鮮巧陽(yáng), 王 勇, 黃智翔, 李湘東(武漢大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心/ABSL-III實(shí)驗(yàn)室, 武漢430071)
非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物感染性實(shí)驗(yàn)中的福利問(wèn)題
鮮巧陽(yáng), 王 勇, 黃智翔, 李湘東
(武漢大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心/ABSL-III實(shí)驗(yàn)室, 武漢430071)
良好的動(dòng)物福利有利于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的“身心健康”,使之處于更接近其生物學(xué)特性的“自然狀態(tài)”[1]。利用擁有良好動(dòng)物福利的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn), 獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加可靠, 重復(fù)性更好。非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物(猴)是傳染病研究中不可替代或最好的模型動(dòng)物, 其智力發(fā)達(dá), 聰明好動(dòng), 不易馴化, 這一特點(diǎn)使工作人員在實(shí)驗(yàn)中容易被其抓、咬傷, 增加了工作人員在感染性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中的生物安全風(fēng)險(xiǎn)。關(guān)注感染性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物(猴)的福利問(wèn)題, 保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物享有良好的動(dòng)物福利, 使之身心處于更舒適的狀態(tài),建立工作人員和動(dòng)物之間的和諧關(guān)系,有助于減少動(dòng)物的攻擊性, 更好地保障實(shí)驗(yàn)中工作人員的安全。本文將結(jié)合生物安全實(shí)驗(yàn)室的工作情況,從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目審核、動(dòng)物采購(gòu)和運(yùn)輸、動(dòng)物飼養(yǎng)、動(dòng)物使用等方面探討非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物(猴)在感染性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中的福利問(wèn)題。
在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)制定詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案,實(shí)驗(yàn)方案不僅要描述與科學(xué)相關(guān)的內(nèi)容,也需要描述與動(dòng)物福利相關(guān)的內(nèi)容[2]。內(nèi)容至少包括:實(shí)驗(yàn)的目的與意義; 使用非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的依據(jù)、動(dòng)物品種、規(guī)格、數(shù)量、來(lái)源和飼養(yǎng)要求;實(shí)驗(yàn)人員情況(是否經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和生物安全培訓(xùn));實(shí)驗(yàn)方法; 病原微生物的種類和防護(hù)要求; 說(shuō)明感染性實(shí)驗(yàn)會(huì)造成何種痛苦以及如何解除或減輕痛苦; 安死術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及方法; 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)替代方法檢索等。只有經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理和使用委員會(huì)(IACUC)的審批,才能開(kāi)始動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
動(dòng)物供應(yīng)商必須有《野生動(dòng)物馴養(yǎng)繁殖許可證》和《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證》, 并出具《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量合格證》。排除實(shí)驗(yàn)相關(guān)及影響動(dòng)物免疫狀態(tài)的微生物。運(yùn)輸?shù)木嚯x和時(shí)間越長(zhǎng), 應(yīng)激因素越多, 不潔飲食、外傷、溫度過(guò)高或過(guò)低、病原感染等, 都會(huì)增加動(dòng)物患病幾率, 影響動(dòng)物的免疫狀態(tài)[3]。因此應(yīng)盡可能選擇快速而安全的方式運(yùn)輸, 如航空。
3.1 動(dòng)物的檢疫觀察期和適應(yīng)期
非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物(猴)的檢疫觀察期一般為30 d。動(dòng)物到達(dá)設(shè)施后, 核查動(dòng)物的質(zhì)量合格證, 背景檔案資料,進(jìn)行全身檢查等。每日觀察動(dòng)物,如有可疑情況立即向獸醫(yī)報(bào)告。到達(dá)1周后,采集血液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),如發(fā)現(xiàn)異常動(dòng)物,應(yīng)立即隔離,并重復(fù)檢測(cè)一次或進(jìn)行第三方檢測(cè)。如確認(rèn)是結(jié)核菌感染等烈性傳染病,應(yīng)對(duì)動(dòng)物施行安死術(shù),動(dòng)物尸體經(jīng)無(wú)害化處理; 如確認(rèn)是非烈性傳染病或其他異常狀況,可以與動(dòng)物供應(yīng)商協(xié)商解決。
動(dòng)物進(jìn)入感染性設(shè)施后,應(yīng)經(jīng)過(guò)4周左右的適應(yīng)期,感染性設(shè)施內(nèi)多為單籠,適應(yīng)期可讓動(dòng)物適應(yīng)新的籠具、環(huán)境。有利于降低動(dòng)物的應(yīng)激反應(yīng),維持動(dòng)物對(duì)感染因子的正常反應(yīng)。
3.2 飼養(yǎng)設(shè)施和方法
動(dòng)物飼養(yǎng)間的環(huán)境參數(shù)如猴籠的空間應(yīng)符合實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)施和生物安全實(shí)驗(yàn)室的要求[4,5]以及動(dòng)物福利的要求[6,7]?;\具應(yīng)該滿足維護(hù)方便、故障率低、消毒方便、無(wú)銳角毛刺、便于觀察等要求,以保證動(dòng)物處在一個(gè)衛(wèi)生舒適安全的環(huán)境。感染性動(dòng)物設(shè)施,壓差較大,換氣次數(shù)較高,容易在門(mén)縫和過(guò)濾器等處形成嘯叫噪音, 應(yīng)盡可能避免。應(yīng)保證每日對(duì)猴籠進(jìn)行清洗,排泄物應(yīng)在24 h內(nèi)清除,不同房間的清潔工具不能混用。
猴的主要食物為全價(jià)顆粒飼料和新鮮果蔬。飼料的保存要注意防霉、防潮、防蟲(chóng)害污染, 并在保質(zhì)期內(nèi)。新鮮水果可在冷藏箱內(nèi)保存。飲用水應(yīng)滿足城市生活用水的標(biāo)準(zhǔn), 飲水瓶每日清洗消毒。要排除營(yíng)養(yǎng)缺乏和消化道感染對(duì)正常實(shí)驗(yàn)的影響。
3.3 豐富環(huán)境措施
非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物屬于群居動(dòng)物(social animal),通常用成對(duì)或群居飼養(yǎng)。為避免動(dòng)物交叉感染,感染性實(shí)驗(yàn)室往往采用單籠飼養(yǎng),因此,采取充足的環(huán)境豐富措施就顯得尤為重要。
3.3.1 社交性環(huán)境豐富措施(social enrichment) 不宜頻繁更換非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的工作人員,動(dòng)物與人之間建立熟悉而和諧的關(guān)系,可避免動(dòng)物因陌生感發(fā)生飲食異常和情緒緊張。工作人員應(yīng)懷有一顆愛(ài)護(hù)動(dòng)物之心,并行愛(ài)護(hù)動(dòng)物之舉,與動(dòng)物之間保持一定的互動(dòng),工作中動(dòng)作要輕柔,不能粗暴虐待動(dòng)物,人類與動(dòng)物的積極互動(dòng)可以補(bǔ)償單籠飼養(yǎng)的動(dòng)物因缺乏同伴造成的孤寂。
3.3.2 非社交性環(huán)境豐富措施(non social enrichment)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物籠具應(yīng)是柵欄式或采用透明擋板,以便籠具中的動(dòng)物能通過(guò)視、聽(tīng)、嗅等感官信息的非接觸方式獲知同伴的信息,補(bǔ)償其缺乏同伴的孤寂?;\具中應(yīng)放置猴鏡,謎機(jī)等玩具。也可適當(dāng)提供更大的空間或者更多的玩具[7]。并且這些玩具需要定期清洗消毒。
在有條件的動(dòng)物飼養(yǎng)間安裝音響設(shè)備和電視,定期播放相關(guān)影像資料和動(dòng)物喜歡的音樂(lè),也是通過(guò)視、聽(tīng)等感官信息增加動(dòng)物非接觸聯(lián)系的手段之一,補(bǔ)償動(dòng)物缺乏同伴的孤寂。
4.1 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)操作中的福利
在感染性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中, 良好的操作會(huì)減少動(dòng)物與人員的對(duì)抗,減少工作人員的心理壓力, 從而減低生物安全事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。工作人員盡量要求固定,在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前,可以通過(guò)喂食等方式與動(dòng)物建立良好的關(guān)系,有助于減少動(dòng)物的應(yīng)激反應(yīng)。有條件的實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前,可以通過(guò)正向訓(xùn)練(例如食物獎(jiǎng)勵(lì))讓動(dòng)物習(xí)慣性接受實(shí)驗(yàn)操作,比如肌肉注射、靜脈采血、進(jìn)出猴籠到指定位置等。當(dāng)然,這些工作需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間,但對(duì)動(dòng)物、人員和實(shí)驗(yàn)都有好處。例如,訓(xùn)練猴配合肌肉注射麻醉劑的操作,可以避免使用固定板強(qiáng)制固定,減少動(dòng)物對(duì)工作人員的對(duì)抗,降低工作人員和動(dòng)物因?qū)乖斐墒軅膸茁省?/p>
在進(jìn)行采血、腦脊液采集、骨髓采集、活體組織穿刺、外科手術(shù)等操作時(shí),應(yīng)采取合適的鎮(zhèn)靜和鎮(zhèn)痛措施降低動(dòng)物的痛苦。在實(shí)驗(yàn)操作之前可以使用麻醉劑,常用的麻醉劑有氯胺酮、舒泰等。對(duì)呼吸系統(tǒng)感染的動(dòng)物進(jìn)行麻醉時(shí),注射阿托品可以減少呼吸道分泌物的產(chǎn)生和維持正常的心率,特別是已經(jīng)有呼吸道疾病癥狀的動(dòng)物,可以減輕動(dòng)物的痛苦。
在感染性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中, 所使用的注射器、采血針、手術(shù)刀、剪刀、活檢器材等都必須經(jīng)過(guò)滅菌處理,避免對(duì)動(dòng)物造成不必要的感染。不同動(dòng)物的器械也不能混用, 以免動(dòng)物之間交叉感染。所有使用過(guò)的器械必須經(jīng)過(guò)消毒滅菌后再進(jìn)行清洗。
在感染性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,良好、規(guī)范的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)操作,不僅可以減輕動(dòng)物的痛苦,保證動(dòng)物福利,對(duì)于保障人員安全和保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠性也是非常有益。
4.2 動(dòng)物疾病的監(jiān)控
感染性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中通常會(huì)使用某種病原微生物感染動(dòng)物導(dǎo)致動(dòng)物發(fā)病,因此,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,對(duì)動(dòng)物進(jìn)行疾病監(jiān)控是十分必要的。對(duì)于慢性感染性實(shí)驗(yàn),如結(jié)核病、艾滋病實(shí)驗(yàn),除每日的臨床觀察外,通常至少每個(gè)月必須對(duì)動(dòng)物身體狀況監(jiān)測(cè)一次,包括測(cè)量動(dòng)物的體質(zhì)量、體溫、檢測(cè)其血液常規(guī)、血液生化指標(biāo)等。根據(jù)不同的病原微生物,還可以進(jìn)行影像學(xué)、病毒學(xué)、免疫學(xué)指標(biāo)的檢測(cè)。對(duì)于急性感染實(shí)驗(yàn),如流感實(shí)驗(yàn),健康監(jiān)測(cè)的頻率應(yīng)更高,每?jī)芍苌踔撩恐芏夹枰獙?duì)動(dòng)物進(jìn)行監(jiān)測(cè),及時(shí)了解動(dòng)物的健康狀況。一旦動(dòng)物發(fā)生臨床疾病癥狀,監(jiān)測(cè)的頻率應(yīng)增加,特別是在疾病的晚期,除了實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)方法,飼養(yǎng)人員和獸醫(yī)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)動(dòng)物的日常觀察,及時(shí)記錄動(dòng)物的各種癥狀,以便采取及時(shí)的臨床處置。在不同的感染性實(shí)驗(yàn)中,動(dòng)物往往會(huì)表現(xiàn)不同的臨床癥狀,例如在結(jié)核病感染實(shí)驗(yàn)中,非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物(猴)會(huì)有咳嗽、厭食、消瘦、呼吸困難、嗜睡等癥狀;而艾滋病感染實(shí)驗(yàn)中,動(dòng)物可能會(huì)有腹瀉、腫瘤、運(yùn)動(dòng)失調(diào)等癥狀。在動(dòng)物出現(xiàn)疾病癥狀時(shí),獸醫(yī)應(yīng)與項(xiàng)目負(fù)責(zé)人密切協(xié)商和配合,能及時(shí)采取臨床措施,緩解動(dòng)物的痛苦,保證動(dòng)物福利的同時(shí)兼顧實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。
如果出現(xiàn)非實(shí)驗(yàn)因素引起的疾病,例如腹瀉、外傷等,動(dòng)物飼養(yǎng)人員觀察后應(yīng)及時(shí)記錄并報(bào)告獸醫(yī),獸醫(yī)人員應(yīng)采取及時(shí)治療措施,來(lái)減少動(dòng)物的病痛和對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
動(dòng)物的疾病監(jiān)控需要工作人員具有豐富的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),采取及時(shí)有效的措施來(lái)處置。良好的疾病監(jiān)控措施,是保證動(dòng)物福利的重要條件。
4.3 實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后和術(shù)后的護(hù)理
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將未蘇醒的動(dòng)物側(cè)臥放在溫暖的地方,隨時(shí)觀察動(dòng)物呼吸頻率,確保動(dòng)物沒(méi)有嘔吐,待動(dòng)物蘇醒或無(wú)異常后,人員再離開(kāi)[8]。采過(guò)血或有較大創(chuàng)口的動(dòng)物,應(yīng)密切注意傷口是否流血,縫合處是否完好,如果有血液污染籠具,應(yīng)及時(shí)消毒處理,降低血液中的感染因子在環(huán)境中的暴露量。經(jīng)過(guò)大手術(shù)的動(dòng)物,術(shù)后應(yīng)給予鎮(zhèn)痛藥,同時(shí), 在術(shù)后一周內(nèi)應(yīng)每日觀察傷口情況,確定傷口沒(méi)有發(fā)生縫合線斷裂和感染,必要時(shí)需要每日清理傷口或進(jìn)行抗生素治療,以防發(fā)生感染。在術(shù)后一周左右及時(shí)拆線,以便傷口迅速愈合。
4.4 仁慈終點(diǎn)與施行安死術(shù)
在感染性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,動(dòng)物疾病的進(jìn)展有時(shí)可能不完全符合實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,因此,在制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃時(shí),應(yīng)充分考慮動(dòng)物疾病的進(jìn)展的各種可能性,制定詳細(xì)的仁慈終點(diǎn)和安死術(shù)方案。
當(dāng)動(dòng)物發(fā)生疾病癥狀時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對(duì)動(dòng)物的觀察,每日觀察2~3次,必要時(shí)可以增加觀察次數(shù)。若出現(xiàn)令動(dòng)物極度痛苦的癥狀,應(yīng)及時(shí)對(duì)其實(shí)施安死術(shù)。在非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物感染性實(shí)驗(yàn)中,適于安死術(shù)的基本標(biāo)準(zhǔn)包括: 體質(zhì)量嚴(yán)重下降(3周內(nèi)體質(zhì)量下降超過(guò)20%); 體溫嚴(yán)重下降; 嚴(yán)重的嗜睡或昏迷;嚴(yán)重的呼吸困難; 咳血; 持續(xù)性腹瀉導(dǎo)致代謝紊亂;行為失調(diào)導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)食等。一旦出現(xiàn)上述癥狀,如不采取措施,動(dòng)物往往會(huì)在極度痛苦中于數(shù)日甚至數(shù)小時(shí)之內(nèi)死亡。因此,動(dòng)物若出現(xiàn)上述癥狀,應(yīng)及時(shí)對(duì)其實(shí)施安死術(shù),以避免動(dòng)物遭受更多不必要的痛苦,在動(dòng)物存活時(shí)可以獲得新鮮的樣本,有利于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集。
非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物首選的安死術(shù)方法為靜脈注射過(guò)量戊巴比妥鈉溶液(100 mg/kg體質(zhì)量)??諝馑ㄈ〞?huì)造成動(dòng)物在死亡之前劇烈掙扎,并且死亡后的動(dòng)物各臟器淤血明顯,不利于病理學(xué)診斷,因此無(wú)論從動(dòng)物福利的角度還是從保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠性的角度均不推薦使用[9]。實(shí)施安死術(shù)的人員應(yīng)經(jīng)過(guò)良好培訓(xùn),保證能以最人道和最仁慈的方法實(shí)施安死術(shù)。動(dòng)物死亡后,尸體先通過(guò)高壓滅菌,然后送至專業(yè)的醫(yī)療廢棄物公司進(jìn)行處理,不可用于其它任何用途。
感染性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物(猴)的福利問(wèn)題具有一定的特殊性、復(fù)雜性和多樣性,有些問(wèn)題作者可能還沒(méi)有考慮到??傊?,在感染性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,不僅要考慮人員和環(huán)境的生物安全問(wèn)題,還應(yīng)該重點(diǎn)考慮動(dòng)物的福利問(wèn)題。保證了動(dòng)物的福利,不論對(duì)于動(dòng)物倫理,還是對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果和生物安全都具有非常重要的積極意義。
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湖北省科技廳科技支撐計(jì)劃(條件領(lǐng)域)資助項(xiàng)目《湖北省感染性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)》(2015BCE084)
鮮巧陽(yáng)(1980-), 男, 實(shí)驗(yàn)師, 獸醫(yī)碩士, 研究方向: 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物醫(yī)學(xué)/實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利/生物安全。E-mail: xianqy@whu.edu.cn
李湘東(1969-), 女, 碩士, 講師, 研究方向: 生物安
全管理/實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利。E-mail: xdli@whu.edu.cn