引言 由于与人体的许多器官系统相类似，家猪（瘦肉型）已在生物医学研究中成为一种常见的研究用动物，并且，无菌猪、悉生猪（限菌猪）和无特定病原猪正被晋升为用于异体器官移植的潜在器官供体。无菌猪、悉生猪和无特定病原猪是3个不同微生物层次的实验用猪，有重大区别，但由于其来源和维持过程的相似性很容易被混淆。 和其他实验动物一样，实验猪也是经由4个基本护理标准生产的。常规动物的生产不需要微生物状态的标准化控制，家猪和小型猪（香猪）是依据其健康状况、遗传背景及有效的畜群历史资料等按常规程序生产的。无菌猪的生产和维持要确保不感染任何已知的病原微生物。悉生动物的生产带有某些已知的病原微生物。无菌猪和息生猪都需要通过无菌手术获得并严格隔离以维持无菌状态，息生猪后来被接种某种已知的微生物菌群。真正的息生猪和无菌猪一般不作商业用，因为他们的制作和维护是非常昂贵的。无特定病原（SPF）动物的生产是要求无某几种特定的病原微生物，这些动物是经限菌程序产生，但随后在比较常规的设施中维持其状态。无特定病原动物的管理和维护程序都是针对限制某些特定的“指标”疾病综合征的发生。对猪而言，SPF的名称也有其特有的商业意义。本文的目的是要澄清无特定病原（SPF）猪的概念，并论述其对生物医学研究的适用性。 国家SPF猪评审代理有限公司 在美国和其他一些国家存在无特定病原（SPF）猪的正式组织，并已经制定了SPF猪的验收标准。在美国为此目的的主要组织是国家SPF猪评审代理有限公司（简称国家SPF机构），该组织成立于20世纪50年代末。早期养猪生产调查者确认，通过对母猪实施剖腹产手术摘除胎儿，可以减少母子间传染疾病的机会。其他几个州的SPF组织成立于60年代初，并于1964年合并成立了国家SPF机构。 评审过程 国家SPF机构的主要目的是通过预防疾病提高养猪生产效率。评审制度包括：首先清除农场内所有的猪只，用通过手术获得的猪重新繁育，每隔90天由专业兽医对农场进行检查并正式备案，90天内随时屠宰检查达上市体重的生猪（6月龄～8月龄）。供应商遵守这些准则就能得到认可。 国家SPF机构通过对农场的健康检查和屠宰检查达上市体重的动物，追踪会员畜群起码的指标疾病综合征（见表）。畜群不可用疫苗或杀虫剂来达到其无病的状态。 SPF畜群的来源 被评审的SPF畜群必须源于经国家SPF机构批准的实验室、经认可的初级SPF畜群或经认可的二级SPF畜群。目前在中西部有8个经核准的实验室。在SPF实验室，子猪通过子宫切除术或剖腹产术获取，并用限菌技术饲养培育。初级畜群是个封闭的群体；新增畜群必须来自被认可的实验室。二级畜群也是封闭的，但新增群体可以来自被认可的实验室、被认可的初级畜群或被认可的二级畜群。胚胎移植技术可以用于被认证的畜群，但是从事移植的实验室必须经国家SPF机构的批准。人工授精可应用于经认可的畜群，但是增加了传染疾病的风险。国家SPF机构保留有每一个经认可的SPF畜群的检验报告，其中包含畜群的来源、是否应用胚胎移植和人工授精技术等详细而精确的信息。 农场检查 被评审的农场必须具备能确保良好畜群健康和隔离程序的设备与管理措施。一个独立的经国家SPF机构培训并认证的兽医师，90天内随时对农场进行检查，以确保这些要求被满足。检查的范围包括以下几个方面： 畜群的健康状态 对畜群健康状态的评价是基于所有疾病的临床征状，而不仅仅是那些指标疾病。所有年龄层次的猪都要接受如下临床体征的评估：鼻甲骨萎缩和吻变形、胸膜肺炎放线杆菌、其他上呼吸道感染和肺炎、猪繁殖与呼吸综合征、传染性胃肠炎、沙门氏菌病、猪痢疾和腹泻、虱螨和其他皮肤状况以及生产效率低下等。任何指标疾病的症状都要经过权威的诊断测试进行确诊。 种猪必须为伪狂犬病和布鲁氏菌病血清学阴性，进一步的血清学检测可由农场进行，并记录在检查报告中。普通的病原检查包括猪繁殖与呼吸综合征、胸膜肺炎放线杆菌、支原体和传染性胃肠炎。 可进行进一步检测，如采集皮屑检查体外寄生虫、采集粪便检查体内寄生虫和血液检测猪应激综合征等，并成为检查记录的一部分。对寄生虫控制程序、防疫程序和用药方案进行评价并记录；农场的工作程序和兽医咨询服务也要记录在报告中。 农场管理措施 检查员评价农场隔离设施或“生物安全”措施。农场必须张贴禁止随意通行的标志。所有工作人员和来访者出入隔离设施必须淋浴的程序要到位。必须提供并使用清洁的防护服，如靴子和外衣。消毒剂脚盆必须摆放在隔离设施的重要出入口，并应经常更换消毒液。农场必须与其他农场保持适当的距离并用安全栅栏实行物理隔离。食物和水的供应与储存设备必须有计划地避免污染。废物的清除和存储程序必须恰当。农场的车辆交通必须受限制，并在适当的地方对卡车和拖拉机进行彻底消毒。有效地控制害虫程序必须到位。增加的畜群、胚胎、精液必须来自经核准的供应商，并记录在检查报告上。 对常规饲养方法进行审查，包括各个生长阶段的饲养密度、所有设施的清洁程度、设备的维护程序、温度和通风控制、交通格局以及特殊的生产程序如早期断奶或多点式生产体系等。最后，对畜群的生产和健康记录进行评价，包括被检查农场出售的猪群的病史。 总体剖检或屠宰检查 每90天由一名执业兽医进行屠宰检查。检查重点是鼻甲骨萎缩的大体症状和肺炎症状。表现有任何这些疾病迹象的畜群是不被推荐评审的。畜群虽然没有一切指标疾病，但发现有鼻甲骨萎缩的迹象，被列为“国家SPF健康状态控制畜群”，健康控制畜群必须在90天屠宰检查中超过两次呈阴性，其评审才能得到认可。 评审情况由从政府和国家SPF机构来的官员通过对农场和屠宰检验报告的正式审查而确定。如果在农场和屠宰检验过程中发现指标疾病以外的其他疾病，评审可被任何一个机构否决。所有的检查记录及评审情况资料对全国组织中有兴趣的各团体都有利用价值。 研究的可行性 受指标疾病的限制，也往往限于许多其他临床和亚临床疾病，SPF技术可能对生物医学的研究有影响。长期评审的畜群可能对其他疾病已经没有或只有很低的滴度，如猪流感病毒、脑心肌炎病毒、钩端螺旋体病、猪繁殖与呼吸综合征、传染性胃肠炎病毒、丹毒、旋毛虫病、弓形体病等。血清学检测可通过国家兽医诊断实验室获得。然而，SPF农场管理措施的潜在变化可能影响到疾病的状况，这些变化在实验室获取研究用动物之前应先行评估。例如包括农场位置（农场远离其他农场、居民区或处于养猪较少的地区，不太可能接触到疾病）、室外暴露程度（露天或半开放式猪舍增加了与鸟、鼠和昆虫携带的疾病的接触机会）、饲料类型（颗粒饲料可减少污染）、水质（浅水井更容易受到污染）以及接触废弃物（漏缝地板与实心地板系统相比较可减少与粪便接触的机会）。 在实验室里用SPF猪还要考虑的其他因素 国家SPF机构授权农场生产商品用猪，该程序不是为小型猪设计的。猪达到35千克用于急性和亚急性研究比较容易。特殊处理和畜舍研究需要慢性模型，因为生猪在6月龄左右达到上市体重（100千克），并在2年达到300千克～400千克。此外，大多数认证畜群生产的生猪往往被作为种猪出售。研究实验室要获得年轻猪只通常需要预先通知农场和供应商。 农场并非一定要得到实验动物评估和认证管理委员会（AAALAC）的认可，国际实验动物评估与认证管理委员会也不用向美国农业部登记。 猪群可能被在饲料或饮水中定期添加抗生素、促生长剂或其他药物，这些药物的清单可从供应商、畜群的主治兽医和被认证畜群的农场检查报告中获得。 SPF猪不一定完全没有体内寄生虫，可能会有蛔虫、结节虫和球虫的轻微感染。 SPF猪可用于不同品种或作为杂交组合，因此会有不同的皮肤颜色。 一些研究实验室可能喜欢白皮肤的品种，以方便寻找耳静脉。 对从农场回来的运输方法必须进行评估，用开放式挂车运输会增加接触病原菌的机会。 SPF猪易感染多种疾病，如支气管败血波氏杆菌和多杀性巴氏杆菌在实验室中可以种间交叉感染。为了维持猪的SPF状态，他们必须与其他动物隔离，包括香猪等其他品种猪。大多数小型猪群体按常规做法生产，包括在畜群的保健程序中接种支气管败血波氏杆菌和多杀性巴氏杆菌疫苗，而SPF畜群却不用。被接种疫苗的动物虽然没有疾病，但不一定没有传染性的病原体，因此，有可能给纯正的SPF猪传播疾病。 几个品系的猪被专门培育成为携带会造成恶性高热病或猪应激综合征的基因（氟烷基因）。如果猪被杂合这个性状，他们部分表达该性状会变得瘦肉率更高，表现更高的饲料效率，并能改良肉质。猪纯合这种性状，如果强烈应激或接受某种吸入或注射麻醉剂，可能遭受高烧和肌肉震颤等症状的临床疾病。农场必须小心控制育种过程，以避免携带不良基因。利用携带该基因的动物，必须经调查人员仔细评估，由于携带者对这种基因的部分表达可能会对研究数据有消极影响。 在实验室中使用SPF猪的步骤 在你所在的地区向国家SPF机构联系猪群，一些商业供应商也交易SPF猪。要求供应商、农场的主治兽医和国家相关组织提供畜群的资料，如现有品种、畜群起源、当前健康状况等。如果有可能，选择有长期认证的SPF畜群。 如果必要的话，要求更多有关健康的信息，如对畜群已进行的其他检测。许多畜群所有人会应要求提供进一步诊断测试所需的样本。 审查猪的应激综合征或恶性高热病的检测情况。 如果需要静脉通道，可选择白色猪。 如果有可能，用封闭的、有温控系统的卡车转移动物,以避免与其他猪只接触。 畜舍系统设计成狗窝状对小猪有益。猪天生喜欢与饮水器和料槽玩耍，确保这些配件牢靠地固定在各单元，磨平笼具锋利的边缘。食物和饮水器具的支架、不锈钢笼具嵌板上锋利的裂隙等可导致猪严重的口鼻损伤。应避免猪接触到塑料水管。如果来源于不同畜群的猪共处一室，新来的猪可见轻微的跛行。 如果必要，进行粪便及蠕虫检查。 不要迅速改变日粮，快速改变实验室型无药物日粮可导致临床腹泻。最好是从供应商那里获得两个星期的饲料供应，并缓慢转换日粮。大部分猪在农场自由采食，生长很快，在实验室按体重的3%～4%限制饲喂饲料，增长减速，对生长猪有利。 重新评估你的交通设施格局，并考虑设施中每组动物的微生物状态。 结论 在许多实验室，猪正在取代其他大型动物物种作为主要的研究模型。已捐献的猪的心血管系统、泌尿生殖系统、体被、骨骼和消化系统与人类相似，增加了猪在研究中的使用。另外，由于这些相似之处，猪的组织和器官目前正作为人类异种移植的供体在使用和研究，未来有可能更多地使用在这个领域中。 研究用猪越来越需要较高的健康质量标准，一般不用于商业猪群。像其他实验动物一样，由于无菌技术的提升，进步的管理和生产措施已经与良好的健康品质联系在一起。猪非常适合于无菌技术：他们容易繁殖（往往是每年2次～3次），并且生产量大（每窝8头～12头猪）。猪有由6层弥散状髓质构成的胎盘，它可以抵御子宫内病原菌的传播，其后代不太可能获得母源性疾病并在人工寄养下保持健康。在美国、加拿大和欧洲已经利用该技术改善健康状况而建立了许多SPF猪群。不过，在采购任何SPF动物时，必须对每个供应商进行评估。 经国家SPF代理处长期认证的畜群没有猪的常见致病菌，但关键是在他们用于生物医学实验室之前，要明确了解每个组群或畜群用了什么样的管理和标准。遵循这些普遍原则的指导，将有助于提供因最小疾病导致变性的猪模型。