Part 01

自孟德尔遗传定律被重新发现以来，上个世纪初小鼠以验证孟德尔遗传学和肿瘤移植排斥等实验研究进入了实验室。但早期小鼠繁殖种群多源自于宠物饲养场或由野外捕捉而来，因此携带多种病原体。此时，诸如仙台病毒、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒、鼠肝炎病毒、鼠痘病毒和鼠伤寒病毒等病毒性传染病在小鼠种群中广泛流行，经常会引发大规模的动物群体死亡事件。如利特尔培育的第一个近交系小鼠DBA就曾因为鼠伤寒感染而几乎全军覆没。虽然大多数细菌感染不会导致小鼠急性死亡，但也有例外，例如，一种梭状芽胞杆菌---泰泽病原体就可导致断奶阶段的幼鼠突然死亡。再比如支气管败血博德特氏菌经常可以从感染动物的肺或气管组织中分离出来，而它通常与其他机会性病原体如多杀性巴氏杆菌或肺炎链球菌同时感染，严重威胁着小鼠的健康，也可导致死亡。从1900到1950年这个阶段，实验小鼠和这些病原微生物经历了一个早期的驯化阶段，彼此相互适应，此时几乎没有什么好的手段可以去除这些病原体的污染，故这一阶段的从业人员和小鼠研究者最为关注的问题是如何确保动物存活。

Part 02

此后，从1950到1985年，在血清学检测技术和卫生条件改善的双重驱动下，小鼠微生物质量进入了新的阶段。这一时期多数危害动物健康的病原体得到了控制或得以清除。但此时，一些设施因为监控技术不健全或因无法开展微生物监控而导致部分条件治病性病原体继续流行，特别是成年免疫健全动物群体更是如此，而这些病原体会导致断奶后失去母源抗体保护的幼鼠发病。如轮状病毒和啮齿类丝状杆菌（也称为呼吸道纤毛杆菌）等就属于这类病原体。因此，这一时期业内关注的焦点问题是如何确保动物的健康。

Part 03

之后，伴随着PCR技术的出现，病原微生物检测技术不断完善，外加剖腹产技术的成熟和广泛应用，基本消除了小鼠群体中的外源性病毒，至此小鼠的健康状况也得到了极大改善。由于大部分病原体已从小鼠群落中根除，条件致病微生物成了小鼠健康的最常见威胁。它们通常会对免疫缺陷小鼠和特定的遗传工程小鼠的健康产生影响，如绿脓杆菌可导致囊性纤维变性模型发生小鼠肺炎、封闭群小鼠中金黄色葡萄球菌感染引发葡萄球菌病和面部脓肿及幽门螺杆菌感染导致免疫缺陷小鼠严重的肠道炎症和肝螺杆菌感染诱发Rag2基因缺陷小鼠发生肝炎甚至结肠癌等。

  在小鼠健康问题已经不再是主要关注对象时，如何确保生物医学研究数据质量的重要性就凸显出来。从上个世纪90年代开始，欧美国家的动物设施几乎都制定了标准化和最新的健康监测策略，其宗旨就是如何在确保动物生命和健康的同时兼顾科学研究的质量。到本世纪初，实验动物设施卫生条件的改善和微生物监测程序的设立极大地提高了实验动物的微生物质量，形成了以不含致病性病原体甚至不含大多数机会病原体的小鼠繁殖种群，即无特定病原体（SPF）小鼠。到了这一阶段，业界对小鼠所携带微生物的关注点也随之转向了如何确保科学研究的有效性上。

 微生物感染对科学研究结果和有效性影响的文献数量不计其数。如小鼠细小病毒，虽然其感染非常普遍，但其危害却经常被低估。与大多数细小病毒科一样，啮齿动物细小病毒同样是在分裂或分化的细胞中生存，因此主要在内皮细胞、淋巴细胞和造血前体细胞中复制。虽然细小病毒自然感染通常没有症状，但如感染发生在胎儿期则会导致生殖系统发育异常。此外，小鼠细小病毒具有强大的肿瘤抑制潜力，常会导致接种的肿瘤发生排斥或生长速度下降。另一个普遍流行的病毒是2003年才首次被发现的小鼠诺如病毒。通常，小鼠诺如病毒感染不仅在免疫健全小鼠中没有症状，在免疫缺陷动物中临床症状也非常罕见。然而，诺如病毒感染会导致易感小鼠胃肠道病理学改变，例如，破坏白细胞介素-10敲除小鼠肠上皮屏障，并在微生物刺激下发展为慢性结肠炎。因此诺如病毒的存在可能对胃肠道研究数据产生影响。此外，螺杆菌属、金黄色葡萄球菌和啮齿杆菌属（即原来的嗜肺巴斯德杆菌）细菌则是实验室啮齿动物群体中最普遍的细菌类病原体。它们不仅会通过在易感品系中引起机会病原体感染而影响动物健康，而且还可能以亚临床感染形式干扰研究结果。

综上，小鼠在100多年的演化过程中，随着科学的进步和微生物检测技术及卫生控制手段的不断提升，大体上可以分为四个阶段：即1900-1950年以确保动物存活为目标的驯化期，1950-1985年间以排除了主要致命性病原体为标志的病原体净化期，1985-1996年间消除外源性病毒为标志的质量提升期和到本世纪初以清除了条件致病菌的无特定病原体小鼠广泛使用为标志的标准化小鼠时期。

当下小鼠微生物监控的焦点是如何在确保小鼠生命健康的基础上，关注其所携带微生物对科学研究准确性和可重复性的影响。读者朋友们不妨依据携带微生物和健康监控标准及执行情况上了解一下你所在动物设施处于哪个时期。

参考文献

1. Science. 1910 Dec 16;32(833):868-70.

2. Genetics 163: 1–7(January 2003).

3. Animals. 2021 May 14;11(5):1410.