醫(yī)學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的計(jì)劃與管理

李紅宇， 譚紅梅， 陳省平， 林文健， 伍宇平

(中山大學(xué) 醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心， 廣東 廣州 510080)

0 引 言

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是指經(jīng)過人工飼養(yǎng)、繁育，對其攜帶的微生物及寄生蟲實(shí)行控制，遺傳背景明確或者來源清楚，應(yīng)用于科研、教學(xué)、生產(chǎn)和檢定以及其他科學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是醫(yī)學(xué)教育體系中理論知識(shí)驗(yàn)證、動(dòng)手能力訓(xùn)練、探索創(chuàng)新精神及團(tuán)隊(duì)合作精神培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物作為教學(xué)實(shí)驗(yàn)的載體，對其管理和使用有嚴(yán)格的要求，有一系列的國家法律法規(guī)對此進(jìn)行規(guī)范和監(jiān)督，以保證生物安全和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性、準(zhǔn)確性，保障實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的倫理福利?，F(xiàn)就醫(yī)學(xué)教學(xué)對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的需求、教學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的特點(diǎn)、教學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的計(jì)劃與管理展開分析與討論。

1 醫(yī)學(xué)教學(xué)對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的需求

醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)同實(shí)驗(yàn)動(dòng)物息息相關(guān)。應(yīng)針對不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?根據(jù)各種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的特點(diǎn)，選擇使用相應(yīng)的種屬、品系的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。實(shí)驗(yàn)所用的動(dòng)物應(yīng)盡量選擇結(jié)構(gòu)、功能、代謝方面與實(shí)驗(yàn)要求相符的動(dòng)物。教學(xué)所用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物通常只需要常規(guī)的封閉群動(dòng)物，遺傳學(xué)控制程度相對較低[1]。飼育要求按照微生物、寄生蟲控制新的國家標(biāo)準(zhǔn)，大、小鼠達(dá)到清潔級，兔、犬等普通級。根據(jù)《廣東省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理?xiàng)l例》，應(yīng)當(dāng)使用具有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證的單位和個(gè)人生產(chǎn)的符合標(biāo)準(zhǔn)要求的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。

1.1 機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)是由生理學(xué)、病理生理學(xué)、藥理學(xué)三個(gè)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合而成，注重在正常和疾病狀態(tài)下以及藥物對機(jī)體影響的不同方面討論機(jī)體的機(jī)能活動(dòng)規(guī)律和機(jī)制[2]。機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及到的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物主要有蟾蜍、大鼠、小鼠、兔和貓等。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的性別、年齡、體重則根據(jù)實(shí)驗(yàn)的具體需求來確定，一般來講，小鼠18～22 g、大鼠180～220 g、兔2.5 g～3 kg、貓2.5～3.5 kg可用于實(shí)驗(yàn)。

1.2 病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

病原生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的基礎(chǔ)與臨床之間的橋梁課程。是研究病原體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生命活動(dòng)規(guī)律以及與機(jī)體相互關(guān)系的學(xué)科。主要包括病原體標(biāo)本的觀察、培養(yǎng)、標(biāo)本制作、染色和動(dòng)物模型構(gòu)建等實(shí)驗(yàn)操作。其中一個(gè)重要的部分就是病原生物學(xué)動(dòng)物模型的構(gòu)建。通過構(gòu)建動(dòng)物模型，可以收集、分離病原體。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中涉及到的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物主要有小鼠、兔、青蛙等。飼養(yǎng)周期根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)需求如寄生蟲感染兩周、一個(gè)半月、半年等來具體確定。

1.3 動(dòng)物外科手術(shù)教學(xué)

醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物外科教學(xué)是醫(yī)學(xué)生從理論到實(shí)踐的橋梁課程，是外科學(xué)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，能培養(yǎng)醫(yī)學(xué)生的無菌技術(shù)和觀念、訓(xùn)練外科基本操作、熟悉動(dòng)物的麻醉及其管理、培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。動(dòng)物外科手術(shù)教學(xué)中，常用的動(dòng)物就是犬及小型豬。比格犬(Beagle)性格溫順、容易調(diào)教、遺傳性疾病少、形態(tài)體質(zhì)均一、實(shí)驗(yàn)重復(fù)性好，尤其適合藥理、循環(huán)生理、外科學(xué)等的研究。小型豬為雜食動(dòng)物，體型小、性情溫順、適合圈養(yǎng)，并且攜帶病原體相對較少，在解剖學(xué)、生理學(xué)方面跟人極其相似，傷口愈合情況和死亡率都優(yōu)于犬，將逐漸成為研究人類疾病的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物[3]。按GB14925-2010環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，犬、小型豬的飼養(yǎng)環(huán)境為普通環(huán)境即可。

此外，病理學(xué)、免疫學(xué)、組織胚胎學(xué)等實(shí)驗(yàn)教學(xué)也會(huì)使用少量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，所涉及到的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物同以上三類實(shí)驗(yàn)教學(xué)大同小異。

2 教學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的特點(diǎn)及飼養(yǎng)管理

2.1 教學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的特點(diǎn)

(1) 使用量大且相對集中。教學(xué)實(shí)驗(yàn)是理論聯(lián)系實(shí)踐的橋梁，其目的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)以更深入理解基礎(chǔ)理論知識(shí)。這就要求每個(gè)學(xué)生都有動(dòng)手的機(jī)會(huì)，針對醫(yī)學(xué)專業(yè)教學(xué)來說，生理學(xué)、藥理學(xué)、病理生理學(xué)等課程學(xué)習(xí)中，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是最基本的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，是不可替代的。由于學(xué)生人數(shù)多，教學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用量很大，并且相對集中。中山醫(yī)學(xué)院每年10～12月常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需用兔約1 200只左右、小鼠約2000只、貓約220只；每年的5月中旬、7月初和12月要在短期內(nèi)提供小鼠約4 000只、大鼠約700只、兔約180只，供本科生開展相關(guān)的探索性實(shí)驗(yàn)使用。

(2) 品種相對單一。從學(xué)院實(shí)際教學(xué)情況看，實(shí)驗(yàn)教學(xué)所需實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的種類相對單一，通常為大鼠、小鼠、兔、貓和犬。一般來說，教學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物只需要常規(guī)的封閉群動(dòng)物即可，遺傳學(xué)控制程度較低。2001年國家質(zhì)量監(jiān)督總局頒布的《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物國家標(biāo)準(zhǔn)》取消了普通級的大、小鼠，教學(xué)實(shí)驗(yàn)所需的大、小鼠需達(dá)到清潔級，而兔、貓和犬則需達(dá)到普通級。清潔級動(dòng)物排除鼠肝炎病毒、仙臺(tái)病毒、體外寄生蟲等，普通級動(dòng)物排除鼠痘病毒、流行性出血熱病毒、弓形蟲等[4]。教學(xué)用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的規(guī)格要求通常只側(cè)重于體重和性別。

2.2 教學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)管理

(1) 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施建設(shè)。合乎標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境設(shè)施對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施按國標(biāo)(GB14925-2010)分為普通環(huán)境、屏障環(huán)境和隔離環(huán)境。大量實(shí)驗(yàn)證明，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)環(huán)境會(huì)對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生理反應(yīng)及實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果產(chǎn)生重大干擾，因此，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物要飼養(yǎng)在合格的環(huán)境設(shè)施內(nèi)以避免外界因素對動(dòng)物本身及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。根據(jù)《廣東省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理?xiàng)l例》,教學(xué)示教時(shí)使用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，在保證公共衛(wèi)生安全的前提下，可以在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證規(guī)定以外的場所內(nèi)進(jìn)行。

(2) 專人管理?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)是硬件，如何實(shí)現(xiàn)規(guī)范管理是關(guān)鍵。要使教學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物處于良好健康、可實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，不僅需要良好的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施，更需要合格的技術(shù)隊(duì)伍及科學(xué)可行的管理制度及操作規(guī)程。因此，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的管理需專人負(fù)責(zé)，責(zé)任到人，制定各類人員崗位職責(zé)及標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程，并確保嚴(yán)格執(zhí)行。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物工作單位對直接接觸實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的工作人員，必須定期組織檢查。對患有傳染性疾病，不宜承擔(dān)所做工作的人員，應(yīng)當(dāng)及時(shí)調(diào)換工作。

(3) 人員培訓(xùn)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼育要靠科學(xué)管理，同時(shí)也與實(shí)驗(yàn)室人員的文化和業(yè)務(wù)素質(zhì)有著密切的聯(lián)系。因此，從事實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的工作人員必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)動(dòng)物專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，持證上崗，并注重在實(shí)際的工作中不斷提升自己的專業(yè)水平[5-6]。同時(shí)也應(yīng)對實(shí)驗(yàn)帶教老師進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物法律法規(guī)、生物安全知識(shí)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)和動(dòng)物倫理福利等知識(shí)的培訓(xùn)。

2.3 教學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的善后處理

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為醫(yī)學(xué)和其他學(xué)科領(lǐng)域做出巨大的犧牲與貢獻(xiàn)，因此最大限度的滿足動(dòng)物福利的要求受到越來越多的關(guān)注。動(dòng)物福利同樣也表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的善后處理上，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，采用安樂死，以人道的方法處死動(dòng)物，以減輕動(dòng)物的痛苦。常用的動(dòng)物安樂死包括吸入非麻醉性氣體、注射安樂死藥物[5,7-8]等。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的尸體及廢棄物作為醫(yī)療廢物，不能像生活垃圾一樣隨意丟棄與處理，否則會(huì)帶來很多生物安全方面的隱患，影響到人類的生活環(huán)境與健康。對于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物尸體及廢棄物的處理，國家和地方標(biāo)準(zhǔn)中有明確規(guī)定：廢墊料應(yīng)集中焚燒處理，口罩、帽子、手套及實(shí)驗(yàn)廢棄物應(yīng)按醫(yī)院污物處理規(guī)定進(jìn)行統(tǒng)一焚燒；動(dòng)物尸體及組織應(yīng)裝入專用尸體袋存放于尸體冷藏柜待統(tǒng)一焚燒等。

3 教學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的有效計(jì)劃

教學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的有效計(jì)劃，首先要保障教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的包括理論知識(shí)驗(yàn)證、動(dòng)手能力的訓(xùn)練、探索創(chuàng)新精神及團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)。因此，對于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的計(jì)劃，應(yīng)在滿足鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力、知識(shí)驗(yàn)證、培養(yǎng)探索創(chuàng)新精神的基礎(chǔ)上，對每個(gè)實(shí)驗(yàn)的組別的人數(shù)、動(dòng)物數(shù)量給予合理的調(diào)整。

醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)生理科學(xué)探索性實(shí)驗(yàn)動(dòng)物計(jì)劃的制定，在確保教學(xué)質(zhì)量的前提下關(guān)注生物安全，遵循“3R”原則：Replacement(替代)、Reduction(減少)、Refinement(優(yōu)化)[9-10]，探索制訂了“探索性實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用指引”：

(1) 要求帶教老師加強(qiáng)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)指導(dǎo)，盡量保證各探索性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的可行性、合理性和科學(xué)性。

(2) 提倡使用低等動(dòng)物，代替高價(jià)的高等級實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。建議優(yōu)先選擇小鼠，適當(dāng)選擇大鼠。

(3) 使用合適的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，鼓勵(lì)用少量動(dòng)物獲得較多結(jié)果。每組(項(xiàng)目)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量，小鼠建議為60只以內(nèi)，大鼠建議為30只以內(nèi)。

(4) 嚴(yán)謹(jǐn)合理的方案應(yīng)使動(dòng)物操作合理正確，減少外傷，減少污染；減少對動(dòng)物侵?jǐn)_，控制疼痛，盡量在麻醉狀態(tài)下進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)；提倡動(dòng)物處死過程中施行安樂死，并注意其它動(dòng)物可視范圍。

(5)在探索性實(shí)驗(yàn)過程中，若需使用豚鼠、家兔、家貓、蟾蜍、青蛙、家雞、家犬等其他實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，以及小鼠用量大于60只/組(項(xiàng)目)、大鼠用量大于30只/組(項(xiàng)目)時(shí)，填寫“中山醫(yī)學(xué)院探索性實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用申請表”。

“探索性實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用指引”試行后，因?qū)W生動(dòng)物計(jì)劃有據(jù)并且?guī)Ы汤蠋煂?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)格指導(dǎo)，動(dòng)物數(shù)量比同期減少了約50%(往年同期小鼠計(jì)劃1 400只，指引試行之后小鼠計(jì)劃620只)，在滿足教學(xué)質(zhì)量的前提下對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行有效計(jì)劃的重要性。

教學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用，應(yīng)提前編制實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用計(jì)劃[11]，報(bào)送計(jì)劃的時(shí)間為：使用小鼠提前2個(gè)月，使用大鼠提前3個(gè)月，使用兔動(dòng)物之提前1個(gè)月。這樣才能使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)供應(yīng)部門有充裕的時(shí)間進(jìn)行選種選配、繁殖生產(chǎn)或外出采購并按程序進(jìn)行檢疫和檢驗(yàn)。計(jì)劃一旦落實(shí)就必須嚴(yán)格執(zhí)行，任何變動(dòng)都將造成經(jīng)濟(jì)損失和時(shí)間的浪費(fèi)。

4 分析與討論

4.1 加強(qiáng)相關(guān)法律法規(guī)及生物安全教育

初次接受實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的學(xué)生，對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物法律法規(guī)、福利倫理及生物安全等方面意識(shí)還比較淡漠，因此，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)開始之前，對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動(dòng)物法律法規(guī)、福利倫理學(xué)及生物安全相關(guān)知識(shí)的講解與培訓(xùn)是必不可少的。① 通過善待動(dòng)物可培養(yǎng)學(xué)生的仁愛之心，動(dòng)物就像臨床上的患者一樣，需要精神和物質(zhì)的安撫，對學(xué)生以后進(jìn)入臨床處理醫(yī)患關(guān)系也是一種借鑒；② 嚴(yán)格按照動(dòng)物福利要求，可最大程度實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的一致性，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性和重復(fù)性至關(guān)重要[12]；③ 法律法規(guī)及生物安全知識(shí)的教育可使學(xué)生提高自我防護(hù)的意識(shí)，嚴(yán)格謹(jǐn)慎的處理動(dòng)物尸體及廢棄物，防止人獸共患病及各種感染的發(fā)生[13]。

4.2 探索推進(jìn)基于動(dòng)物福利的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理模式

教學(xué)動(dòng)物的管理，除了上面提到的飼養(yǎng)管理外，更重要的是基于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利的管理。善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，在飼養(yǎng)管理和使用動(dòng)物過程中，采取有效措施，保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物受到良好的管理與照料，為其提供清潔舒適的生活環(huán)境，提供保障其健康所需之充足的食物、飲水和空間，使動(dòng)物避免不必要的傷害、不適和恐懼。實(shí)驗(yàn)過程中在不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下盡量采用麻醉藥，消除、減輕實(shí)驗(yàn)動(dòng)物手術(shù)中痛苦。培養(yǎng)學(xué)生善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及仁愛之心。動(dòng)物生理、環(huán)境、衛(wèi)生、行為、心理福利的“五大自由”不僅是人類道德倫理上的要求，也是獲得可靠實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重要保障。

4.3 進(jìn)一步優(yōu)化動(dòng)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案

“3R”原則作為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的基本原則同樣是教學(xué)實(shí)驗(yàn)做必須遵守的，因此在滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案盡可能減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的用量[14-15]及減少動(dòng)物的疼痛，例如，制定“探索性實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用指引”；在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物手術(shù)或采血等操作之前給予必要的麻醉[16]等。

5 結(jié) 語

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為理論知識(shí)驗(yàn)證、動(dòng)手能力的訓(xùn)練、探索創(chuàng)新精神及團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，在醫(yī)學(xué)教育中不可或缺。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物法律法規(guī)、福利倫理、生物安全教育對于獲得準(zhǔn)確、真實(shí)、可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)術(shù)德兼?zhèn)涞暮细袢瞬胖陵P(guān)重要，同時(shí)也是社會(huì)文明程度的一種體現(xiàn)。因此，基于以上原則和標(biāo)準(zhǔn)，對醫(yī)學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行有效、合理計(jì)劃與管理勢在必行，刻不容緩。

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