵪　鶉Woodard等,1965;Miles,1966