張偉倫 趙愛芳

（中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所科技處，北京 100005）

中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物利用情況的回顧性分析

張偉倫 趙愛芳

（中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所科技處，北京 100005）

以中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院所承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金課題為研究對(duì)象，分析中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院在科研課題中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的利用情況及其相關(guān)問題。收集2005—2007年中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院獲資助的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，對(duì)申請(qǐng)書及任務(wù)書內(nèi)容進(jìn)行檢索，應(yīng)用文獻(xiàn)計(jì)量統(tǒng)計(jì)方法分析實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的種類、動(dòng)物品系、使用方式及資助學(xué)科之間的相互關(guān)系。研究表明，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在國家自然科學(xué)基金的研究中占有重要地位，廣大科研工作者及管理工作者應(yīng)高度重視實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)的工作，保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)對(duì)生命科學(xué)的支撐作用。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物；國家自然科學(xué)基金；科學(xué)研究

1 引言

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是生命科學(xué)研究必不可少的工具，是基礎(chǔ)科學(xué)研究與臨床應(yīng)用的紐帶?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)研究的轉(zhuǎn)化應(yīng)用和臨床治療的前期驗(yàn)證都要通過使用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物來研究實(shí)現(xiàn)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，干細(xì)胞、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)等新興領(lǐng)域的出現(xiàn)與高速發(fā)展，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)提出了更高的要求。在疾病的發(fā)病機(jī)制、治療和防治研究中，可靠的動(dòng)物模型是這些研究的基礎(chǔ)工作。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)也是推動(dòng)藥學(xué)、醫(yī)學(xué)創(chuàng)新的重要途徑[1-2]。盡管實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)中動(dòng)物倫理與動(dòng)物福利日益受到科學(xué)界以及社會(huì)人士的關(guān)注，使動(dòng)物替代試驗(yàn)技術(shù)有了一定的發(fā)展，但目前在生物醫(yī)學(xué)研究中，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的地位仍然無可取代[3]。

了解科研項(xiàng)目中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用情況，可以為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)的發(fā)展提供重要的數(shù)據(jù)，發(fā)揮重要的指導(dǎo)作用，能夠使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)對(duì)生物科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)的支撐作用保持同步。同時(shí)，還可以為管理部門的決策提供重要的依據(jù)[4-5]。一個(gè)項(xiàng)目中選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種類、數(shù)量、規(guī)模及疾病動(dòng)物模型選擇及制備、使用方式，可以直接影響項(xiàng)目科研水平的認(rèn)定。申請(qǐng)項(xiàng)目者是否具備操作實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的水平與能力，承擔(dān)單位是否具備與課題研究相匹配的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施，項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)是否能夠滿足需要，都是評(píng)估一個(gè)項(xiàng)目最終是否得到資助的因素[6]?？蒲许?xiàng)目的水平與要求決定了基層各單位如何開展實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的工作，建設(shè)與科研水平相適應(yīng)的動(dòng)物設(shè)施以及投入相匹配的經(jīng)費(fèi)[7]。

中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院成立于1956年，是我國唯一的國家級(jí)醫(yī)學(xué)科學(xué)學(xué)術(shù)中心和綜合性醫(yī)學(xué)科學(xué)研究機(jī)構(gòu)[8]。該機(jī)構(gòu)擁有18個(gè)研究所及8所臨床醫(yī)院，其研究領(lǐng)域包括基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、中西醫(yī)結(jié)合以及與醫(yī)藥學(xué)有關(guān)的生物、物理、化學(xué)等相關(guān)學(xué)科，覆蓋了醫(yī)學(xué)及生物科學(xué)的諸多領(lǐng)域。國家自然科學(xué)基金設(shè)立之初該單位就得到了國家自然科學(xué)基金委員會(huì)的大力資助，多年來一直是醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域獲資助較多的單位，因而具有較強(qiáng)的代表性。本文選取2005—2007年中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院所獲得的國家資助項(xiàng)目進(jìn)行回顧性分析，由此對(duì)我國生物醫(yī)學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用情況作初步判斷。

2 數(shù)據(jù)與方法

本文以國家自然科學(xué)基金委員會(huì)ISIS系統(tǒng)中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院2005—2007年獲得資助的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的申報(bào)書/任務(wù)書為依據(jù)，統(tǒng)計(jì)了2005—2007年國家自然科學(xué)面上項(xiàng)目、青年科學(xué)基金獲資助項(xiàng)目的基本信息。項(xiàng)目的學(xué)科分類根據(jù)ISIS系統(tǒng)分配的學(xué)科為依據(jù)，其他數(shù)據(jù)來源于基金委的網(wǎng)站[9]。

本文用“實(shí)驗(yàn)動(dòng)物”“體內(nèi)研究”“小鼠”“大鼠”等關(guān)鍵詞對(duì)申請(qǐng)書進(jìn)行檢索，重點(diǎn)分析申請(qǐng)書內(nèi)的項(xiàng)目摘要、研究內(nèi)容、研究方法、實(shí)驗(yàn)方案、技術(shù)路線部分，對(duì)其中描述的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的物種、種類及使用方法進(jìn)行記錄，結(jié)合項(xiàng)目的資助學(xué)科、項(xiàng)目類型、研究領(lǐng)域、相關(guān)疾病等，整理后錄入EXECL表格進(jìn)行分析。

3 結(jié)果與分析

本次研究共收集中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院系統(tǒng)2005—2007年獲國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目262項(xiàng)，包括該中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院系統(tǒng)在這3年期間獲得的全部面上項(xiàng)目及青年科學(xué)基金項(xiàng)目。項(xiàng)目涉及化學(xué)科學(xué)部、生命科學(xué)部、醫(yī)學(xué)科學(xué)部、工程與材料科學(xué)部、信息科學(xué)部學(xué)部共5 個(gè)科學(xué)部。與中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院的定位與研究方向相一致，2005—2007年獲資助項(xiàng)目主要以醫(yī)學(xué)科學(xué)部為主，分別是2005年合計(jì)67項(xiàng)，占當(dāng)年全部獲資助項(xiàng)目的73.63%，其中面上項(xiàng)目51項(xiàng)，青年基金16項(xiàng)；2006年合計(jì)63項(xiàng)，占當(dāng)年全部獲資助項(xiàng)目的80.76%，其中面上項(xiàng)目47項(xiàng)，青年基金16項(xiàng)；2007年合計(jì)63項(xiàng)，占當(dāng)年全部獲資助項(xiàng)目的84.95%，其中面上項(xiàng)目62項(xiàng)，青年基金17項(xiàng)。生命科學(xué)部項(xiàng)目排第二位，2005年合計(jì)19項(xiàng)，占當(dāng)年全部獲資助項(xiàng)目的21.99%；2006年合計(jì)9項(xiàng)，占當(dāng)年全部獲資助項(xiàng)目的11.94%；2007年合計(jì)10項(xiàng)，占當(dāng)年全部獲資助項(xiàng)目的10.75%。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

3.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的種屬與分類

在2005—2007年的全部262個(gè)項(xiàng)目中，接近2/3（166項(xiàng)，63.36%）的項(xiàng)目涉及了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的內(nèi)容，2005年為60項(xiàng)，占65.93%（全年共有91項(xiàng)），2006年為54項(xiàng)，占69.23%（全年共有78項(xiàng)），2007年為52項(xiàng)，占55.91%（全年共有93項(xiàng)）。從項(xiàng)目類型看，面上項(xiàng)目涉及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的為128項(xiàng)，占全部面上項(xiàng)目的63.05%，青年基金涉及項(xiàng)目為64.41%，二者大體相當(dāng)（表1）。

在全部項(xiàng)目中共涉及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物/實(shí)驗(yàn)用動(dòng)物10種，包括小鼠、大鼠、豚鼠、沙鼠、兔、小型豬、犬、羊、非人靈長類、斑馬魚（表2）。小鼠和大鼠是最常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，大部分項(xiàng)目均使用這兩種動(dòng)物完成研究工作，其中使用小鼠的占到全部涉及動(dòng)物項(xiàng)目的一半。同時(shí)，3年中共有16個(gè)項(xiàng)目同時(shí)使用了2種動(dòng)物來證明科學(xué)問題，選擇的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物組合最多的是：小鼠/大鼠、大鼠/兔，還有4個(gè)課題組選擇了3種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物來完成課題實(shí)驗(yàn)，分別是小鼠/大鼠/兔、小鼠/兔/豬、大鼠/兔/犬和小鼠/大鼠/沙鼠，動(dòng)物種類的豐富與實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜程度有一定的關(guān)聯(lián)（表2）。

另有10個(gè)獲資助項(xiàng)目，在項(xiàng)目申請(qǐng)書及任務(wù)書的技術(shù)路線等內(nèi)容中，提及使用相關(guān)的動(dòng)物模型進(jìn)行研究的體內(nèi)論證，但未明確描述使用的動(dòng)物種類及模型的制作。

在全部97個(gè)使用小鼠的研究項(xiàng)目中，共有61個(gè)項(xiàng)目在任務(wù)書/申請(qǐng)書中詳細(xì)描述了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的品系，包括裸鼠、Balb/c、NOD-SCID、C57BL、ICR、AKR/J、昆明小鼠等（圖1）。在涉及大鼠的實(shí)驗(yàn)研究中，20項(xiàng)列出了使用大鼠的種類，分別是SD大鼠15項(xiàng)、Wistar大鼠4項(xiàng)和Lewis大鼠1項(xiàng)（圖2）。

表1 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院2005—2007年國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目中涉及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的項(xiàng)目分布

表2 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院2005年-2007年國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目中使用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的種類

圖1 項(xiàng)目中涉及的小鼠品系

圖2 涉及的大鼠品系

3.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用與學(xué)科的關(guān)系

由于每個(gè)學(xué)科的研究領(lǐng)域有各自的研究特點(diǎn)，往往采用不同的實(shí)驗(yàn)方法及研究路線，所涉及的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物也會(huì)不同。本文將2005—2007年獲資助項(xiàng)目按照《國家自然科學(xué)基金申請(qǐng)代碼》進(jìn)行分類，對(duì)使用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物情況做進(jìn)一步分析，具體情況見表3。可見在所有5個(gè)學(xué)部的項(xiàng)目中，盡管資助的數(shù)量不一，但其中4個(gè)學(xué)部中有項(xiàng)目利用了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物作為工具。在資助項(xiàng)目最多的醫(yī)學(xué)科學(xué)部及生命科學(xué)部的研究中，C09神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)與心理學(xué)，H15急重癥醫(yī)學(xué)/創(chuàng)傷/燒傷/整形，H19醫(yī)學(xué)病原微生物與感染，H26預(yù)防醫(yī)學(xué)等6個(gè)學(xué)科項(xiàng)目未涉及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，這可能與項(xiàng)目較少有一定關(guān)系。其他32個(gè)學(xué)科的研究，盡管研究內(nèi)容、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方法等不盡相同，但均涉及了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的內(nèi)容，特別是獲資助較多的H16腫瘤學(xué)及H02循環(huán)系統(tǒng)的項(xiàng)目中，利用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物開展研究的分別是25項(xiàng)（總項(xiàng)目數(shù)為45項(xiàng)）、24項(xiàng)（總項(xiàng)目數(shù)為30項(xiàng)）?？梢娫谀[瘤和循環(huán)系統(tǒng)疾病的研究中，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的應(yīng)用非常重要。此外，H28中藥學(xué)、H30藥物學(xué)、H31藥理學(xué)等藥物研究相關(guān)學(xué)科，利用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物開展研究的比例也比較高。

3.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用方式

根據(jù)資料整理與分析，在涉及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的所有項(xiàng)目中，本文主要利用以下技術(shù)路線開展國家自然科學(xué)基金的課題研究。

（1）獲取細(xì)胞、組織，為體外的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)提供材料。在許多體外實(shí)驗(yàn)中，需要以細(xì)胞、組織為研究對(duì)象。在沒有商品化的細(xì)胞系或必須利用新制備的細(xì)胞、組織的情況下，則需要利用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。如實(shí)驗(yàn)中需要的原代、胚胎細(xì)胞或某些組織，都需利用小鼠、大鼠得到相應(yīng)的材料。同時(shí)，在某些項(xiàng)目中需要制備針對(duì)特定研究靶標(biāo)的抗體，作為下一步實(shí)驗(yàn)的相應(yīng)試劑，也常常利用到小鼠及兔等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行制備。

（2）觀察研究的生物、化學(xué)物質(zhì)在體內(nèi)的分布代謝情況。涉及基因及其表達(dá)產(chǎn)物的研究，常利用小鼠、大鼠分析這些基因的表達(dá)情況及其在體內(nèi)的分布以及代謝情況，為其在人體內(nèi)的分布及功能研究提供啟示。同時(shí)，許多中藥學(xué)、藥物學(xué)及藥理學(xué)的研究項(xiàng)目，利用大鼠、比格犬等進(jìn)行藥物臨床前研究所必須的藥物代謝實(shí)驗(yàn)、藥理、毒理實(shí)驗(yàn)，為臨床試驗(yàn)階段的研究做準(zhǔn)備。

（3）制備疾病動(dòng)物模型，模擬疾病在人體的情況進(jìn)行疾病機(jī)制及治療研究。利用疾病動(dòng)物模型，研究特定分子在疾病的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸中的功能及作用，如有研究將基因工程動(dòng)物與疾病動(dòng)物模型相結(jié)合，利用某些基因缺失或插入的基因工程動(dòng)物制備相應(yīng)的循環(huán)系統(tǒng)疾病模型，研究這些分子在冠心病、心肌肥厚等疾病中的作用。或利用動(dòng)物疾病模型探索研究靶標(biāo)對(duì)疾病的影響，尋找并發(fā)現(xiàn)疾病治療的潛在方法。在腫瘤研究中，許多項(xiàng)目均建立了腫瘤移植模型，通過研究對(duì)象與正常對(duì)照的動(dòng)物模型的比較，研究生物分子或化學(xué)物質(zhì)對(duì)腫瘤生長的影響。

4 討論與結(jié)論

本研究分析了2005—2007年中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院中國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用情況。從上面的研究可見，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院在這3年的項(xiàng)目，涉及了國家自然科學(xué)基金委5個(gè)科學(xué)部，39個(gè)學(xué)科，特別是在生命研究為主的臨床科學(xué)部中，涉及了全部學(xué)科中的25個(gè)，具有良好的代表性。在所研究全部項(xiàng)目中，共有166個(gè)項(xiàng)目涉及了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及動(dòng)物模型的工作，約占所有項(xiàng)目的2/3。根據(jù)梁力均等報(bào)道，北京市第三醫(yī)院在2004年至2009年，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)課題所占比例分別為45%、47%、63%、41%、69%、63%，與我們的研究結(jié)果基本一致[10]。

該結(jié)果反映了隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物替代技術(shù)不斷發(fā)展，但實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在生命科學(xué)研究中仍具有不可取代的重要作用。廣大科研工作者特別是科技管理工作者，必須重視實(shí)驗(yàn)動(dòng)物工作?？蒲泄芾聿块T在各項(xiàng)工作中，應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物全面加以考慮。如在項(xiàng)目評(píng)審中，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用量大、需要多種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的研究課題，要在評(píng)審中注意實(shí)驗(yàn)方案的可行性。同時(shí)在此類

表3 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院2005—2007年國家自然科學(xué)基金不同學(xué)科資助的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物項(xiàng)目

項(xiàng)目獲資助后，注意在經(jīng)費(fèi)上給予相應(yīng)的傾斜，以保證課題順利執(zhí)行。同時(shí)，研究單位管理部門應(yīng)該根據(jù)自身的發(fā)展，積極規(guī)劃、建設(shè)與科研水平相適應(yīng)的動(dòng)物設(shè)施、做好實(shí)驗(yàn)動(dòng)物人才貯備，并投入相匹配的經(jīng)費(fèi)以促進(jìn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)的發(fā)展，使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)發(fā)揮其對(duì)生物醫(yī)學(xué)的支撐作用。

[1] 李繼平, 金劍, 秦川.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究與發(fā)展中的作用[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報(bào), 2014, 11(31): 152-155.

[2] 張連峰.我國常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源的現(xiàn)狀及對(duì)未來發(fā)展的思考[J].中國比較醫(yī)學(xué)雜志, 2011, 21(10): 39-44.

[3] 衛(wèi)茂玲.醫(yī)學(xué)動(dòng)物替代研究發(fā)展現(xiàn)狀研究[J].中國醫(yī)學(xué)倫理學(xué), 2016, 29(2): 304-307.

[4] 陳振文.首都醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)科建設(shè)10年回顧[J].實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué), 2015, 32(5): 40-42.

[5] 李大鵬, 劉文清, 王永清, 等.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物工作在軍隊(duì)醫(yī)院科研中的價(jià)值及實(shí)現(xiàn)要素[J].實(shí)用醫(yī)藥雜志, 2008,25(9): 1142-1143.

[6] 陳領(lǐng), 胡景杰, 陳越, 等.重視和加強(qiáng)中國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的研究[J].動(dòng)物學(xué)雜志, 2013, 48(2): 314-318.

[7] 徐艷霞.醫(yī)院科研課題實(shí)驗(yàn)動(dòng)物成本核算研究[J].中華醫(yī)學(xué)科研管理雜志, 2014, 27(2): 233-235.

[8] 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院年鑒[M].北京: 中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)出版社, 2014.

[9] 國家自然科學(xué)基金委員會(huì)科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)[EB/OL][2017-01-08].https: //isisn.nsfc.gov.cn/egrantweb/.

[10] 梁力均, 石晶, 張純, 等.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在綜合醫(yī)院科研工作中的使用情況[J].實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué), 2009, 26(6): 47-49.

Retrospective Analysis for the Application of the Laboratory Animals in Chinese Academy of Medical Sciences

ZHANG Weilun, ZHAO Aifang.
(Institute of Basic Medical Sciences, Chinese Academy of Medical Sciences, Beijing 100005)

Based on NSFC project undertaken from Chinese Academy of medical Sciences, this paper analyzes the application of the laboratory animals and its problems in it. By the collection of the application/Mission statement of NSCF project in Chinese Academy of medical Science between 2005 and 2007, the index of contents of application and assignment and the reference statistics, we analyze relationship among the laboratory animal species, the animal strain, the apply way and the funding knowledge. So, in all of funding subjects, 63.36% of collecting projects involve application of laboratory animal, related to 11 Species,mainly mice. The projects funded by four departments of NSFC need the application of laboratory animal.The laboratory animals have played great important role in the research of NSFC. Scienti fi c researchers and management department should pay attention to laboratory animal science to ensure its support of life science.

laboratory animal, National foundation of Science (NSFC), scienti fi c research

G350

A

10.3772/j.issn.1674-1544.2017.03.002

張偉倫（1973—），男，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所科技處助理研究員，研究方向：科技管理；趙愛芳（1964—），女，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所科技處處長，研究員，研究方向：科技管理（通訊作者）。

2017年2月16日。