魏　強

(北京協(xié)和醫(yī)學院比較醫(yī)學中心，中國醫(yī)學科學院醫(yī)學實驗動物研究所，衛(wèi)生部人類疾病比較醫(yī)學重點實驗室，

國家中醫(yī)藥管理局人類疾病動物模型三級實驗室，北京　100021)

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動物實驗中的生物安全問題

魏強

(北京協(xié)和醫(yī)學院比較醫(yī)學中心，中國醫(yī)學科學院醫(yī)學實驗動物研究所，衛(wèi)生部人類疾病比較醫(yī)學重點實驗室，

國家中醫(yī)藥管理局人類疾病動物模型三級實驗室，北京100021)

【摘要】實驗動物用于病原性研究越來越多，生物安全問題也隨之顯現(xiàn)出來，有時還會非常嚴重。近十年來，實驗動物相關(guān)法規(guī)、標準不斷完善，加之實驗室生物安全標準進一步提高，為保障動物實驗的生物安全，提供了良好的控制要求。但是，目前依然存在一些認識上、操作上和管理上的問題，如實驗動物和實驗用動物的使用要求、動物大小與飼養(yǎng)設(shè)備的安全控制、福利要求與生物安全的取舍側(cè)重等方面。本文就以上問題，進行了分析，并提出一些觀點，以期為良好控制動物實驗中的生物安全起到借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】動物實驗；生物安全

實驗動物用于病原性研究越來越多，生物安全問題應(yīng)當引起重視。SARS之后，生物安全相關(guān)法規(guī)、標準不斷完善，加之實驗室生物安全標準進一步提高，為保障動物實驗的生物安全，提供了良好的控制要求。但是，目前依然存在一些認識上、操作上和管理上的問題，如實驗動物和實驗用動物的使用要求、動物大小與飼養(yǎng)設(shè)備的安全控制、福利要求與生物安全的取舍側(cè)重等。通過問題分析，提出一些觀點，以期為良好控制動物實驗中的生物安全起到借鑒作用。

1實驗動物的生物安全特性

“標準化實驗動物”是指以科研需要為目的的、人工飼養(yǎng)的有清楚的微生物、寄生蟲學背景(即體內(nèi)病原微生物，寄生蟲的攜帶控制狀況)和遺傳學背景(即品系和品種)的實驗動物?！叭斯わ曫B(yǎng)”涉及的環(huán)境設(shè)備因素，“攜帶微生物”和“遺傳背景明確或者來源清楚”涉及的微生物、寄生蟲和遺傳因素，都會直接影響實驗動物質(zhì)量。

實驗動物具有兩大特點：一是為人類研究需要被改變，似像非像原種動物，成為“病態(tài)異類”；二是由于遺傳改變，原有抵抗病原的能力呈現(xiàn)不同程度下降，對病原譜系發(fā)生改變，更易得病。實驗動物、分泌物、排泄物、樣品、器官、尸體等控制、操作不當會變成病原污染的擴大器，造成更大范圍傳播，因此，了解實驗動物生物安全特性，就應(yīng)該首先要做好思想準備，注重病原防控，防備于未然。

實驗用動物由于種類繁多，目前尚無國家相應(yīng)標準，病原體攜帶情況十分復(fù)雜，特別是有些嚴重人獸共患病病原宿主性動物嚴重威脅實驗人員和環(huán)境的安全，應(yīng)引起高度重視，制定通用性實驗要求。

2實驗動物使用要求和安全保障

實驗動物的使用應(yīng)按國家相應(yīng)的法規(guī)、制度、指南和標準進行。

普通級動物一般在普通環(huán)境或更好環(huán)境中繁殖和使用。普通動物由于排除的病原種類較少，主要排除對人體和動物健康造成危害的人獸共患病病原和動物烈性傳染病的病原，殘留微生物、寄生蟲對動物的干擾也較大?？紤]到繁育環(huán)境不是十分嚴格，一些危害較大的人獸共患病和動物烈性傳染病有些要求必須免疫，達到保護動物和使用者的安全目的，但同時，干擾了動物機體免疫狀態(tài)，對實驗本身，尤其是免疫學、病原學研究可能造成程度不同的影響，因而，國外發(fā)達國家已經(jīng)不使用此類動物。我國由于發(fā)展不平衡，完全取消普通動物的使用會造成諸多困難，因而規(guī)定，這類動物只適用于教學示范，一般不可用于科研性實驗使用。

清潔級實驗動物要求在屏障環(huán)境中繁殖和使用。清潔動物由于排除了對動物危害大和對科學研究干擾大的主要病原種類，因而，基本上能滿足動物實驗的要求。清潔級動物一般要求不能通過使用疫苗的方法控制動物病原性疾病，因為疫苗可誘發(fā)機體不同程度的免疫反應(yīng)，影響實驗結(jié)果，尤其是免疫學實驗。理論上講，清潔及動物要求在屏障環(huán)境中繁殖，發(fā)生感染的幾率非常低?？紤]到我國實際國情，在不能提供充足SPF動物使用時，這類動物可被認為是低級別SPF動物，在我國作為標準實驗動物，可用于科研性實驗使用。

無特定病原體級動物(SPF)要求在屏障或隔離環(huán)境中繁殖和使用。在很大程度上滿足了動物實驗的要求。同時要求不能通過使用疫苗的方法控制動物病原性疾病，因而排除了因疫苗誘發(fā)的免疫反應(yīng)而影響實驗結(jié)果，基本實現(xiàn)了“實驗動物應(yīng)該處于、保持病原不可觸及的機體狀態(tài)”要求。理論上講，SPF動物要求在屏障或隔離環(huán)境中繁殖，發(fā)生病原污染的幾率非常低。這類動物是較理想的實驗動物，通常作為標準實驗動物用于廣泛科研使用。

無菌級實驗動物體外、體內(nèi)不存在任何實驗室方法可檢測到的外源性活性生物體。無菌動物要求在隔離環(huán)境中繁殖和使用，空氣、飼料、飲水經(jīng)過嚴格的消毒滅菌處理維持無菌環(huán)境。由于來源困難，目前尚未有用該類動物的系統(tǒng)病原研究應(yīng)用。

實驗用動物的使用原則上應(yīng)有人獸共患病檢測和控制，使用中應(yīng)視為“生物體危險源”動物，必須加強生物安全防護措施。

3實驗動物病原體檢測和檢疫

使用的實驗動物或?qū)嶒炗脛游飸?yīng)經(jīng)過質(zhì)量監(jiān)測，檢疫合格，來源明確。動物實驗之前應(yīng)了解擬使用動物可能的攜帶、感染病原；動物必須排除人獸共患病病原污染，并做好防控。實驗室應(yīng)動態(tài)監(jiān)控實驗動物污染或攜帶微生物狀況，及時了解實驗動物健康狀態(tài)，并采取一定綜合措施保證實驗動物安全。實驗動物病原體檢測和檢疫強調(diào)：(1)實驗動物飼養(yǎng)必須控制在《實驗動物環(huán)境及設(shè)施標準》要求的飼養(yǎng)條件內(nèi)，將污染的可能性降到最低；(2)必須按照《實驗動物微生物學等級及監(jiān)測》和《實驗動物 微生物學檢測方法》兩部分內(nèi)容進行定期檢測監(jiān)控；(3)應(yīng)采取相應(yīng)衛(wèi)生檢疫、生物安全及管理要求對不合格、不健康實驗動物進行相應(yīng)處理，確保使用的實驗動物質(zhì)量合格。

微生物檢測標準和指標是實驗動物微生物質(zhì)量控制的依據(jù)，具體檢測要求及項目，包括動物的外觀指標、病原菌指標和病毒指標，同時要求寄生蟲檢測同步進行。動物健康外觀指標是指實驗動物可以通過臨床觀察到的外觀健康狀況，如活動、精神、食欲等有無異常；頭部、眼睛、耳朵、皮膚、四肢、尾巴、被毛等是否出現(xiàn)損傷、異常；分泌物、排泄物等是否正常。實驗動物要求外觀必須健康、無異常，實驗室檢測合格。為確保生物安全，必須使用合格的實驗動物用于實驗。

實驗用動物應(yīng)參照類似要求或國家現(xiàn)有相關(guān)法規(guī)、標準等進行檢測和檢疫，最大程度上限定病原微生物的污染和擴散。

4實驗動物種類、病原種類和防護要求

實驗動物體型不同，飼養(yǎng)設(shè)施、設(shè)備環(huán)境及安全控制存在客觀差異。小型動物小鼠、大鼠、地鼠和豚鼠等飼養(yǎng)設(shè)備如IVC、隔離器等條件較好，一般易于控制。中型動物兔、犬、猴等受到體型、特性等限制，應(yīng)盡量做到有效控制。大型動物羊、牛、馬等實驗用動物尚無國家微生物、寄生蟲等檢測標準，實驗應(yīng)按相關(guān)要求進行。

病原感染性動物實驗的設(shè)施、設(shè)備要求及人員防護取決于病原種類，即病原的烈性程度。高致病性的一、二類病原要求在ABSL-3或ABSL-4高等級實驗室中進行。動物飼養(yǎng)應(yīng)控制在能有效隔離保護的設(shè)備或環(huán)境內(nèi)，如IVC、隔離器、單向流飼養(yǎng)柜、特定實驗室等。三類病原感染性動物實驗應(yīng)采用IVC或同類飼養(yǎng)設(shè)備進行飼養(yǎng)；四類病原應(yīng)嚴格控制實驗環(huán)境，有條件或必要時應(yīng)采用IVC飼養(yǎng)。動物密度不可過高，飲水須經(jīng)滅菌處理。動物的移動應(yīng)做到每個環(huán)節(jié)實行有效防護，避免病原污染環(huán)境。

5動物實驗的安全操作和控制

在進行動物實驗中，應(yīng)該重點注意三方面內(nèi)容：一是正確選擇實驗動物，對所用動物必須了解其整體概況，特別是微生物攜帶情況、免疫情況；二是保證動物應(yīng)享有的福利，在使用動物進行實驗研究時，盡量避免給動物帶來不必要的痛苦或傷害。痛苦和傷害往往使動物活動增加、暴露增大，增加生物安全風險。三是在使用動物進行感染性病原研究時，必須保護好實驗人員和周圍環(huán)境，防止感染和污染。所以要求實驗人員必須了解動物實驗的原則和要求。

動物實驗不同于體外實驗，任何對動物帶來的不良操作，都會影響實驗結(jié)果或造成生物危害。要求所有從事實驗動物和動物實驗的人員，包括臨時實驗人員，必須經(jīng)過一定時間的生物安全專業(yè)培訓(xùn)，考試合格，并取得上崗證后，才能進行動物實驗。動物實驗的安全控制要求實驗人員應(yīng)該具有良好的動物實驗的能力，包括動物飼養(yǎng)能力、對動物認知能力、操作能力、信息采集能力、分析能力、關(guān)護能力、設(shè)施設(shè)備掌握能力和生物安全防護能力。具備了這些能力，才能完成良好的動物實驗，同時保證實驗中的生物安全。

動物實驗不可避免要進行病原感染性實驗，也是感染性動物模型制備的基礎(chǔ)。比如艾滋病動物模型要用到猴，流感病毒要感染小鼠、雪貂；結(jié)核模型動物有小鼠、豚鼠和猴等；肝炎模型動物有樹枸、轉(zhuǎn)基因小鼠、土撥鼠等。做這些感染性實驗既要了解病原的危害，也要了解動物感染后的危害，和可能的生物安全風險，操作中要提高控制能力，降低風險。

動物活體檢測、外科手術(shù)、活體采樣、解剖取材等技能更是要求人員能夠熟練掌握。必須經(jīng)過嚴格培訓(xùn)，才能實際應(yīng)用。能力，是安全的保證。

6動物實驗的生物安全和福利、倫理審查

動物實驗單位應(yīng)設(shè)立生物安全委員會和實驗動物使用管理委員會，負責咨詢、指導(dǎo)、評估、監(jiān)督實驗室的動物生物安全活動相關(guān)事宜以及動物實驗活動安全管理。一般實驗人員往往注重動物實驗本身，不太關(guān)注或不夠?qū)I(yè)懂得動物福利、倫理和生物安全要求。因此，國際上提倡成立動物實驗福利、倫理委員會，負責審查動物實驗，對每個環(huán)節(jié)把關(guān)。

動物實驗福利、倫理審查的基本原則是兼顧動物福利和人員利益，在綜合評估動物所受的傷害和使用動物的必要性基礎(chǔ)上進行科學審查。涉及動物保護、動物福利、倫理、科學需要、生物安全等各方面內(nèi)容。遵循動物保護原則，禁止無意義濫養(yǎng)、濫用、濫殺實驗動物，制止沒有科學意義和社會價值或不必要的動物實驗。

動物福利原則強調(diào)保證實驗動物的權(quán)利。倫理原則，既要考慮動物的利益，善待動物，又要保證實驗動物項目的科學性。生物安全原則提倡要保證實驗人員和環(huán)境的安全。

動物實驗方案審查的內(nèi)容應(yīng)該包括： 實驗人員是否符合操作要求；設(shè)施設(shè)備是否符合動物要求；飼料、墊料、飲水是否符合動物要求；動物運輸是否符合要求；實驗方案是否符合動物福利要求；動物處置是否符合倫理規(guī)范；動物處死是否符合安樂死原則；動物尸體處理是否符合無害化環(huán)保要求等等方面。這些方面，都要有生物安全作為保障。

舒適措施(環(huán)境豐榮)：福利提倡提供必要的玩具，特別是犬、猴。有條件時可以給動物增加音樂和色彩環(huán)境，對于中大型實驗動物實驗會產(chǎn)生較好效果。盡量保證恒溫恒濕、通風換氣、噪聲、光照度等的合理，同時，設(shè)置必要的活動場地。但這些要求，增加了生物污染的范圍，應(yīng)該注意玩具等的消毒滅菌。高等級病原動物實驗時，應(yīng)以生物安全為第一要素，可減少或不提供玩具等。中型以上動物在病原感染實驗時，不宜提倡配合性訓(xùn)練，應(yīng)麻醉后再進行操作。

7無脊椎動物實驗室要求

無脊椎動物由于個體小，活動力強，易于藏匿并攜帶病原體廣泛、難于控制等特點，實驗室應(yīng)能有效控制動物本身的危害或可能從事病原感染的雙重危害。應(yīng)具備良好的防護裝備、技術(shù)和功能，能有效控制動物的逃逸、擴散、藏匿等活動。特別是從事節(jié)肢動物(尤其是可飛行、快爬或跳躍的昆蟲)的實驗活動，應(yīng)采取的主要措施包括：配備適用的捕蟲器、滅蟲劑和噴霧式殺蟲裝置。安裝防節(jié)肢動物逃逸的紗網(wǎng)；設(shè)制冷溫裝置可以通過減低溫度及時降低動物的活動能力；配備適用于放置裝蜱、螨容器的油碟；具備操作已感染或潛在感染的節(jié)肢動物的低溫盤等一系列措施，防止動物失控。應(yīng)配備消毒、滅菌設(shè)備和技術(shù)，能對所有實驗后廢棄動物、尸體、廢物進行徹底消毒、滅菌處理；人員應(yīng)根據(jù)動物種類危害和病原危害，以及風險評估結(jié)果采取相應(yīng)防護水平。

簡訊

《中國實驗動物學報》繼續(xù)獲得“中國科協(xié)精品科技期刊工程項目”資助

《中國實驗動物學報》獲得2015～2017年“中國科協(xié)精品科技期刊工程-學術(shù)質(zhì)量提升項目”資助，這是本刊繼2013～2014年“中國科協(xié)精品科技期刊工程”之后第2次獲得該項目資助。

“精品科技期刊工程項目”由中國科協(xié)組織，目的是提升中國科協(xié)科技期刊的學術(shù)影響力和核心競爭力，發(fā)揮示范引領(lǐng)作用，更好地服務(wù)科技創(chuàng)新和廣大科技工作者，發(fā)揮科技期刊在創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略中的重要支撐作用。2015～2017年為中國科協(xié)精品科技期刊工程項目第4期。

《中國實驗動物學報》是由中國科學技術(shù)協(xié)會主管，中國實驗動物學會、中國醫(yī)學科學院醫(yī)學實驗動物研究所主辦的國家級學術(shù)刊物。是我國醫(yī)學實驗動物科學領(lǐng)域唯一的學報級期刊。本刊創(chuàng)刊于1993年，創(chuàng)刊以來，及時地反映了我國實驗動物科學領(lǐng)域的重要研究成果，為本學科發(fā)展發(fā)揮了積極的作用。設(shè)有研究論著、研究快報、綜述、進展、平臺建設(shè)等欄目。

主要刊載有關(guān)實驗動物和動物實驗的理論專著、科研成果論文、科學實驗新方法、新材料、實驗動物新資源開發(fā)、新的動物品系的培育和應(yīng)用以及與實驗動物有關(guān)的其他學科的科學論述。

我刊獲得的“精品科技期刊工程項目”資助，將進一步促進期刊的傳播與發(fā)展，并推動我刊對生物醫(yī)藥的支持作用，對于提高公眾對實驗動物的認知、增強實驗動物福利、促進我國實驗動物技術(shù)的發(fā)展，向世界展示我國實驗動物科學的創(chuàng)新研究，都具有重要意義！

教育與科普

管理科學

Biosafety issues in animal experiments in China

WEI Qiang

(Comparative Medicine Center, Peking Union Medical College (PUMC) & Institute of Medical Laboratory Animal Science,

Chinese Academy of Medical Sciences (CAMS); Key Laboratory of Human Diseases Comparative Medicine, Ministry of Health;

Key Laboratory of Human Diseases Animal Models, State Administration of Traditional Chinese Medicine, Beijing 100021, China)

【Abstract】Animal experiments in pathogen studies such as avian influenza viruses are increasing in recent years. Different Animal Biosafety Level (ABSL) facilities have been established completely according to the national standards for biosafety. However, issues of personal protection, experiment management, risk recognition and control, animal care with infectious pathogens, etc. should be strengthened. In this review, suggestions and comments are proposed, and hopefully, are useful for related guideline compilations.

【Key words】Animal experiment; Laboratory animals; Biosafety

doi:10.3969.j.issn.1671.7856. 2015.006.014

【中圖分類號】R-33

【文獻標識碼】A

【文章編號】1671-7856(2015) 06-0075-04

[通訊作者]魏強(1964-)，男，研究員，主要研究方向：微生物病原學，E-mail: Weiqiang 0430@sohu.com。

[基金項目]衛(wèi)計委行業(yè)基金：新時期我國實驗室生物安全重要問題及其對策研究(201302006)。