SPF 级实验动物模型在科研领域的应用越来越广泛，不过很多人对它的使用方法和相关的国家中心基因编辑技术支持与质量控制指南还不太清楚。今天咱们就来好好聊聊这个话题。
? SPF 级实验动物模型的基础认知
SPF 级实验动物，也就是无特定病原体动物，它们除了不携带清洁动物应排除的病原外，还不携带主要潜在感染或条件致病以及对科学实验干扰大的病原。这类动物的饲养环境要求极高，就像湖桥生物公司的实验兔生产场所，兔舍环境堪比手术室，温度、湿度、光照度都有严格控制，冬天不低于 16 摄氏度，夏天不高于 26 摄氏度，还配备送排风系统，保证无菌和噪音控制。
从微生物控制标准来看，实验动物分为四级，SPF 级属于第三级，比普通动物和清洁动物的要求更高。比如普通动物只需要排除人兽共患病的病原体和少数实验动物烈性传染病的病原体，而 SPF 级动物在此基础上还要排除一些规定的病原体。
? SPF 级实验动物模型的使用方法
在实际使用中，SPF 级动物模型的操作流程非常严谨。以西南医科大学的正畸牙移动模型小鼠实验为例，首先要选择 SPF 级雄性 C57BL/6 小鼠，6 - 8 周龄，体质量 (25±7) g，这些小鼠购于成都达硕实验动物有限公司，许可证号：SCXK (川) 2020 - 030。实验前需要将小鼠按随机数字表法分组，空白组不做任何处理，实验组则进行正畸牙移动建模。
建模过程中，要对小鼠进行腹腔注射麻醉，然后用正畸结扎丝扎紧右上第一磨牙，再与镍钛螺旋拉簧连接，用测力计确定 30g 近中向拉力，最后用结扎丝将拉簧固定于上颌两切牙上，并用光固化树脂将上切牙和结扎丝一起包围固定。建模后要让小鼠进软食，并每天检查口内装置是否稳固。
在后续的实验中，还需要对小鼠进行牙移动距离测量、取材、石蜡切片制备、苏木精 - 伊红染色、TRAP 染色、免疫组化染色等一系列操作。这些步骤都需要严格按照实验要求进行，以确保实验结果的准确性和可靠性。
? 国家中心基因编辑技术支持
国家在基因编辑技术方面提供了强有力的支持。中国科学院国家纳米科学中心研究员丁宝全课题组在利用 DNA 纳米机器递送基因编辑系统进行靶向基因治疗方面取得了重要进展。他们将靶向性核酸适配体、内涵体逃逸肽和富含 PAM 位点的核酸序列精确定位组装到同一个 DNA 折纸结构上，然后与末端延伸的 sgRNA 和 Cas9 蛋白相结合形成基因编辑复合物，再通过含有二硫键的核酸分子锁组装得到基于 DNA 纳米机器的基因编辑递送系统。
这种递送系统能够靶向识别并被内化进入肿瘤细胞，进而在内涵体逃逸肽和谷胱甘肽的作用下开启核酸结构，最后经 RNase H 酶的辅助下高效释放基因编辑复合物，对活体肿瘤产生显著的基因编辑和治疗效果。
此外，国家卫健委发布的《生物医学新技术临床应用管理条例 (征求意见稿)》明确，基因编辑技术等高风险研究项目由国务院卫生主管部门审批。申请开展高风险生物医学新技术临床研究的，省级人民政府卫生主管部门进行初步审查，并出具初审意见后，提交国务院卫生主管部门，国务院卫生主管部门应当于 60 日内完成审查。
⚖️ 质量控制指南
质量控制是 SPF 级实验动物模型使用过程中的关键环节。首先要订立质量标准，这是进行质量控制的首要条件。质量标准一般分为质量基础标准、成品质量标准、工艺质量标准、工艺装备质量标准、零部件质量标准、原材料和毛坯质量标准 6 类。
然后要收集质量数据，这是进行质量控制的基础。质量数据分为计量数据和计件数据，计量数据是可以连续取值的，或者可以用测量工具具体测量出来，通常可以获得小数点以下的数值数据；计件数据则是不能连续取值的，或者即使用测量工具也得不到小数点以下的数据，而只能得到 0、1、2、3…… 的自然数的数据。
最后要运用质量图表进行质量控制，这是控制生产过程中产品质量变化的有效手段。常用的质量控制图表有分层图表法、排列图法、因果分析图法、散布图法、直方图法、控制图法等。
在实际操作中，还需要定期对实验动物进行检测。例如，新修订的国家标准《实验动物微生物、寄生虫学等级及监测》(GB 14922—2022) 中，把无特定病原体 (specific pathogen - free，SPF) 级小鼠、大鼠、豚鼠、仓鼠、兔的金黄色葡萄球菌列为必要时检测项。可以采用传统的分离纯化培养、生化试验等方法，也可以采用核酸检测法，如 PCR 检测结合电泳分析、荧光定量 PCR 检测等。
? 基因编辑技术的伦理审查
基因编辑技术的应用涉及到伦理问题，必须严格遵守相关的伦理审查流程。国家科技伦理委员会医学伦理分委员会发布的《人类基因组编辑研究伦理指引》明确，对生殖细胞、受精卵或人胚进行基因组编辑研究时，严禁将编辑后的生殖细胞、受精卵或人胚用于妊娠及生育；不允许进行任何生殖系基因组编辑的临床研究。
在申请基因编辑研究时，需要向伦理委员会提交伦理审查申请。以郑大三附院为例，所有涉及人或实验动物的生命科学或医学研究项目，都应在研究开始前提交伦理审查申请，经批准后方可实施。伦理审查申请包括初始审查、申报前审查、跟踪审查、复审四种类型。
例如，初始审查是指首次向伦理委员会提交的审查申请，项目负责人需要登录伦理系统平台提交申请，并准备好相关的送审文件，如研究方案、知情同意书、研究者履历等。如果研究过程中做出任何修改，如变更主要研究者、方案、知情同意书等，需要提交修正案审查申请，批准后方可执行。
? 不同动物模型的应用案例
SPF 级实验动物模型在不同的研究领域有着广泛的应用。除了常见的小鼠模型，还有旱獭、猪、灵长类动物等模型。
旱獭作为实验动物，在医学研究中主要应用在鼠疫研究、乙型肝炎研究和冬眠研究等方面。例如，旱獭是鼠疫杆菌的自然宿主，研究人员能够通过分析其体外寄生虫的情况，解析鼠疫的传播链。此外，感染旱獭的土拨鼠肝炎病毒与人类乙型肝炎病毒基因组同源性达 70%，科学家们基于旱獭模型推动了抗病毒药物和疫苗的研发。
猪也是重要的医学动物模型。中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员赖良学课题组培育出了可通过小分子药物灵活调控基因剪刀蛋白 Cas9 表达的工具猪。利用该工具模型，实现了成体大动物体内高效基因编辑，并首次构建了大动物原发性可转移的胰腺导管腺癌模型。
灵长类动物模型在自闭症研究等方面具有重要意义。中山医学院项鹏教授团队应用 CRISPR/Cas9 技术成功制备出新型模拟人类自闭症 SHANK3 基因突变的灵长类动物模型，并获得基因突变后代，首次在灵长类动物重现了人类自闭症谱系障碍的临床症状。
? 总结
SPF 级实验动物模型的使用需要严格遵循相关的饲养环境要求和操作流程，同时要充分利用国家中心提供的基因编辑技术支持，并严格遵守质量控制指南和伦理审查流程。通过合理使用 SPF 级实验动物模型和基因编辑技术，我们能够在医学研究等领域取得更多的突破和进展。该文章由dudu123.com嘟嘟 ai 导航整理，嘟嘟 AI 导航汇集全网优质网址资源和最新优质 AI 工具。
