醫(yī)學實驗動物倫理及福利

王輝，鄭虹（天津市第一中心醫(yī)院移植外科，天津 300192）

縱觀歷史，動物實驗研究能夠促進生物醫(yī)學的進步與發(fā)展[1]。近年來，隨著動物保護運動的興起，保護動物權益的呼聲日益高漲，動物實驗面臨著倫理學挑戰(zhàn)，是否應該為了人類的利益而利用動物進行實驗的問題引發(fā)爭議[2-4]。完善善待實驗動物的倫理原則，使動物實驗的整個過程更符合生命倫理學要求，維護實驗動物的福利，不僅有助于保證生命科學研究的可持續(xù)發(fā)展，也是和諧社會文明進步的體現(xiàn)。

1 實驗動物倫理

1.1 動物實驗倫理爭論：動物保護運動可以分為動物權利派和動物福利派兩個派別。動物權利派認為動物有其自身存在的道德主體地位，具有和人類同樣的道德地位。因此，它們應該具有與人類相同的包括生存權在內(nèi)獨立的權利。動物實驗使動物遭受痛苦、緊張甚至犧牲，侵犯和違背了動物的權利，是不道德的，因此，動物權利派反對任何形式的動物實驗[4]。

動物福利派認為人的權利超越動物的權利，在二者的利益發(fā)生沖突時，應優(yōu)先考慮人的權利。動物實驗能夠促進人類生命醫(yī)學的進步，促進人類健康及更好的保護動物，因此，動物福利派不反對人類對動物的廣泛利用。鑒于實驗過程中動物遭受不同程度的痛苦[5-6]，動物福利派主張在利用動物進行實驗研究的過程中，應關注動物的生存狀態(tài)，提供適當?shù)纳鏃l件，減少其所受痛苦，即動物實驗要符合動物福利的要求。

支持動物實驗者認為，人類在情感、自我意識、與他人的交往能力和正義感等方面優(yōu)于動物。人是理性的道德行動者，這決定了人類具有最高的道德地位，具有高于動物的價值。把人和動物道德地位等同起來是錯誤的，不能因為拯救動物的生命而犧牲人的生命[3]。

1.2 實驗動物倫理原則：1954年，動物福利大學聯(lián)合會（UFAW）的Hume教授制定了一項關于動物實驗人道主義技術的科學研究計劃，并在1959年發(fā)表了《人道主義實驗技術原理》，第一次全面系統(tǒng)地提出了動物實驗的“3R”原則：即減 少（Reduction）、替 代（Replacement）、優(yōu) 化（Refinement）?！?R”原則成為實驗動物倫理的核心理論[7]，目前，許多國家和組織均致力于“3R”原則的實施和推廣[8-9]。

“減少”是指在科研過程中使用少量的動物和實驗藥品試劑獲得同樣多的實驗數(shù)據(jù)或少量的動物獲得更多實驗數(shù)據(jù)的方法；“替代”是指不再利用活體動物進行實驗而是以組織細胞培養(yǎng)、各種活體外實驗或計算機模型以及統(tǒng)計分析等方法來加以替代，或者用無知覺的實驗動物代替意識清醒的脊椎動物，如用無脊椎動物或低等脊椎動物替代脊椎動物、使用各種離體技術等[10]；“優(yōu)化”指通過改進和完善實驗程序，減輕動物的痛苦和不安以及減少實驗材料的使用量。

Johnson[11]提出目前在保護實驗動物福利方面采用“3R”原則是遠遠不夠的，采用“3R”原則審查動物實驗研究項目實際上加劇了實驗動物的危險處境。有研究人員提出第四個R（Respect），即尊重，充分尊重實驗動物是人類人道精神的體現(xiàn)[12]。

2 實驗動物福利

2.1 實驗動物福利的提出及內(nèi)涵：1988年Fraser提出動物福利是指人類應該避免對動物造成不必要的傷害，反對和防止對動物的虐待，讓動物在康樂的狀態(tài)下生存。動物福利的目的就是在極端的福利與極端的生產(chǎn)利益之間找到平衡點。世界動物保護協(xié)會（WSPA）在2000年世界大會上針對動物福利立法提出了動物的五大自由：① 享有不受饑渴的自由，即保證充足且清潔的飲用水和食物；② 享有生活舒適的自由，即提供適當?shù)纳顥鏊?；?享有不受痛苦傷害的自由，即保證動物不受額外的痛苦，并且得到充分適當?shù)尼t(yī)療待遇；④ 享有生活無恐懼和悲傷感的自由，即避免使各種動物遭受精神創(chuàng)傷；⑤ 享有表達天性的自由，即提供適當?shù)臈l件，使動物天性不受外來條件的影響而壓抑。

2.2 實施實驗動物福利的必要性：動物實驗結果的可靠性受到各種因素的影響，包括來自動物自身的健康和心理因素、飼養(yǎng)環(huán)境因素、營養(yǎng)因素以及動物實驗技術因素。為保證實驗結果的準確性和科學性，要求必須使用真正標準化的實驗動物?！吧硇慕】怠钡膭游锸钦嬲龢藴驶瘜嶒瀯游锏幕疽?，動物福利是動物實驗結果準確可靠的重要保證，為達到這一目的，必須維護實驗動物的福利[13]。此外，目前許多醫(yī)學期刊要求動物實驗方面的研究必須經(jīng)過相關倫理委員會的審核通過，審稿內(nèi)容包括動物實驗設計與實驗的倫理信息[14]。因此，重視實驗動物福利不僅是生命倫理學的要求，也是實驗研究科學性的要求。

2.3 實驗動物福利研究現(xiàn)狀：實驗動物的倫理福利貫穿于動物實驗設計、動物飼養(yǎng)、運輸、實驗操作、留觀動物的處置、組織或器官標本的留取等動物實驗的全部環(huán)節(jié)。

2.3.1 動物實驗的設計：在動物實驗的設計階段需評估其倫理可行性，考查實驗步驟是否對實驗動物造成疼痛或持久性傷害，是否采取了減少傷害的措施；是否選擇恰當?shù)膶嶒灲K點，必要時應實施安樂死（即仁慈終點），避免動物遭受過多痛苦。還需評估動物實驗的必要性：當實驗所追求的利益無法以動物實驗以外的其他方法獲得時，動物實驗才是恰當?shù)倪x擇。

2.3.2 環(huán)境增益：飼養(yǎng)環(huán)境與實驗動物的健康息息相關。從20世紀90年代起，動物的環(huán)境增益研究開始興起。環(huán)境增益即是在各種環(huán)境參數(shù)控制的基礎上，進一步豐富和優(yōu)化實驗動物的飼養(yǎng)環(huán)境，其主要是采用各種方法增加實驗動物飼養(yǎng)環(huán)境的復雜性或激發(fā)動物的興趣，以使動物最大限度地施展自己的天性行為，避免各種異常行為的出現(xiàn)。

2.3.3 日常管理：一些簡單的日常操作（如動物的抓取、飼養(yǎng)籠的清潔、換籠、換墊料、添加飼料、更換飲水等）也會造成動物應激，引起動物的疼痛和不適，生理生化及內(nèi)分泌指標的改變等，進而可能對實驗結果產(chǎn)生背景性干擾。日常飼養(yǎng)中的優(yōu)化策略主要包括：加強實驗研究人員及飼養(yǎng)人員的技術培訓，優(yōu)化動物的查看和實驗室的清潔次數(shù)。

2.3.4 動物運輸：動物在運輸過程中要忍受環(huán)境的突變、顛簸、擁擠等各種應激因素的刺激。英國的實驗動物飼養(yǎng)協(xié)會在1993年和2005年分別發(fā)表了有關各種常用實驗動物的運輸指南Guidance on the transport of laboratory animals，其他法律法規(guī)，如美國的實驗動物福利法、歐洲的ETS 193、國際空中運輸協(xié)會（IATA）頒布的活體動物運輸準則等，這些均為運輸過程中如何保障動物福利提供了很好的指導和借鑒。采用運輸新鮮或冷凍胚胎，精子及卵子可過繞過與活體動物轉(zhuǎn)運相關的倫理福利問題，但對轉(zhuǎn)運設備和轉(zhuǎn)運程序的要求較高[15]。

2.3.5 固定操作：固定操作也是一種應激刺激。很多研究者提出可通過主動強化訓練的方式使動物主動配合操作人員完成采血、給藥等簡單的操作，從而避免或減少對動物固定束縛，這種方法尤其適用于狗、豬和靈長類等大動物[16]。此外，生物遙測術將含有一個無線電發(fā)射器的遙測裝置植入動物的皮下或腹膜下，這樣可在動物自由活動的情況下隨時獲得其某些生理指標[17]。目前，該技術已經(jīng)成功地應用于多種動物的行為、體溫、心率、血壓、心電圖和腦電圖等生理指標的監(jiān)測[17]。

2.3.6 采血給藥：1993年，英國獸醫(yī)學會（BVA）/醫(yī)學動物實驗替代基金會（FRAME）/英國防止虐待動物協(xié)會（RSPCA）/ UFAW聯(lián)合工作組織發(fā)表了針對實驗動物采血的優(yōu)化指南[18]。該指南中給出了各種采血方式優(yōu)化的采血部位、操作方法以及各種采血方法的最適和最佳采血量，并提出了可能對動物造成的不適各種方法及相應的改善措施。如眼眶靜脈竇采血最初是嚙齒類動物最常用的少量采血方式，但這種方法對動物眼睛局部組織的損傷較大，若操作不當可能會導致動物失明，因此，無特殊情況不應采用眼眶靜脈竇采血，必要時應在麻醉下進行采血，且只能用一側眼睛。該指南中還建議多次采血時應以靜脈插管代替反復的靜脈穿刺，以避免造成動物的反復應激。2001年，該組織又發(fā)表了一份優(yōu)化各種給藥方法的指南[19]。同年，歐洲聯(lián)邦制藥業(yè)協(xié)會（EFPIA）和歐洲替代方法驗證中心（ECVAM）也聯(lián)合提出了一份針對各種給藥和采血操作優(yōu)化策略的指南[20]。這些指南均為規(guī)范和優(yōu)化各種采血、給藥操作提供了很好的借鑒。

2.3.7 麻醉：腹腔注射水合氯醛的麻醉方式，能夠增加動物的痛苦且麻醉效果不穩(wěn)定，正逐漸被摒棄，吸入麻醉逐漸成為動物實驗的主流麻醉方式[21]。

2.3.8 疼痛的評價與控制：及時準確地評價和控制動物所受的痛苦是保證動物福利的一項基本措施。1985年，Morton等[22]第一次提出可使用視覺模擬評分法評價動物所受的疼痛，通過觀察動物的行為、攝食量、飲水量及體重等變化對動物所受的痛苦進行評分，使動物免受極端或長時間的疼痛，為鎮(zhèn)痛和麻醉劑的選擇和使用提供依據(jù)。其他評價方法如臨床觀察表、評分表、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)如Path／Tox SystemTM （Xybion Medical Systems）或DatatoxTM（Instem）、表型評價草案如SHIRPA法等也進一步優(yōu)化了對動物疼痛的評價[23]。

神經(jīng)科學研究的動物實驗多導致動物劇烈疼痛，目前包括基因敲除技術在內(nèi)的基因工程技術日趨成熟，采用基因敲除技術構建無痛覺或痛閾較高的實驗動物模型，無疑有利于提高實驗動物的福利。Shriver[24]認為真正致力于平衡科學進步與動物福利的關系，需要深入進行這方面的研究。

2.3.9 實驗終點的選擇：選擇仁慈的實驗終點是指在已觀察到預期的實驗結果或?qū)嶒炑芯恳褜游锏慕】翟斐擅黠@損害時及時終止實驗。有研究人員提出仁慈終點的判定標準包括：① 當科學目標已經(jīng)實現(xiàn)；② 發(fā)生在實驗開始時沒有預料到的與實驗目的無關的意外痛苦；③ 出現(xiàn)比預期更嚴重的痛苦；④ 在實驗開始前就可預期出現(xiàn)疼痛和/或不適[25]。Ashall等[25]進一步建議 ：① 精確地定義每種類型實驗的終點；② 確保每種實驗終點得以應用；③ 及時收集實驗動物相關信息，精確地監(jiān)測到終點。Ashall等[26]甚至要求對實驗終點的確定予以立法。

2.3.10 器官移植實驗動物福利：器官移植在21世紀得到迅猛發(fā)展，動物模型已被廣泛用于移植的研究中。大動物的免疫系統(tǒng)和生理系統(tǒng)與人類相近，使用大動物模型的動物實驗是器官移植前臨床試驗關鍵的必須步驟。靈長類動物及豬符合移植研究的要求，常被用作移植實驗對象，近年來它們的福利逐漸受到重視[27]。

靈長類實驗動物的福利不僅限于研究便利、衛(wèi)生環(huán)境和減少動物使用數(shù)量方面，還包括如何保護動物心理健康[28]，飼養(yǎng)環(huán)境需滿足動物群居交流和自主活動的需求，并且實驗人員要與動物保持良好的關系。雖然靈長類動物在進化程度上更接近于人類，但豬的生理也較接近于人類，可以滿足移植科研的需要，因而有研究人員主張不再使用靈長類動物進行實驗[29]。

3 實驗動物倫理福利立法

從實驗動物倫理福利興起至今，許多國家和國際組織已經(jīng)制定了相應的法律法規(guī)。其中第一部是美國1966年出臺的《實驗室動物福利法》，至今已經(jīng)進行過多次修訂，隨后許多國家成立了實驗動物管理委員會并進行了立法，加大了對實驗動物使用的監(jiān)督和管理。1986年11月24日歐洲議會通過了《保護在實驗中或為達到其他科學目的使用脊椎動物的歐共體條例》，2000年12月經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）發(fā)布了《識別、評估和使用臨床癥狀對試驗用動物在安全狀態(tài)下實施仁慈終點的指導文件》等文件。

我國于1988年頒布了《實驗動物管理條例》，2001年11月對該《條例》修訂，增加了生物安全和動物福利章節(jié)。2006年國家科技部發(fā)布了我國第一個法規(guī)性文件《關于善待實驗動物的指導性意見》。2006年11月7日國家科技部發(fā)布的第11號令《國家科技計劃實施中科研不端行為處理辦法（試行）》，明確將“違反實驗動物保護規(guī)范”列為6種不端行為之一并予以明令禁止。一些新出臺的地方法規(guī)，如《北京市實驗動物管理條例》《湖北省實驗動物管理條例》《云南省實驗動物管理條例》《江蘇省實驗動物管理辦法》等法規(guī)中都有實驗動物福利及倫理方面的內(nèi)容，北京市還專門制訂了《北京市實驗動物福利倫理審查指南》。

4 結 語

動物實驗是人類進行生命科學探索的重要手段與途徑，在動物實驗設計和實施過程中，關注動物實驗的倫理要求、體現(xiàn)善的原則成為現(xiàn)代動物實驗研究的新要求，秉持科學與倫理并重的態(tài)度是實施動物實驗研究的基本準則。實驗動物福利的實施和落實需要建立動物實驗的倫理規(guī)范及相應的法律法規(guī)。在加強實驗動物福利倫理相關教育培訓的同時，有必要加強實驗動物福利的相關研究。