Medical Microbiology · 5/31
医学微生物学における実験動物の利用
The use of laboratory animals in medical microbiology
🧠 実験動物は「培養できない病原体を増やす」「毒素の効力potency効力（potency）potency（効力）を生体で測る」「異種免疫グロブリンheterologous immunoglobulin異種免疫グロブリン（heterologous immunoglobulin）heterologous immunoglobulin（異種免疫グロブリン）を作る」という3つの異なる目的で使われる。 目的ごとに動物種と手技がほぼ一対一で決まっているため、「どの動物が」「何を」「どうやって」検出するのかをセットで覚えると整理しやすい。
培養不能病原体の増殖
一部の病原体は人工培地での通常培養が不可能であり、動物やその特殊な部位に接種して増殖させる。
| 病原体 | 接種する動物・部位 |
|---|---|
| Clostridium botulinum | マウス接種 |
| Mycobacterium leprae | マウス足蹠footpad足蹠（footpad）footpad（足蹠）接種、またはアルマジロarmadilloアルマジロ（armadillo）armadillo（アルマジロ）——ヒトより低い体温を好む菌の性質を利用する |
| Treponema pallidum | ウサギ精巣testesウサギ精巣（testes）testes（ウサギ精巣）内接種 |
毒素の検出・毒性の生体内測定
| 試験 | 動物・手技 | 検出内容 |
|---|---|---|
| Römer試験 | モルモットguinea pigモルモット（guinea pig）guinea pig（モルモット）への皮下接種 | Corynebacterium diphtheriaeの毒素産生の検出 |
| Serény試験 | ウサギ眼球への接種 | Shigellaの毒力virulence毒力（virulence）virulence（毒力）検出——角結膜炎keratoconjunctivitis角結膜炎（keratoconjunctivitis）keratoconjunctivitis（角結膜炎）の有無で判定する |
| （試験名の記載なし） | 患者血清をマウスに接種 | Clostridium botulinum毒素産生の検出 |
発熱物質（パイロジェン）の検出：LAL試験
- LAL（Limulus amebocyte lysate, カブトガニhorseshoe crabカブトガニ（horseshoe crab）horseshoe crab（カブトガニ）血球溶解物）はカブトガニhorseshoe crabカブトガニ（horseshoe crab）horseshoe crab（カブトガニ）の血球から抽出される試薬。
- LALはグラム陰性菌の膜成分である内毒素LPS（lipopolysaccharide, リポ多糖lipopolysaccharide (LPS)リポ多糖（lipopolysaccharide (LPS)）lipopolysaccharide (LPS)（リポ多糖））と反応する。
- LAL試験：カブトガニhorseshoe crabカブトガニ（horseshoe crab）horseshoe crab（カブトガニ）の血液はLPSの存在下で凝固する——この凝固反応coagulation reaction凝固反応（coagulation reaction）coagulation reaction（凝固反応）を利用して発熱物質pyrogen発熱物質（pyrogen）pyrogen（発熱物質）（パイロジェン）の混入を検出する（滅菌sterilization滅菌（sterilization）sterilization（滅菌）・発熱物質pyrogen発熱物質（pyrogen）pyrogen（発熱物質）検査全般の文脈は1/10も参照）。
異種免疫グロブリンの産生
- ウシcattleウシ（cattle）cattle（ウシ）・ウマ・ウサギなどの動物に抗原を接種して抗体を産生させ、得られる異種免疫グロブリンheterologous immunoglobulin異種免疫グロブリン（heterologous immunoglobulin）heterologous immunoglobulin（異種免疫グロブリン）を治療用に用いる（例：抗毒素antitoxin抗毒素（antitoxin）antitoxin（抗毒素）血清）。
- 臨床応用clinical applications臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）は受動免疫の一形態であり、詳細は1/33を参照。
まとめ
- 実験動物は「培養不能病原体の増殖Cultivation of pathogens that cannot be cultured in vitro培養不能病原体の増殖（Cultivation of pathogens that cannot be cultured in vitro）Cultivation of pathogens that cannot be cultured in vitro（培養不能病原体の増殖）」「毒素の検出・毒性の生体内測定Detection of toxins, in vivo measurement of toxicity毒素の検出・毒性の生体内測定（Detection of toxins, in vivo measurement of toxicity）Detection of toxins, in vivo measurement of toxicity（毒素の検出・毒性の生体内測定）」「異種免疫グロブリンの産生Production of heterologous immunoglobulins異種免疫グロブリンの産生（Production of heterologous immunoglobulins）Production of heterologous immunoglobulins（異種免疫グロブリンの産生）」という3つの目的で使われる。
- 培養不能病原体の増殖Cultivation of pathogens that cannot be cultured in vitro培養不能病原体の増殖（Cultivation of pathogens that cannot be cultured in vitro）Cultivation of pathogens that cannot be cultured in vitro（培養不能病原体の増殖）にはC. botulinum（マウス）、M. leprae（マウス足蹠mouse footpadマウス足蹠（mouse footpad）mouse footpad（マウス足蹠）・アルマジロarmadilloアルマジロ（armadillo）armadillo（アルマジロ））、T. pallidum（ウサギ精巣testesウサギ精巣（testes）testes（ウサギ精巣））が代表例。
- 毒素検出toxin detection毒素検出（toxin detection）toxin detection（毒素検出）にはRömer試験（モルモットguinea pigモルモット（guinea pig）guinea pig（モルモット）、C. diphtheriae）、Serény試験（ウサギ眼球、Shigella）、マウス接種によるC. botulinum毒素検出toxin detection毒素検出（toxin detection）toxin detection（毒素検出）がある。
- LAL試験はカブトガニhorseshoe crabカブトガニ（horseshoe crab）horseshoe crab（カブトガニ）血球溶解物とグラム陰性菌のLPSとの凝固反応coagulation reaction凝固反応（coagulation reaction）coagulation reaction（凝固反応）を利用し、発熱物質pyrogen発熱物質（pyrogen）pyrogen（発熱物質）を検出する。
- 動物由来zoono-動物由来（zoono-）zoono-（動物由来）の異種免疫グロブリンheterologous immunoglobulin異種免疫グロブリン（heterologous immunoglobulin）heterologous immunoglobulin（異種免疫グロブリン）は受動免疫（1/33）として臨床応用clinical applications臨床応用（clinical applications）clinical applications（臨床応用）される。