國立臺灣大學醫學院實驗動物中心季刊ntucmlac.cloud.ntu.edu.tw/userfiles/news/20150210-動物...2....

30
1 () 實驗動物管理與使用課程 1. 因應行政院農業委員會「實驗動物照護及使用委員會設置辦法」之施行,有效宣導 實驗動物管理與使用之正確觀念與方法。 2. 參加對象:本院醫師、教師、學生和助理與更新者教育訓練之用。 3. 新進研究人員與擬申辦動物房磁卡之相關人等請全程參與實體課程,本中心將依據 會場簽到退名冊作為申請門禁認定資格。 4. 實體面授課程每學期開課一次,且本課程有效期限為三年,逾三年者須重新受訓。 (二) 實驗動物管理與使用課程—e化課程 1. 本中心舉辦之E化訓練課程每學期更新乙次,課程資訊將於每學期實體課程結束後 更新,有效期限為三年,逾三年者須重新受訓,以取得資格。 2. 本課程係本院實驗動物中心提供醫師、教師、學生和助理與更新者教育訓練之用, 無法參加面授課程的學生和助理可使用E化課程,但需線上測驗合格後始為通過。 2015. 02. 01 003本期內容 公告事項 實驗動物照護及使用委員會宣達事項 ........ 1 實驗動物操作技術訓練課程簡介 ................ 1 專題報導 高解析度電腦斷層掃描在動物實驗之應用 .... 3 繁殖組經驗分享 基因改造小鼠繁殖及懷孕母鼠照顧 .............. 6 小動物代養組分享與公告事項 淺談C57BL ................................................ 7 公告事項 ................................................ 8 大動物代養組動態消息................................... 8 研發組動態消息 健康監測-分子生物學檢驗 .........................10 病理切片判讀及診斷 .................................14 2014年第四季健康監測報告書 .......................17 國立臺灣大學醫學院實驗動物中心季刊 () 使用非活體動物進行實驗無須申請動物實驗計畫 科學應用計畫如使用脊椎動物,應填寫動物實驗計畫申請表提送實驗動物照護及使用委員會,經審議核可後始得進行。 利用脊椎動物進行活體實驗,屬「動物保護法」管轄範圍,應納入照護委員會或小組管理;胚胎已有生命,視同活體動物。欲利 用脊椎動物之器官或組織進行實驗(in vitro) 時,若自行施以手術或安樂死以摘取器官組織者,視同活體實驗。 如於市場或廠商等購入或取得已處理過之豬大骨、臟器等,進行非活體動物實驗,無須申請動物實驗計畫。 實驗動物操作技術為動物實驗成功的基礎,有優秀的動物實驗技術,不但能讓動物產生最少痛苦及傷害(refine精緻),進而能減 少動物之使用量(reduction減量),也可增加實驗之準確度。 實驗動物照護及使用委員會及實驗動物中心舉辦實驗動物操作技術訓練課程,包括講解示範及實際操作基本之實驗動物操作技 術。採小班制教學,讓每位學員都有動手熟練的機會。請有需求之同仁或研究生儘早報名。 課程資訊及報名方式請見下頁說明 公告事項 行政辦公室 實驗動物照護及使用委員會宣達事項 實驗動物操作技術訓練課程

Upload: others

Post on 16-Sep-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 1

    (一) 實驗動物管理與使用課程

    1. 因應行政院農業委員會「實驗動物照護及使用委員會設置辦法」之施行,有效宣導

    實驗動物管理與使用之正確觀念與方法。

    2. 參加對象:本院醫師、教師、學生和助理與更新者教育訓練之用。

    3. 新進研究人員與擬申辦動物房磁卡之相關人等請全程參與實體課程,本中心將依據

    會場簽到退名冊作為申請門禁認定資格。

    4. 實體面授課程每學期開課一次,且本課程有效期限為三年,逾三年者須重新受訓。

    (二) 實驗動物管理與使用課程—e化課程

    1. 本中心舉辦之E化訓練課程每學期更新乙次,課程資訊將於每學期實體課程結束後

    更新,有效期限為三年,逾三年者須重新受訓,以取得資格。

    2. 本課程係本院實驗動物中心提供醫師、教師、學生和助理與更新者教育訓練之用,

    無法參加面授課程的學生和助理可使用E化課程,但需線上測驗合格後始為通過。

    2015. 02. 01 第003期

    本期內容

    公告事項

    實驗動物照護及使用委員會宣達事項 ........ 1

    實驗動物操作技術訓練課程簡介 ................ 1

    專題報導

    高解析度電腦斷層掃描在動物實驗之應用 .... 3

    繁殖組經驗分享

    基因改造小鼠繁殖及懷孕母鼠照顧 .............. 6

    小動物代養組分享與公告事項

    淺談C57BL ................................................ 7

    公告事項 ................................................ 8

    大動物代養組動態消息 ................................... 8

    研發組動態消息

    健康監測-分子生物學檢驗 ......................... 10

    病理切片判讀及診斷 ................................. 14

    2014年第四季健康監測報告書 ....................... 17

    國立臺灣大學醫學院實驗動物中心季刊

    (三) 使用非活體動物進行實驗無須申請動物實驗計畫

    科學應用計畫如使用脊椎動物,應填寫動物實驗計畫申請表提送實驗動物照護及使用委員會,經審議核可後始得進行。

    利用脊椎動物進行活體實驗,屬「動物保護法」管轄範圍,應納入照護委員會或小組管理;胚胎已有生命,視同活體動物。欲利

    用脊椎動物之器官或組織進行實驗(in vitro) 時,若自行施以手術或安樂死以摘取器官組織者,視同活體實驗。

    如於市場或廠商等購入或取得已處理過之豬大骨、臟器等,進行非活體動物實驗,無須申請動物實驗計畫。

    實驗動物操作技術為動物實驗成功的基礎,有優秀的動物實驗技術,不但能讓動物產生最少痛苦及傷害(refine精緻),進而能減

    少動物之使用量(reduction減量),也可增加實驗之準確度。

    實驗動物照護及使用委員會及實驗動物中心舉辦「實驗動物操作技術訓練課程」,包括講解示範及實際操作基本之實驗動物操作技

    術。採小班制教學,讓每位學員都有動手熟練的機會。請有需求之同仁或研究生儘早報名。

    課程資訊及報名方式請見下頁說明

    公告事項 行政辦公室

    實驗動物照護及使用委員會宣達事項

    實驗動物操作技術訓練課程

  • 2

    講師: 李碧月小姐 (泛球生物科技30多年經驗)

    費用: 自帶2隻動物(以白鼠為主,限已代養於本中心)來實習者免費!

    大鼠 900元

    小鼠 200元

    時間:每個月最後一個星期三下午1:00開班

    約4小時。一次限10人。將視報名人數加開。

    大小鼠不同天上課。

    線上報名:進入本中心網站(http://ntucmlac.cloud.ntu.edu.tw/),已有系統帳號者方可報名。

    報名連絡人:劉秀文 分機:88511 E-mail: [email protected]

    課程

    時間 課程名稱 地點/內容

    講師

    13:00~13:10 報到

    實驗動物中心10F會議

    示範講解

    李碧月老師 13:10~13:30

    小鼠(或大鼠)

    實驗技術介紹

    13:30~13:50 小鼠身分辨識系統

    --鼠尾巴電腦數位標示 柯世禎組長

    助教:

    動物中心

    獸醫師 13:50~14:00 移至教學手術室

    10F繁殖組

    領取實驗小鼠

    並前往8F

    14:00~14:10 小鼠身分辨識系統

    --鼠尾巴電腦數位標示

    8F教學手術室示範

    操作 柯世禎組長

    14:10~14:30 小鼠(或大鼠)

    保定+灌食

    示範講解

    操作實習

    李碧月老師

    助教:

    動物中心

    獸醫師

    14:30~15:30 小鼠(或大鼠)注射

    IV靜脈注射

    IP 腹腔注射

    SC皮下注射

    IM 肌肉注射

    15:30~16:30 小鼠(或大鼠)採血

    H 心臟採血

    O 眼窩採血

    T 尾巴採血

    M下顎採血

  • 3

    本中心於大動物組(8F)備有一台高解析度活體顯微斷層掃描儀(Micro-CT),解析度可達9-35 μM,根據本組2014年度統計發現共有

    17系所申請使用,使用時數全年達310小時,如以每週開放5天,全年54週,平均每日約使用了1.2小時,使用率僅次於IVIS,但就

    成長性而言,與2013年做比較,發現2014年使用Micro-CT的使用系所及時數皆有倍數成長,顯示醫學校區研究同仁對此儀器需求

    性與日俱增,本中心為使更多同仁受惠,本中心陳文彬副主任提議商請海科顯微影像科學中心胡恩樺率實驗室及所屬同仁,就顯微

    斷層掃描儀現在及未來在動物實驗之應用做一系列詳細扼要深入淺出之介紹。---------動物中心大動物組柯世禎組長為之序文。

    高解析度電腦斷層掃描在動物實驗之應用(一)

    (一)前言

    高解析度電腦斷層掃描在動物實驗之應用(一)

    專題報導

    海科顯微影像科學中心 林子閎 胡恩樺

    近年來影像醫學科技廣泛應用於臨床前的小動物實驗。其中顯微斷層掃描(Micro Computed Tomograph, Micro-CT) 提供研究人員

    一項利器,讓研究人員在不經由破壞或切片的狀態下,能細微觀察動物或樣本的內部結構。更重要的是,我們生活在三度空間

    中,使用二維數據有可能因為資訊量不足,而造成判讀誤差;這解釋了在動物實驗中,常使用顯微斷層掃描透視樣本內部並提供

    三維結構資訊的原因。

    (二) 顯微斷層掃描原理簡介

    電腦斷層掃描是利用X光射線穿透待測物(件),使用樣本間X光的穿透率和被吸收率的對比(contrast)並經由特殊的X光檢測器進

    行訊號強弱的量測判讀(例如X光穿透率: 空氣>脂肪>內臟>骨骼)。經過多角度的影像量測後,執行數學演算法的重組運算

    (reconstruction)後得到斷層面影像(crosssectinal images ),再進行三維影像多種科學計算。

    電腦斷層掃描依照掃描與分析的樣品以及運作原理分成數種型態(圖一)。

    1. 獸醫用或臨床用斷層掃描儀(Clinical CT):使用於掃描與分析大型物種,如人類、大型動物。

    2. 高解析度顯微斷層掃描儀(Micro-CT):用於檢測實驗用小動物,如體積和器官大小均遠小於人類的大小鼠。

    3. 超高解析度離體斷層掃描儀(Nano-CT):以因應更細微結構觀的觀察及越來越多高解析度分析的需求。

    以台灣大學實驗動物中心為例,實驗中心擁有機型為Skyscan 1176的高解析度活體顯微斷層掃描儀,其解析度達9-35 μM,較臨於

    床用斷層掃描儀的500-625 μM高,並能於活體動物上進行長時間的研究,其研究範圍涵蓋軟組織如脂肪、癌症腫瘤至硬組織如骨

    質疏鬆症與牙科等...。

    在掃描原理上,小動物用顯微斷層掃描將樣本置於掃描軸心,X光射源與偵測器則圍繞著待測品旋轉(圖二),此項設計與臨床用

    斷層掃描相似,其目的在於增加受檢測小動物的穩定性同時降低X光劑量的曝曬(註:距離射源越近則X光暴露率則越高)。

    隨著醫學生物技術應用的發展,高解析度分析的需求隨之增加,於是高解析度的離體斷層掃描儀(Nano-CT)因而問世。不同於常見

    的活體掃描,其運作原理是將樣本置於特製的樣本載台上,掃描過程中,樣本載台進行自轉(圖二)。若需提高掃描解析度,樣

    本載台依據解析度的需求,往X光射源的位置移動以提高放大倍率。目前擁有台灣唯一一台Skyscan 1272的海科顯微影像中心指

    出,Skyscan 1272最大解析度可高達0.35 μM(350 nm)。

    (三) 顯微斷層掃描應用簡介

    以往顯微斷層掃描的技術最受骨科以及牙科歡迎,舉凡骨質疏鬆症、骨折再生、牙周重建以及牙材植體骨骼生長均是普遍檢查項

    目。此項科技也逐漸廣泛使用於多種動物實驗。

    活體顯微斷層掃描能提供多個時間點的三維影像訊息,並能讓研究人員即時監控實驗動物的狀況,例如肺臟疾病(圖三)與癌症

    腫瘤均為活體顯微斷層掃描儀的適用應用範圍,相關內容將於下期文章中有詳細介紹。

  • 4

    以實驗動物中小鼠為例,其器官很小,在掃描上有

    一定的難度,傳統切片往往只能提供片面的資訊;

    為了得到足夠量且高品質的資訊,可利用高解析度

    離體斷層掃描儀來取得影像並分析。

    例如自發性肺癌小鼠實驗,現階段的檢測,優先使

    用活體顯微斷層掃描儀進行評估,由於活體小鼠的

    呼吸與身體震動與解析度的限制,不易取得清晰的

    影像。透過高解析度斷層掃描進行進一步的實驗。

    圖四為自發性肺癌小鼠在犧牲後分離肺臟,進行高

    解析度斷層掃描,可從其精密影像中可觀察到腫瘤

    內側的壞死區域(necrosis )及血管新生現象。在小鼠

    關節炎模式中,以往軟骨損傷的判讀只能由切片得

    到資訊,藉由此技術,目前可在切片前,利用高解

    析度顯微斷層掃描儀分析判讀未鈣化軟骨、鈣化軟

    骨的3D數據(圖五與圖六)。

    顯微斷層掃描技術能夠提供在動物實驗上更新穎且

    利用不同角度觀測實驗的思維。3D資訊與圖像的呈

    現,可模擬出樣本真實的表現,其結果更易被大眾

    所接受。更重要的是活體斷層掃描能在各個時間點

    對實驗動物進行監控,並符合實驗動物3R精神中的

    減量(Reduce)與精緻化(Refine),在活體實驗後,可利

    用高解析度離體斷層掃描提供更精密3D資訊。

    在下一期的文章中,我們會進一步介紹CECT (顯影劑

    增強電腦斷層掃描)在動物實驗上的應用,若對相關電

    腦斷層掃描相關實驗有興趣與疑問,歡迎向台大動物中

    心或海科顯微影像科學中心詢問。

    圖一:常見的三類型斷層掃描儀與其解析度和適用範圍之分布介紹

    (Modified from Figure 1 of "Müller, R. Nat. Rev. Rheumatol. 5, 373–381 (2009)" )

    圖二:活體斷層掃描系統(左)與離體斷層掃描系統(右)之運作原理。

    圖三 肺臟纖維化實驗,上圖為即時肺活量監控 (Skyscan 1176)

    圖四 自發性肺癌小鼠肺臟掃描 (樣本由台北醫學大

    學動物中心提供)

  • 5

    圖五 小鼠股骨關節軟骨造影,(左)為正常小鼠,(右)為化學性藥物誘導軟骨損傷小鼠。左圖十字標線標注處黑色

    區域為未鈣化的軟骨組織,而在右圖此區域幾乎完全消失。(樣本由台灣大學毒理所劉興華老師實驗室提供)

    圖六 此為圖五(左)正常小鼠股骨關節3D造

    影,U: 未鈣化軟骨層(紫色),C:鈣化軟骨層

    (灰色孔洞區), B: 硬骨區 (白色)

  • 6

    繁殖組經驗分享 繁殖組 張家宜 組長

    隨著生物醫學基因工程技術發展,基因改造鼠在研

    究人類遺傳性疾病、癌症、轉譯醫學扮演重要的實驗動

    物模式。基因改造鼠經過數代的繁殖育種,隨著不同基因

    的缺失或嵌入,常會有母鼠配種成功機率下降、繁殖性

    能下降、吃仔、不哺育仔鼠等很多相關問題。

    基因改造小鼠動物房尤其繁殖房的環境溫度、噪

    音、光照、震動和獨立通氣飼育籠(IVC)的換氣次數等條

    件都對小鼠繁殖有明顯影響。飼養員必須要注意環境變

    化如:溫度、濕度、房間裡的噪音是否過大都很容易使

    小鼠出現行為異常或過度理毛。

    小鼠性成熟開始配種(大約配種年紀在6-8週),建

    議不要太晚配種,配種前需先觀察公母鼠生殖外觀性狀

    。大多C57BL/6品系大多因基因改造母鼠常發生有陰道

    中隔(圖一)、陰道閉鎖(圖二);公鼠外生殖陰莖異常等問

    題都會影響繁殖率。

    當配種時可以使用公鼠墊料使繁殖籠有公鼠氣

    味,可以增加配種成功機率;初期(1-2週)配種可能還是

    磨合期可能會有互相認識對方舉動,假如會有打架咬對

    方而受傷,飼養員必須要多觀察,太嚴重必須要分開找

    別隻公母鼠。本動物中心新配繁殖籠會隔週換底直到配

    上為止,但有些60天以上沒配上可能需要把種公或母鼠

    更換。

    配種大約一月後發現母鼠下腹部澎大鼓起,飼養

    員可將懷孕母鼠分籠照顧(非一定必須),可添加高蛋白

    質(17-19%)高脂肪(9-11%)或葵花子(圖三),提供孕母充

    足的營養與熱量。

    分娩前最後一週時換乾淨籠墊料必須增加比平常

    多一倍,巢料具有遮蔽與躲藏(圖四)等功能,為繁殖籠一定要添加。此時孕母有焦慮或不安情形,可以用紙在籠外(圖五)避免有光

    線和人影影響母鼠,阻擋外借給母鼠帶來的壓力。當孕母生產胎兒比較會有焦慮情形很容易會有吃仔的情形,所以會延後換籠,

    等仔鼠大約七天大再換籠。

    飼養員每天例行工作動物房繁殖籠孕母是否能順利分娩?胎兒是否健康或死胎?飼養人員必須要每天觀察配種動物時,應

    該注意母鼠懷孕肚子變化(腹部變化)、生產胎兒過大、母鼠過老等狀況,尤其新母鼠分娩時必須要評估是否難產,如有則要準

    備剖腹生產以及代理孕母。當發現母鼠難產先檢查是否陰道卡住胎兒,可輕輕把胎兒拉出。假如母鼠體力較虛弱時可以在cage裡

    給予泡軟飼料供應母鼠使用(圖六),並且隨時與獸醫師或PI溝通狀況。

    總之基因改造小鼠的繁殖性能表現差異極大,所以飼養人員需要細心觀察並且記錄,作為日後配種、代養與基因所表現出

    來的臨床症狀。

    基因改造小鼠繁殖及懷孕母鼠照顧 劉育如 獸醫師

    圖一 陰道中隔 圖二 陰道閉鎖

    圖三 圖四

    圖五 圖六

  • 7

    淺談C57BL

    C57BL/6鼠是實驗常用的實驗動物,其容易繁殖、長壽及低腫瘤敏感性,茲介紹幾種C57BL/6的非感染性及非腫瘤性表現性狀與讀者

    分享。

    中樞神經系統

    在各種純品系(inbred strains)實驗動物中,C57BL6/J 的腦大小屬中等,但是有較大的腦室,

    發生水腦症機率亦較高(在離奶時約有0.029%發生率)。

    C57BL/6J的小腦重量約60mg,較DBA/2J(50mg)重。其小腦小葉形狀與其他純品系鼠不同,

    而在小腦蚓小葉(Vermian lobule) IV及V 間有Intraculminate fissure (DBA/2J缺)。

    C57BL/6J 的海馬可能發生神經變性病變(Tauopathy),tao蛋白顆粒於6月齡開始沉積在海馬,

    此病變在DBA/2J及BALB/cJ未見。

    年老的C57BL/6J可以在神經元、神經膠質細胞(Neuroglia)及內皮細胞發現Lipofuscin蓄積,特

    別是在海馬部位。

    眼睛不正常(Eye abnormalities)

    小眼(Microphthalmia)與無眼(Anophthalmia),母鼠發生多於公鼠,右眼發生多於左眼,病鼠多伴隨發生眼睛感染。

    角膜混濁約5%會發生Corneal mineralization,比BALB/c(10%), C3H/He(16.2%)或

    DBA/2(29.1%)少見。

    聽力(Hearing)

    C57BL/6 會發生老年性耳聾,伴隨耳蝸變性,此現象較DBA及BALB/c遲發。

    胸腺(Thymus)

    相較於其他鼠,如A/J, DBA/2J, BALB/cJ, CBA/J, C3H/HeJ,129/J等,C57BL/6J的

    胸腺較大。

    咬合不良(Malocclusion)

    有遺傳特性,有此症狀鼠應避免繁殖,並從族群剃除。

    過度理毛或梳毛(Overgrooming, or barbering)

    同籠有多隻動物時明顯可見,為支配行為(Dalila effect),將毛大塊拔除,此現象在母鼠比公鼠

    嚴重。

    潰瘍性皮膚炎(Ulcerative dermatitis)

    某些族群可能有大於20%的發生率,母鼠發生高於公鼠,任食飼料有較高發生率。

    伴隨發生Lmphadenopathy, Leukocytosis及Amyloidosis。

    黑變病(Melanosis)

    黑色鼠脾臟常見黑變病。在心臟瓣膜、副甲狀腺等組織也常見黑色素;腦膜及大腦微血管周邊的黑素細胞也可能有大量黑色素。

    小動物代養組動態消息 小動物代養組 蔡倉吾 組長

    圖a為正常鼠 圖b為咬合不良 (JaxNote, 490, 2003)

    圖左為正常鼠,右為發生水腦症鼠期頭

    蓋骨腫大(JaxNote, 490, 2003)

    過度理毛

  • 8

    腎上腺

    與其他純品系鼠相較,C57BL/6J 腎上腺較小。

    13-15月齡母鼠,將近80%有腎上腺被膜下紡錘細胞增生(Adrenal subcapsular spindle cell hyperplasia),但在公鼠不發生。

    50%以上C57BL/6鼠,可能發生副腎上腺皮質結節(Accessory adrenal cortical nodules) 類澱粉症(Amyloidosis)。

    C57BL6 鼠相對容易發生繼發性(SAA)及老年性(AApoAII)類澱粉症,在年老鼠普遍可見,尤其在C57BL/6公鼠。有緊迫因子時,例如

    在群飼及有感染時,更容易發生。

    骨骼(Bone)

    C57BL6/J 骨質密度低,容易發生骨質疏鬆症(Osteoporosis)與退化性關節炎(Osteoarthritis)。

    嗜酸性巨噬細胞性肺炎(Acidophilic macrophage pneumonia)

    C57BL/6J鼠容易發生,特別是有Cryptococcus neoformans感染時,發生率提高。

    疾病誘導

    對於使用飼料誘導肥胖、第二型糖尿病及動脈硬化等症狀敏感,為常用的疾病動物模式。

    一、紫外燈未關閉外事件

    2014年12月初,工作人員在例行檢測動物房定時器及紫外燈後,未即時將紫外燈關閉。再者,動物實驗研究人員進入時亦未察覺紫

    外燈是開著,因而造成皮膚曬傷意外,幸好未發生嚴重傷害。

    事件發生後,本組即進行檢討及實施系列措施,以避免日後再有類似情事。

    二、例假日管制取消

    自2015年1月14日,起凡持有通行卡的研究人員,於例假日皆可自由進入。

    大動物代養組動態消息 大動物代養組 柯世禎 組長

    小動物代養組公告

  • 9

  • 10

    健康監測-分子生物學檢驗

    實驗動物的健康與實驗品質之維繫汲汲相關,本中心定期進行例行性動物健康監測,其項目包含動物體內、外寄生蟲、呼吸道、

    腸道病原菌之偵測,採集之檢體,以鏡檢、生化、免疫與分子生物實驗等方式進行動物健康之監測。而其中病原菌的檢測,常見使用

    培養基方式培養病原菌,需經由8小時以上之培養後,再進行生化或免疫反應之菌種鑑定。目前為達更快速、準確之檢測,本中心針對

    部分病原建立了分子生物學之檢驗方式。而以下簡介目前中心之動物健康監測分子生物學部分與執行成果:

    ㄧ、分子生物健康監測項目與簡介

    目前中心所建立之分子生物學簡測主要有以下四個項目:Murine norovirus, parvovirus, Helicobacter spp.與reovirus。

    1. Murine Norovirus (MNV)

    Family:Caliciviridae

    ssRNA virus, non-enveloped

    ●診斷:可經由血清學的方式(ELISA, MFIA, IFA)或PCR方式進行診斷。

    ●臨床症狀:Norovirus感染會造成動物消瘦、腹瀉和死亡。

    ●傳染途徑:可經由糞口傳染,屬人畜共通。

    ●對實驗動物的影響:

    Norovirus最早先在immunocompromise mice被發現,而在wild-type、基因轉殖鼠及wild rodents上也看到不同strain的norovirus感染[1,

    2],經由糞口傳染的途徑,在實驗鼠當中, MNV-1的感染是屬較常見的[3],血清樣本的採檢結果顯示約有22%比例的實驗鼠為MNV-1

    陽性[4],MNV-1的感染與鼠的免疫反應相關聯,特別是Interferon (IFN)之免疫反應路徑,對於同時缺少type I 與 type II interferon (IFN-α/

    β/γR− /−) receptor之小鼠或是缺乏signal transducer and activator of transcription 1(STAT1)和recombination-activation gene 2(RAG2)之RAG/STAT1

    -/- 的小鼠具有致死力[5],而若小鼠的type I interferon (IFN-αβ)或type II interferon (IFN-γ)其一免疫反應路徑是正常的,MNV-1的感染則就不

    會造成小鼠死亡[5, 6]。

    2. Parvovirus

    Family:Parvoviridae

    ssDNA virus, nonenveloped。

    實驗動物中常見parvovirus類型可見MPV-1, MPV-2, MPV-3, MVM。

    ●診斷:可用血清學方式診斷Parvovirus (MFIA, ELISA, IFA),採集組織 (腸繫膜淋巴結、脾臟)或糞便檢體進行PCR分析。

    ●臨床症狀:感染parvovirus之老鼠通常並無明顯臨床病徵,新生鼠與免疫抑制鼠均無明顯臨床病徵。

    ●傳染途徑:Parvovirus可存在動物的尿液、糞便、口鼻分泌物當中,可經由直接接觸造成感染。

    ●對實驗動物的影響:

    一般而言,Parvovirus特別易感染新生的動物;而MPV-1不同於其他parvovirus類別,對於新生動物或成年動物則具有差不多相等的感

    染率。實驗中發現,parvovirus感染immunocompetent mice後,會在胰臟、小腸、淋巴器官、肝臟當中進行複製與增生。MPV-1的感染會直接

    影響CD8+, CD4+, √/δ T細胞的增殖[7],對於免疫學相關的實驗會造成干擾;而組織病理上,MPV-1的感染並不會造成cytolysis,故無觀察到組織

    的病變產生 [8, 9]。

    研發組動態消息 研發組 陳文彬 組長

    研發組 張邵涵

  • 11

    3. Helicobacter spp.

    Family:Helicobacteriaceae

    格蘭氏陰性菌;外觀呈螺旋狀、紡狀或彎曲狀,有些具有鞭毛。

    ●診斷:

    Helicobacter spp.以血清學的方式進行診斷專一性不佳,Helicobacter spp.主要會在大腸、膽小管 (bile canaliculi)和直腸進行增生,目前最

    佳的檢驗方式是採集腸道或糞便檢體後進行PCR檢測。

    ●臨床症狀:

    常見感染rat和mice的Helicobacter spp.包含: H. hepaticus, H. bilis, H. muridarum, H. trogontum和H. rodentium。其中H. bilis和 H. hepaticus較常

    見感染rat和mice並造成腹瀉或脫肛的臨床症狀。

    ●傳染途徑:

    可經由糞口傳染,在open-top類型的籠架,可經由塵埃及嘔吐物造成傳染。

    ●Helicobacter spp.對實驗動物的影響:

    在囓齒類當中,常見H. bilis和 H. hepaticus的感染,此類的感染與慢性肝臟與腸道的疾病相關,H. bilis和 H. hepaticus在鼠的感染常用以作

    為Helicobacter腸胃道感染的研究模式,目的為瞭解Helicobacter所引起的胃炎、胃潰瘍、腺瘤等症狀之病程。[10] Immunocompetent mice

    感染Helicobacter spp.並無觀察到明顯臨床症狀,而immunodeficient mice則可見較嚴重之脫肛現象[11],

    不同strain的老鼠對於H. hepaticus的感染有差別性,以下幾種strain的老鼠(A/JCr, BALB/CAnNCr, SJL/NCr, SCID/NCr, and C3H/HeNCr)在H.

    hepaticus感染後較易觀察到慢性活動性肝炎(chronic active hepatitis)的產生,組織切片上可觀察肝小葉不同程度的壞死及變性,而相較下,

    C57BL/6NCr的老鼠對於Helicobacter感染較具抗性,且並無觀察到肝臟的病變[12, 13]。H. hepaticus的感染,若造成肝臟薄壁細胞

    (parenchyma)損傷,會使肝臟alanine aminotransferase (ALT)的指數升高,另文獻亦指出,A/JCr公鼠感染H. hepaticus的狀態下,除了會有慢

    性肝炎的現象,另外也會引起肝臟carcinoma的產生[14] 。

    4. Reovirus (Reo-3)

    Family:Reoviridae

    dsRNA virus, non-enveloped

    哺乳類常見reovirus可分成三種血清型reovirus type1, 2, 3,其中reovirus type3 對於大、小鼠最具致病力。

    ●診斷:

    可經由血清學的方式(ELISA, MFIA, IFA)或PCR方式進行診斷。

    ●臨床症狀:年輕的小鼠,reovirus感染後之臨床症狀包含發育遲緩、腹瀉、毛髮糾結、黃疸。病理切片可能可見擴散性腦炎(diffuse

    encephalitis)的現象,病毒散布於腦組織當中。

    ●傳染途徑:

    糞口傳染,經由直接接觸汙染物、塵埃方式進行傳播。此外,Reo-3病毒屬於低傳染性的病毒,以下兩種情況:(1)同籠的實驗鼠間

    (2)被感染新生鼠與其母鼠間,並無發現reovirus傳遞與感染現象發生[15],。

    ●Reovirus對實驗動物的影響:

    自然狀態下的reovirus感染,實驗動物並無症狀產生。而若是在實驗的狀態下所引起的reovirus type 3感染,會引起體液免疫

    (Humoral immunity) 反應以及T lymphocyte免疫反應,而前人實驗指出immunocompetent mice對reovirus的感受性高於nu/nu mice [16]。

  • 12

    實驗上,reovirus type 3對於實驗動物的影響可分為以下幾個部分:

    (I.) reovirus type3 感染會減緩肺部清除 Staphylococcus aureus 的能力[17]

    (II.) 抑制胞內 DNA 的合成與引起 apoptosis[18]

    (III.) 引起 NK 細胞的毒殺反應[19]與

    (IV.) 影響 TNF-α的量[20]。

    此外,reovirus type 3的感染常作為以下相關研究的實驗模式:人類急性與慢性肝炎、慢性膽道閉鎖、胰臟炎、淋巴癌、肺炎[21,

    22]。

    二、實驗動物病原感染與實驗的干擾

    以下(表ㄧ)總結實驗動物受到病原感染後,可能會影響與干擾的實驗研究類別。

    三、目前中心檢測項目與方式

    四、檢測工作執行情形

    由2014年8月起截至12月為止(見 圖一),norovirus項目之檢體個數為130隻;Helicobacter spp. 項目為277隻;Reovirus (Reo-3)項目

    為16隻。中心目前採用機械手臂進行核酸萃取之操作,目前機台萃取效率2個小時約可上機32個檢體進行核酸之萃取,接續之real-

    time PCR分析,每一檢體進行三重複之試驗,陽性檢體之PCR產物經純化後進行序列之定序,確認病原之序列與NCBI Blast結果後,

    判定確診為陽性。

    表ㄧ、實驗動物病原感染與實驗的干擾

  • 13

    Norovirus之檢驗,其real-time PCR的偵測敏感度高,在

    中心目前的檢測當中,最低限度可檢出1-10個virus copy

    number,而目前送檢的130個檢體當中,有97個檢體呈陽性,

    經定序與blast結果,確診為norovirus感染。

    Helicobacter spp. 送檢之277個檢體當中,有7個檢體呈

    陽性,為求鑑別診斷之準確性,接續之實驗將配合其他專ㄧ

    性primer的設計來進行Helicobacter spp.之鑑定分型。

    Reovirus目前的檢驗仍以血清學方式為主,而PCR的方

    式尚無陽性檢體檢出。

    參考資料:

    1. Thackray, L.B., et al., Murine noroviruses comprising a single genogroup exhibit biological diversity despite limited sequence divergence. J Virol, 2007. 81(19): p.

    10460-73.

    2. Smith, D.B., et al., Diversity of murine norovirus in wild-rodent populations: species-specific associations suggest an ancient divergence. J Gen Virol, 2012. 93(Pt

    2): p. 259-66.

    3. Perdue, K.A., et al., Naturally occurring murine norovirus infection in a large research institution. J Am Assoc Lab Anim Sci, 2007. 46(4): p. 39-45.

    4. Hsu, C.C., et al., Development of a microsphere-based serologic multiplexed fluorescent immunoassay and a reverse transcriptase PCR assay to detect murine

    norovirus 1 infection in mice. Clin Diagn Lab Immunol, 2005. 12(10): p. 1145-51.

    5. Karst, S.M., et al., STAT1-dependent innate immunity to a Norwalk-like virus. Science, 2003. 299(5612): p. 1575-8.

    6. Muller, B., et al., Genetic diversity and recombination of murine noroviruses in immunocompromised mice. Arch Virol, 2007. 152(9): p. 1709-19.

    7. McKisic, M.D., F.X. Paturzo, and A.L. Smith, Mouse parvovirus infection potentiates rejection of tumor allografts and modulates T cell effector functions. Trans-

    plantation, 1996. 61(2): p. 292-9.

    8. Smith, A.L., et al., In vivo studies with an "orphan" parvovirus of mice. Lab Anim Sci, 1993. 43(2): p. 175-82.

    9. Jacoby, R.O., et al., Characterization of mouse parvovirus infection by in situ hybridization. J Virol, 1995. 69(6): p. 3915-9.

    10. Fox, J.G., The non-H pylori helicobacters: their expanding role in gastrointestinal and systemic diseases. Gut, 2002. 50(2): p. 273-83.

    11. Ward, J.M., et al., Inflammatory large bowel disease in immunodeficient mice naturally infected with Helicobacter hepaticus. Lab Anim Sci, 1996. 46(1): p. 15-

    20.

    12. Ward, J.M., et al., Chronic active hepatitis in mice caused by Helicobacter hepaticus. Am J Pathol, 1994. 145(4): p. 959-68.

    13. Ward, J.M., et al., Chronic active hepatitis and associated liver tumors in mice caused by a persistent bacterial infection with a novel Helicobacter species. J Natl

    Cancer Inst, 1994. 86(16): p. 1222-7.

    14. Fox, J.G., et al., Chronic proliferative hepatitis in A/JCr mice associated with persistent Helicobacter hepaticus infection: a model of helicobacter-induced carcin-

    ogenesis. Infect Immun, 1996. 64(5): p. 1548-58.

    15. Barthold, S.W., A.L. Smith, and P.N. Bhatt, Infectivity, disease patterns, and serologic profiles of reovirus serotypes 1, 2, and 3 in infant and weanling mice. Lab

    Anim Sci, 1993. 43(5): p. 425-30.

    16. Sharpe, A.H. and B.N. Fields, Pathogenesis of viral infections. Basic concepts derived from the reovirus model. N Engl J Med, 1985. 312(8): p. 486-97.

    17. Klein, J.O., et al., Effect of intranasal reovirus infection on antibacterial activity of mouse lung. J Infect Dis, 1969. 119(1): p. 43-50.

    18. Hoffman, L.M., K.T. Hogan, and L.W. Cashdollar, The reovirus nonstructural protein sigma1NS is recognized by murine cytotoxic T lymphocytes. J Virol, 1996. 70

    (11): p. 8160-4.

    19. al-Sheboul, S., D. Crosley, and T.A. Steele, Inhibition of reovirus-stimulated murine natural killer cell cytotoxicity by cyclosporine. Life Sci, 1996. 59(20): p. 1675-

    82.

    20. Farone, A.L., P.C. O'Brien, and D.C. Cox, Tumor necrosis factor-alpha induction by reovirus serotype 3. J Leukoc Biol, 1993. 53(2): p. 133-7.

    21. Morin, M.J., A. Warner, and B.N. Fields, Reovirus infection in rat lungs as a model to study the pathogenesis of viral pneumonia. J Virol, 1996. 70(1): p. 541-8.

    22. Stanley, N.F., The reovirus murine models. Prog Med Virol, 1974. 18(0): p. 257-72.

    23. Virgin, H.W., T.S. Dermody, and K.L. Tyler, Cellular and humoral immunity to reovirus infection. Curr Top Microbiol Immunol, 1998. 233(Pt 2): p. 147-61.

  • 14

    病理切片判讀及拍照

    一、病變等級判讀及拍照之切片數統計:由103年10-12月,共217片切片,14份病理報告

    圖一:送案之單位及切片數量

    二、病理解剖及疾病診斷

    (一) 病例總數統計:由103年10-12月,共10個病例

    圖一:送檢動物之所屬單位

    圖二:送檢動物之物種及品系比例

    蔡伊婷 獸醫師

  • 15

    (二) 送檢病例之疾病診斷

    三、病例分享:

    Primary vertebral osteosarcoma

    1. History:

    The female ICR mouse was observed a firm protuberant mass arising from the lumbosacral spine.

    2. Gross findings:

    The female ICR mouse presented with a firm protuberant mass arising from the lumbosacral spine. The mouse couldn't retract

    its left hind limb normally, but it could crawl normally (Fig. 1). After necropsy examination, the mass arising from lumbosacral

    spine was sized up 2 cm × 1 cm × 1 cm (Fig. 2-3).

    3. Histopathological examination:

    The mass was arising from the lumbosacral spine which still remained some normal bone architecture (Fig. 1). The tumor cells

    were engaged in the production of extracellular matrix that may be osseous and cartilaginous. Cartilage, calcified cartilage por-

    tions and unmatured trabecular bone were observed (Fig. 2). The tumor produced osteoid and atypical neoplastic osteoblasts ex-

    hibited pleomorphism with large nuclei and prominent nucleoli. Sometimes multinucleated giant cells resembling osteoclasts

    were observed (Fig. 3-4). The atypical neoplastic osteoblasts varied from spindled to polyhedral with osteoid production (Fig. 5).

    編號 品系 病理診斷

    1 Transgenic mice Uterine prolapse

    2 Transgenic mice Rectal prolapse

    3 C57BL/6 Cataract

    4 C57BL/6 Ulcerative Dermatitis

    5 C57BL/6 Ulcerative Dermatitis

    6 C57BL/6 Proliferative and ulcerative keratitis

    7 C57BL/6 Rectal prolapse

    8 ICR Brainstem infarction

    9 ICR Chronic gastritis

    10 Lanyu pig Bronchopneumonia

    11 Mixed breed dog Gastric ulceration

  • 16

    4. Morphological diagnosis:

    Primary vertebral osteosarcoma

    5. Comments:

    Bone tumors are also relatively common in Trp53 heterozygous mice. We have encountered primary osteosarcomas arising

    from spinal vertebrae, sternebrae, or long bones. Possible sites for metastatic spread include lung, liver, spleen, and kidney. The

    lumbosacral region appears to be the most common site for primary tumors arising from the vertebral column. Tumors at this site

    frequently impinge on the spinal cord, resulting in a clinical presentation of posterior paresis or paralysis (1). The tumor cells are

    engaged in the production of extracellular matrix that may be osseous, cartilaginous, or fibrous in various proportions. As noted

    previously, conventional osteosarcoma historically has been divided into osteoblastic, chondroblastic, and fibroblastic subtypes

    depending on the predominant type of extracellular matrix. The production of bone or osteoid directly by tumor cells at least

    somewhere in the tumor is the absolute requirement for diagnosis (2).

    6. References:

    (1) Percy DH and Barthold SW. Pathology of Laboratory Rodents and Rabbits. Third Edition: 121-122, 2007.

    (2) Klein MJ, Siegal GP. Osteosarcoma: anatomic and histologic variants. Am J Clin Pathol 125: 555-581, 2006.

  • 17

    繁殖組第2014第四季健康監測報告

  • 18

  • 19

  • 20

  • 21

  • 22

  • 23

    小動物代養組2014第四季健康監測報告

  • 24

  • 25

  • 26

  • 27

  • 28

  • 29

  • 30

    發行人: 陳惠文 主任

    編輯: 陳文彬、蔡倉吾、柯世禎、張家宜、游益興

    發行單位: 國立臺灣大學醫學院實驗動物中心

    電話:(02) 23123456 ext. 88512

    電子郵件:[email protected]

    地址:臺北市中正區徐州路2號8~10F

    大動物代養組2014第四季健康監測報告