遺傳標記和免疫學方法在實驗動物質(zhì)量控制中的應(yīng)用分析

陳安琪

摘 要 生命科學的發(fā)展離不開實驗科學，實驗科學發(fā)展的最終目的是實現(xiàn)實驗動物的標準化和動物實驗過程中程序的規(guī)范化，只有這樣才能保證實驗結(jié)果的準確性、可靠性和完整性。因此，在現(xiàn)代研究過程中，將實驗過程中所選用的動物逐漸由低級向高級過渡就顯得極為重要，但這一過程要對實驗過程中所選取的實驗動物進行標記處理，同時還需要運用到有關(guān)免疫學方面的知識，以保證實驗動物的質(zhì)量?；诖?，闡述現(xiàn)階段實驗動物質(zhì)量控制的相關(guān)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞 實驗動物;質(zhì)量控制;標記;免疫學

中圖分類號：S865.1 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.36.062

動物實驗研究為人類研究出乙肝疫苗、甲肝疫苗、流感疫苗、手足口病疫苗等作出了重要的貢獻。進行動物實驗研究，是生物制品研究階段最重要的過程，如果在生物制品研究過程中缺少動物研究，那么提供給人類的生物制品就如同一顆定時炸彈，人類隨時可能面臨被毀滅的危險。隨著科學技術(shù)的發(fā)展[1]，我國現(xiàn)階段的實驗動物研究正朝著高質(zhì)量的方向發(fā)展，最早對進行生物制品實驗研究的動物要求為普通級即可，再后來要求所選用的實驗動物為清潔級別，而現(xiàn)在的生物制品實驗研究的動物已經(jīng)要求為SPF等級?！秾嶒瀯游镂⑸锏燃壖皺z測》國家標準也于2001年8月重新修訂，并在2002年5月1日起開始正式實施，在該國家標準中要求，用于生物制品研究的實驗鼠不能用普通級別的。同時，國外也有相關(guān)文件提出了同樣的要求，因此，在生物制品的實驗研究過程中，對實驗動物的質(zhì)量進行控制顯得尤為重要，要控制好實驗動物的質(zhì)量，使用遺傳標記和免疫學方法來實現(xiàn)實驗動物的質(zhì)量控制是目前研究的主要方向。

1 遺傳標記在實驗動物質(zhì)量控制中的應(yīng)用

遺傳標記是指在實驗動物的質(zhì)量控制過程中，對動物體內(nèi)的染色體或者染色體某一節(jié)段進行追蹤，遺傳標記的方法目前在實驗動物的質(zhì)量控制研究中被廣泛應(yīng)用。對實驗動物進行遺傳標記的方法因為實驗研究的差異目前也有很多不同的遺傳標記方法，下文將對各方法的使用研究現(xiàn)狀進行總結(jié)。

1.1 遺傳標記的方法

1.1.1 RAPD遺傳標記方法

RAPD遺傳標記方法是以PCR技術(shù)為基礎(chǔ)，對需要標記識別的染色體或者染色體片段進行體外擴增，然后通過電泳分離后來觀察相應(yīng)區(qū)域DNA的多態(tài)性，是由Zane等[2]人研究發(fā)展起來的一種新型遺傳標記方法，雖然這種遺傳標記方法被使用的時間不是太長，但由于其在檢測過程中具有方便、簡潔、易于操作等優(yōu)點，已經(jīng)被研究者們廣泛應(yīng)用于各個相關(guān)領(lǐng)域的研究中。雖然RAPD是以PCR為基礎(chǔ)進行的基因檢測，但是PAPD不需要像PCR技術(shù)那樣專門設(shè)計引物，不像常規(guī)PCR技術(shù)那樣需要成對的引物，同時反應(yīng)溫度只需要在人體溫度下就可以進行，正是由于其這一特性，在遺傳標記的實驗研究中，該方法被廣泛使用。

1.1.2 表達序列標簽標記方法

表達序列標簽標記方法可以作為需要表達序列所在區(qū)域的分子標簽，與其他來自非表達序列的標記相比，可以穿越表達序列的家系與種的限制[3]。表達序列標記方法可以對cDNA文庫中的隨機克隆測序從而得到cDNA序列片段，這個獲得的序列片段是一個完整基因中的一小部分，這一小部分基因代表生物體某種組織某一時期的基因表達。由于表達序列標簽標記方法的特殊性，在基因組進化研究領(lǐng)域?qū)⒖梢缘玫綇V泛應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1.1.3 單核苷酸多態(tài)性遺傳標記

單核苷酸多態(tài)性遺傳標記屬于第三代遺傳標記，是醫(yī)學、藥物遺傳學、人類遺傳學法醫(yī)學等多學科研究的熱點和研究過程中的重要工具，這種遺傳標記方法在該類遺傳學研究中發(fā)揮著重要的作用。

1.1.4 細胞遺傳學標記

在生物學研究中，能夠明確顯示遺傳多態(tài)性的細胞學特征及染色體的機構(gòu)特征和數(shù)量等的遺傳學標記方法被稱為細胞遺傳學標記?，F(xiàn)有的研究結(jié)果表明[4]，染色體作為遺傳物質(zhì)的載體，在物種中其結(jié)構(gòu)不是完全保持不變的，在每個物種中存在一定的差別，產(chǎn)生差別的主要原因是染色體的變異、易位、導(dǎo)致和缺失等。運用細胞標記遺傳學方法，可以將某一物種中現(xiàn)有動物的染色體和其祖先進行對比，找出該物種遺傳和變異的特性，為該物種的育種方法和方向提供較好的研究方向。通過細胞遺傳標記，可以確定所要研究的基因在該物種中染色體上的位置，從而可以在該物種群體中對所要研究的基因進行準確標記。

1.2 遺傳標記的應(yīng)用研究

1.2.1 遺傳的多樣性評價

遺傳多樣性研究的主要內(nèi)容為等位基因的組成及等位基因的數(shù)目、平均有效等位基因數(shù)、觀察雜合度、平均期望雜合度等。隨機擴增多態(tài)性DNA標記方法，是從遺傳物質(zhì)的分子水平來揭示同一物種中個體間的差異和物種之間的相關(guān)性。表達序列標簽遺傳標記與傳統(tǒng)的遺傳標記方法相比，大大提高了遺傳標記的工作效率，同時也避免了定位不準確的弊端，具有很好的遺傳多樣性評價。

1.2.2 物種及親緣關(guān)系的確定

在動物育種中，要先選擇實驗動物，接下來要確定實驗動物之間的親緣關(guān)系，這是動物實驗育種的基本前提。由于微衛(wèi)星遺傳標記方法可以通過分析等位基因在多衛(wèi)星位點出現(xiàn)的頻率，描繪出該品系基因的特點，因此用該方法可以對該品系中等位基因出現(xiàn)的位點進行監(jiān)測，可以對相關(guān)物種進行更為準確的分類。細胞遺傳學標記是運用染色體顯帶技術(shù)對核型分析后再鑒定親緣關(guān)系。

1.2.3 研究物種的遺傳結(jié)構(gòu)分析

在物種種群結(jié)構(gòu)的遺傳分析研究中，微衛(wèi)星遺傳標記方法是一種遺傳學標記研究中比較受歡迎的方法，在不同實驗條件下不會對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響，同時也可以為研究物種的多態(tài)性提供更豐富的信息。

2 免疫學方法在實驗動物質(zhì)量控制中的應(yīng)用

免疫學是一門由經(jīng)驗逐漸走向成熟的研究科學，目前的免疫學研究已經(jīng)步入分子研究階段，同時分子研究方法也已經(jīng)運用在生物制品的研究開發(fā)和動物實驗過程中，不同級別的實驗動物其免疫功能也存在一定的差異。實驗動物的等級是以對實驗動物中微生物和寄生蟲的控制程度進行分類的，一般可以分為4個等級。等級一是普通動物，是指所選定的動物不攜帶標準中所規(guī)定的人獸共患的病原、寄生蟲及動物烈性傳染病的病原。等級二是清潔動物等級，是指所選動物首先要符合普通動物等級要求，同時還不得攜帶對動物危害大及科學研究干擾大的病原蟲和寄生蟲。等級三是特定病原體動物等級，是指所選的動物不但要符合清潔動物等級，還不得攜帶主要潛在感染或條件致病和對科學研究影響大的病原和寄生蟲的實驗動物。等級四是無菌動物，是指不能檢出任何生命體的動物。在實驗動物免疫學質(zhì)量控制過程中，除了對動物進行等級控制外，還要對動物生存的環(huán)境及日常的飲食進行控制。

2.1 影響動物免疫功能的外在條件

2.1.1 水源

影響動物免疫功能的水源為礦泉水，相關(guān)研究表明[5]，礦泉水可以通過提高人體內(nèi)紅細胞的超氧化物酶活力，從而改善人體的新陳代謝及心腦血管系統(tǒng)功能，但是礦泉水卻對動物的身長發(fā)育和生產(chǎn)繁衍等監(jiān)測指標無明顯的促進作用。

2.1.2 膳食

食物是影響動物機體的主要因素，實驗研究表明[6]，L-精氨酸對于小鼠在高溫應(yīng)激條件下產(chǎn)生的胸膜和脾臟的急性萎縮具有很好的緩解作用，能很好地緩解熱應(yīng)激對小鼠免疫功能的抑制。

2.2 免疫學方法在實驗動物質(zhì)量控制中的應(yīng)用

2.2.1 診斷疾病

機體的免疫功能主要分為先天具有的免疫和后天獲得的免疫。人體的免疫功能是為了保持機體生理功能的相對穩(wěn)定，保證機體正常的新陳代謝，如果機體的免疫功能發(fā)生異常，必然會使機體的生理功能發(fā)生異常，最終產(chǎn)生病變，通過監(jiān)測機體免疫功能，可以很好地預(yù)測機體生理功能發(fā)生的異常及病變的情況。

2.2.2 監(jiān)測微生物

對實驗動物進行微生物監(jiān)測是實驗動物質(zhì)量控制中的主要指標，現(xiàn)有微生物監(jiān)測方法有酶聯(lián)免疫法、免疫印記法、夾心法、霉聯(lián)免疫化學發(fā)光法等。

3 結(jié)語

對于實驗動物的質(zhì)量控制方法，現(xiàn)有的研究中有各種各樣的方法，筆者就遺傳標記和免疫學方法進行了概述，以期能夠為相關(guān)研究提供一定的借鑒。

參考文獻：

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[2] Zane L，Bargelloni L，Patarnello T.Strategies for microsatellite isolation： a review[J].Molecular Ecology，2002，11（1）：1-16.

[3] Jefreys A J，Wilson D.Amplification of humanmini satellites by the polymeras echain reaction：towards DNA finger print in single cells[J].Nucleic Acids Res，1988，16（23）：10953-10971.

[4] Tautz D.Hypervari ability of simples equences.ageneral[J].Nucleic Acids Res，1989，17（16）：6462-6467.

[5] Schlotter E R.Evolution arydyna micsofmi crosatellite DNA [J].Chromosoma，2000（109）：365-371.

[6] 田萬強，張道義，林清，等.分子遺傳標記與家畜育種進展[J].中國牛業(yè)科學，2008，34（5）：40-43.

（責任編輯：趙中正）