美國比較醫(yī)學(xué)中心實驗動物管理與保障工作介紹

師長宏

(第四軍醫(yī)大學(xué)實驗動物中心，西安　710032)

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海外漫步

美國比較醫(yī)學(xué)中心實驗動物管理與保障工作介紹

師長宏

(第四軍醫(yī)大學(xué)實驗動物中心，西安710032)

我本人于2012年12月到2014年1月在美國洛杉磯Cedars-Sinai Medical Center作訪問學(xué)者，主要從事小動物腫瘤模型的分子影像研究。該醫(yī)學(xué)中心的綜合排名2012年位居全美第十，在加州為第二，僅次于UCLA-Ronald Reagan Medical Center。除了門診和住院部外，該醫(yī)學(xué)中心具有獨立的科研大樓，用于開展基礎(chǔ)和臨床實驗研究。醫(yī)院的動物中心，美國人稱之為比較醫(yī)學(xué)中心(Comparative Medicine Center)，位于科研樓的最高兩層即6層和7層，主要負責(zé)實驗動物的飼養(yǎng)管理和動物實驗保障工作。我的實驗工作主要是利用免疫缺陷動物制備人體腫瘤移植模型，幾乎一半的工作時間都是在動物飼養(yǎng)室和動物實驗室中度過。在此期間比較深入的了解了美國實驗動物中心的運行和管理。同時我也參觀了UCLA和USC兩所大學(xué)本部的實驗動物中心，并與其它大學(xué)動物中心的學(xué)者進行了交流，其管理和服務(wù)保障運行模式基本一致。

1對待實驗動物和動物實驗的態(tài)度

1．高度重視，提前計劃，有效溝通：在美國，實驗動物工作是整個科研中重要環(huán)節(jié)，需要嚴(yán)格、精心設(shè)計，提早準(zhǔn)備，包括需要確定使用實驗動物的品種、品系、數(shù)量、規(guī)格和準(zhǔn)確的實驗時間，并制定規(guī)范化、程序化的動物實驗流程。有關(guān)動物實驗的信息需要提前申報給所在單位的IACUC(實驗動物管理與使用委員會)，等待審批。審批完成后，需將動物使用情況盡早告知動物中心。通過網(wǎng)絡(luò)查詢實驗動物供應(yīng)商，填報信息后提交到動物中心辦公室。

2．對待實驗動物的態(tài)度：在美國人理念中用于實驗的動物是神圣的，是為人體試驗犧牲的，應(yīng)珍惜它們的生命，在飼養(yǎng)和實驗中應(yīng)盡可能對它們予以高度關(guān)注。不允許出現(xiàn)虐待動物的情況發(fā)生，盡量減少動物在實驗中的痛苦、為動物創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境。比如，包括小鼠在內(nèi)應(yīng)幾乎所有動物籠具中均放置了玩具。

3．動物實驗人員組成范圍廣：包括實驗室的PI，實驗室的技術(shù)員和研究人員，同時也包括實驗室的秘書，凡是有可能接觸動物和參與動物實驗設(shè)計的人員均應(yīng)參加動物實驗培訓(xùn)，了解動物實驗的程序，以便于在動物實驗中充分貫徹執(zhí)行相關(guān)規(guī)章制度。

2動物實驗前的Protocol

1．Protocol的撰寫：Protocol是開展動物實驗的依據(jù)，也是動物實驗的操作指南，類似中國的SOP。實驗室的課題負責(zé)人(PI)，實驗室的技術(shù)員和研究人員，實驗室的秘書都必須參與動物實驗protocol的撰寫。內(nèi)容包括動物實驗的設(shè)計、動物實驗的目的和操作步驟等。其中動物實驗的方法涉及麻醉、給藥方式、消毒、手術(shù)、縫合、術(shù)后護理以及動物的處死等。

2．Protocol的更新和完善：根據(jù)實驗的進展情況可將protocol的內(nèi)容進行更新和完善。每月有一次機會可將更新內(nèi)容向IACUC申報審核，在此之前必須嚴(yán)格遵守以前的protocol內(nèi)容，不允許有任何超出protocol項目的動物實驗操作，包括使用動物的品種、品系和動物實驗的方法。例如腫瘤組織的皮下移植不能更改為腎包膜移植或原位移植，敏銳的獸醫(yī)可以根據(jù)動物身上切口的位置確定你是否更改了實驗方法。

3．Protocol的執(zhí)行和檢查：Protocol的紙質(zhì)文件就在每個動物實驗室的門口，隨時可以對照檢查。任何一個前來做實驗的人和動物中心內(nèi)部工作人員都可以進行對照檢查。Protocol的學(xué)習(xí)貫穿于實驗的整個過程，任何超越Protocol規(guī)定范圍的操作都有被處罰的風(fēng)險。

3實驗動物福利倫理制度的貫徹

1．福利制度學(xué)習(xí)：動物福利倫理制度的學(xué)習(xí)是開展動物實驗前必須認真研讀的內(nèi)容。這不僅僅是在美國，包括歐洲其它國家對于動物福利的關(guān)注遠遠超過了我們的想象。動物中心網(wǎng)站中設(shè)有實驗動物福利、倫理的專題知識，包括基本概念、操作方法和法規(guī)制度等。形式包括文字、圖片和視頻，可自學(xué)掌握，并在網(wǎng)上答題獲得相應(yīng)的資質(zhì)。

2．IACUC委員會的組成和會議：ICAUC委員會的成員包括動物中心主任、獸醫(yī)、各個實驗室動物實驗主管和院內(nèi)不進行動物實驗的無關(guān)人員。IACUC會議每月召開一次，也可根據(jù)具體的實驗情況隨時召開。會議主要內(nèi)容是審核和更新各實驗室Protocol內(nèi)容，并就近期實驗動物工作進行匯報和討論。

3．福利倫理的檢查：醫(yī)院內(nèi)部每半年檢查一次，NIH每年檢查一次。檢查組由動物中心主任、獸醫(yī)、隨機抽取的實驗室PI和生物安全檢查員組成，主要是通過觀看實驗操作和現(xiàn)場提問完成。最后將檢查結(jié)果進行通報，并涉及相關(guān)處罰，比如警告、動物實驗定期匯報、限制動物實驗和關(guān)停動物實驗等決定。

4動物實驗的培訓(xùn)

1．網(wǎng)絡(luò)理論學(xué)習(xí)和考核：在醫(yī)院網(wǎng)站的公共資源中有實驗動物的培訓(xùn)信息，內(nèi)容包括文字、圖片和視頻。個人可通過網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)理論和操作，然后通過網(wǎng)絡(luò)考試后即時獲得培訓(xùn)資質(zhì)，然后才可申請現(xiàn)場學(xué)習(xí)。這樣的學(xué)習(xí)有效期為一年，下一年必須重新學(xué)習(xí)理論知識，并通過網(wǎng)絡(luò)考核實現(xiàn)資質(zhì)更新。

2．理論授課：由動物中心主任和主管獸醫(yī)根據(jù)申請人員的數(shù)量確定授課的具體時間，一般一月開課一次，并可根據(jù)人員類型確定授課重點，比如本月是大、小鼠，下月可能是兔、犬或豬等動物。培訓(xùn)內(nèi)容包括動物中心基本的工作流程，常用動物實驗技術(shù)和方法，動物中心管理規(guī)章制度等。

3．現(xiàn)場參觀：每次授課結(jié)束后，由專門人員組織新訓(xùn)學(xué)員在動物中心進行現(xiàn)場參觀，包括了解進出動物中心的流程、預(yù)定和領(lǐng)取動物的程序、開展動物實驗的程序等。所有這些現(xiàn)場培訓(xùn)完成后方可獲得進入動物中心的授權(quán)，進入動物中心的門卡才有效。

4．重點講授：按照培訓(xùn)人員從事實驗動物工作的類型不同，區(qū)別重點進行授課，類型包括實驗動物飼養(yǎng)管理、動物手術(shù)室的使用、動物影像實驗室的使用、動物尸體房的使用等。例如，我們實驗室曾專門聘請動物中心獸醫(yī)講授了免疫缺陷小鼠的手術(shù)技術(shù)和方法；也曾進行小動物影像操作技術(shù)的專業(yè)培訓(xùn)。

5動物實驗的過程管理

1．日常巡查：形式包括E-mail、貼條和電話通知。動物中心有一名獸醫(yī)助理每天上午和下午巡查動物房一次，一名主管獸醫(yī)每周巡查一次。通過向具體實驗人員和PI同時發(fā)送E-mail告知巡查動物的情況，同時在有問題的動物籠具上貼條告知動物的狀況，包括有疾病癥狀需要重點注意觀察的，動物體質(zhì)衰弱需要盡快安樂死的，動物活動受限需要給予流食的，手術(shù)縫合開線需要重新縫合的，發(fā)現(xiàn)有不符合protocol的問題需要解釋原因，有動物死亡的需告知尸體存放在停尸房的編號等。

2．動物實驗的進展匯報：每周設(shè)定專門時間向PI匯報動物實驗的進展和存在的問題。特別是要針對近期動物中心發(fā)送的E-mail和動物籠具貼條中提出的問題，分析原因，提出解決問題的方法。有時需要形成書面報告向動物中心獸醫(yī)發(fā)送E-mail，解釋出現(xiàn)問題的原因。

3．動物的麻醉、標(biāo)記、手術(shù)和處死，都有規(guī)范的程序、方法和固定場所：在protocol中對于動物的各種處理都有詳細的描述，不同的處理方法設(shè)有相應(yīng)的專業(yè)場所，比如手術(shù)室，監(jiān)護室、尸體房等。手術(shù)室配有麻醉機、消毒劑、刮毛器、器械消毒器和加熱毯等；監(jiān)護室配備心電監(jiān)護儀和急救的設(shè)備和試劑；尸體房配備用于安樂死的氣體和設(shè)備，用于尸檢的器械和低溫冰柜等。

4．實驗動物的質(zhì)量：美國目前主要有三大公司提供標(biāo)準(zhǔn)化的實驗動物，包括Charles River Lab，Jackson Lab和Taconic Co.。這些公司每次提供的動物均有體檢報告，信息資料完備。動物性狀比較一致，反應(yīng)性均一，重復(fù)性好。選擇哪家公司由實驗者自行決定，但均需提前一周向動物中心預(yù)定，按照預(yù)定單中要求的內(nèi)容提供所需動物的詳細信息。

5．定期檢測和動物的適應(yīng)性飼養(yǎng)：除了公司提供的動物質(zhì)量檢測報告外，動物中心設(shè)有專業(yè)檢測實驗室，定期對所購動物和正在飼養(yǎng)的動物進行檢測。檢測病原體常用的方法是PCR，如果發(fā)現(xiàn)問題，單個房間封閉消毒，并將所有動物處理。外購動物進入實驗室必須至少有三天的適應(yīng)性飼養(yǎng)方能使用。動物中心的助理獸醫(yī)通過標(biāo)記籠具的方式確定新進動物需要適應(yīng)性飼養(yǎng)的時間。

6動物實驗的設(shè)施條件

1．設(shè)施條件一般，制度約束：美國動物中心的設(shè)施條件總體不如中國，人員進出相對比較自由，但使用起來特別方便。其設(shè)施多為開放性，局部控制，無嚴(yán)格的壓力梯度和人流、物流、動物流。人員只需更衣便可進入動物中心核心區(qū)，進入動物房后需戴手套操作。大小鼠飼養(yǎng)全部采用獨立的IVC籠具，開放飼養(yǎng)，并設(shè)有哨兵鼠。大中型動物全部開放環(huán)境籠養(yǎng)，配專用營養(yǎng)餐。生物安全實驗室較為嚴(yán)格，專人負責(zé)，實驗人員必須通過專業(yè)培訓(xùn)后方可進入。所有這些動物室看似條件一般，但使用制度都很完善，操作性強，人們都能自覺遵守，少有事故發(fā)生。

2．全員參與：實驗人員可參與動物中心的具體工作，包括換水、換盒、換墊料。動物中心有公共的墊料間，飼料間和籠具間。實驗人員可根據(jù)實驗需要自由更換籠具、飲水瓶和墊料，也可添加飼料，但必要告知動物中心的飼養(yǎng)員。

3．部門多、準(zhǔn)備充分、保障較好：動物中心設(shè)有辦公室、動物預(yù)定處、飼養(yǎng)處、實驗處、洗消處、獸醫(yī)處、培訓(xùn)處和外聯(lián)處等，各部門之間分工明確，責(zé)任清晰。飼養(yǎng)、實驗和獸醫(yī)處業(yè)務(wù)交叉，相互配合，是動物中心的核心業(yè)務(wù)部門。

4．注意細節(jié)，配套設(shè)備完善：在動物中心的大門、每個實驗室的門上、走廊的墻壁和黑板的醒目位置上隨處可見動物中心的制度和規(guī)定，比如在每個房間門上都有消毒制度，在走廊墻上有動物搬運規(guī)定和常用實驗動物的介紹，在尸體房門上有安樂死的操作規(guī)程和尸體處理方法，在手術(shù)室門上有麻醉制度，在生物安全實驗室門上有操作規(guī)程等。每個動物房和手術(shù)室均配有3種以上的消毒液，洗手液和醫(yī)用手套等。

7存在的問題

總之，在美國，動物實驗是科研工作中的重要環(huán)節(jié)，動物中心具有很高的權(quán)威性。在具體的運行中美國用制度規(guī)范了實驗人員的操作，看似簡單的設(shè)施和粗放的管理卻保障了動物中心的安全運轉(zhuǎn)。但同時我們也發(fā)現(xiàn)存在的一些問題，①過分強調(diào)實驗動物福利倫理，使得許多實驗無法進行：以動物為中心的理念使得我們經(jīng)常需要將獸醫(yī)認為身體狀態(tài)較差的動物安樂處死，結(jié)果導(dǎo)致長期動物實驗無法進行。比如我本人主要進行前列腺癌骨轉(zhuǎn)移模型研究，當(dāng)裸鼠發(fā)生腫瘤骨轉(zhuǎn)移時身體狀況已相當(dāng)虛弱，相關(guān)的干預(yù)和檢測實驗正準(zhǔn)備開始時，獸醫(yī)認為動物已經(jīng)到了仁慈終點需要安樂處死，而實際上我們的模型才剛剛復(fù)制成功，動物就要被強制處死。②人浮于事：動物中心部門太多，人滿為患，分工太細，導(dǎo)致工作效率較低。不存在加班，出現(xiàn)應(yīng)急情況時，需要實驗人員自行處理。③制度死板，缺乏靈活性：各種制度必須嚴(yán)格遵守，不存在靈活性，缺乏人性化。④實施服務(wù)保障功能的動物中心一般情況下科研條件比較薄弱，多數(shù)無特色和專業(yè)化的科研方向，其評估體系也是比較單一。⑤雖然動物中心具有較高的權(quán)威性，但由于制度規(guī)范太多太細，經(jīng)常與實驗內(nèi)容發(fā)生沖突，難免與各個實驗室之間產(chǎn)生矛盾。

〔修回日期〕2015-10-09

[通訊作者]師長宏(1973-)，男，博士，教授，研究方向：腫瘤動物模型。E-mail: changhong@fmmu.edu.cn。