实验动物小鼠和大鼠

用于科研的啮齿动物（最常见的是小鼠和大鼠）均饲养于严格控制的环境中，以尽可能减少影响动物实验结果的不必要变量。许多因素均可能影响实验动物在实验中的生物学反应。

除实验内容外，科研期刊通常还要求在材料与方法部分描述实验动物的来源、微生物学状态以及饲养环境（如饲料、饮水、温度、湿度和光照条件）。

如果某一实验室产生的研究数据要通过可重复性及随之而来的验证来进行评估，则环境条件、饲养管理程序和实验动物就必须保持一致。若饲料、饲养条件、啮齿动物遗传背景以及无特定病原体状态或微生物学状态等变量控制不当，实验结果可能价值有限，甚至毫无参考意义。

尽管不可能完全消除动物实验中的所有变量，但许多导致实验结果变异的因素可以得到显著减少或消除。其中，感染性病原体对实验小鼠和大鼠的影响是最重要的变量之一。

鼠痘，表皮细胞内包涵体，小鼠，光学显微镜照片

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感染鼠痘病毒的小鼠皮肤光学显微镜照片。表皮细胞内可见大型胞质内包涵体（箭头）。H&E 染色；100×。

图片由密苏里大学 RADIL 提供。

小鼠肝炎病毒，肠上皮合胞体形成，小鼠，光学显微镜照片

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感染小鼠肝炎病毒的小鼠肠上皮光学显微镜照片。可见黏膜表面的合胞体（箭头），这是该病的一个典型特征。H&E 染色；400×。

图片由密苏里大学 RADIL 提供。

仙台病毒感染，细支气管周围炎症，大鼠，光学显微镜照片

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感染仙台病毒的大鼠肺组织光学显微镜照片。可见细支气管周围区域存在以淋巴细胞和浆细胞为主的炎性浸润（细支气管周围套袖样改变；箭头），这是本病的特征性病变。H&E 染色；40×。

图片由密苏里大学 RADIL 提供。

如今，在实验室小鼠和大鼠中发现的感染性病原体，很少会引起明显的临床疾病。区分感染与疾病对于正确解读实验动物的微生物学状态至关重要。感染是指动物体内存在微生物，这些微生物可能是病原体、机会性病原体或共生菌（后两者数量最多）。

即使动物没有出现临床症状，微生物仍可能影响实验研究。外观正常、健康的动物，可能由于感染了病毒、细菌或寄生虫而产生无法直接观察到、但具有重要意义的局部或全身性影响，因此可能并不适合作为实验动物。

自 19 世纪末开始开展动物研究以来，人们对实验室啮齿动物天然病原体所造成各种不良影响的认识不断加深。实验室啮齿动物病原体控制的发展历程通常分为以下 3 个阶段：

• 1880—1950 年：这一时期，小鼠和大鼠逐渐成为常用实验动物。当时许多原始种群携带多种天然（本土）病原体。随着环境卫生、营养、环境控制以及其他饲养管理措施不断改善，实验室啮齿动物中病原体的种类和流行率均大幅下降。

• 1950—1980 年：这一时期以建立悉生动物种群为特点，主要采用剖宫产净化技术，以无感染后代替代受感染种群。足月胎鼠从受感染母体中经剖宫产取出，转移至无菌环境，并由代养母鼠哺育。该方法可成功清除许多不能经宫内传播的病原体，如体内寄生虫、大多数细菌及部分病毒。

• 1980 年至今：这一时期主要致力于清除啮齿动物本土病毒。通过血清学检测动物针对特定病原体的抗体，显著减少了已知啮齿动物病毒感染。对于抗体阳性的动物群体，则通过淘汰或剖宫产净化进行处理。

目前，大多数现代实验动物设施均将某种形式的健康监测纳入动物管理计划（见实验室啮齿动物常规检测的感染性病原体表）。动物群体的健康状况比单个动物的健康状况更为重要，因此实验动物医学实际上属于一种“群体医学”。

自 20 世纪 80 年代以来，啮齿动物群体健康监测主要依赖血清学检测；然而，PCR 检测等分子检测方法的应用正在迅速增加。

独立通风笼具系统在小鼠和大鼠饲养中的广泛应用，大大降低了同一房间内动物之间病原体的传播风险。目前，越来越多的实验动物设施开始采用基于 PCR 的检测方法，检测来源于动物饲养环境的灰尘样本或鼠群使用后的脏垫料。这种做法无需再使用活体哨兵动物进行健康监测。

虽然健康监测成本较高，但从长期来看可显著节约费用，因为研究人员可使用更少数量的实验动物，且动物的日常管理工作量也会减少。健康监测还有助于实验动物兽医掌握动物群体的健康状况，向研究人员提供实验动物的病原体状态信息，通过筛查来源未知的引入动物防止病原体进入设施，并在发现意外感染性病原体时及时采取控制措施。

未被发现的感染会使实验动物不适用于科研，并导致实验数据缺乏可靠性。与数月研究成果因感染而作废相比，预防感染性病原体进入实验设施，或在早期发现并清除病原体，更具成本效益。