生物醫學研究中動物生物理論研究

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［關鍵詞］生物醫學;動物實驗;生物安全;福利與倫理

動物實驗是生物醫學科研與教育的基礎手段之一，生物醫學的每一個重要發展和進步，基本與動物實驗有關。在對于新近發生的病變如何采取措施時，動物實驗也發揮著至關重要的作用。而實驗中動物作為“活的精密儀器”其使用量也在日漸增加。借助于動物實驗，人們已經在研究生物醫學技術方面做出了巨大成就，而這種成果也對人類文明的發展和進步產生了巨大的推進作用。為進一步落實科學發展觀，努力構建和諧社會，加速實施科技創新興國戰略，在實驗的研究中，必須了解動物實驗中動物的生物安全，動物必須享受到物的福利與倫理［1］。

1實驗動物的生物安全問題及防護

在生物醫學領域研究中，動物實驗是一項存在一定風險的科學活動。實驗動物的生物安全風險不僅來自于傳統的實驗動物技術操作，也包括施加于實驗動物的各種現代生物技術［2］。在實驗過程中，各類生物危害因素高度密集，加之動物實驗的設備、環境條件復雜，人員操作習慣和技術水平參差不齊，經常出現各類不可預見的情況，對生物危害因素的控制難度相對較大［3］。在動物實驗中，大量采用了各種實驗動物、轉基因模型動物和牲畜、禽類等，但普遍存在實驗動物的安全管理問題。因此，實驗動物的生物安全及相應的防護措施尤為重要。

1.1實驗動物的生物安全問題

1.1.1動物性氣溶膠動物性氣溶膠是指來源于動物的氣溶膠，無論是感染性動物實驗或非感原動物實驗，還是一般的動物飼養和轉運，動物性氣溶膠是實驗動物科學工作中最重要的生物危害來源之一。動物性氣溶膠具有廣泛傳播、不易防范的特點，是研究動物系統內人獸共患病病原、流動傳染病病原、感染性動物實驗中的實驗性病原菌和各種高致病性細菌傳染的重要途徑［4］，也是人類接觸動物致敏原的重要途徑。

1.1.2意外創傷被實驗動物抓咬、頂撞、擠壓致傷是人在操作實驗動物時常見的受傷原因。意外創傷也常常發生于使用注射器、尖銳的手術器械等進行動物實驗的過程中，由于不謹慎、欠熟練或意外而造成操作人員的傷害。動物相互打斗所致的意外創傷，也是動物安全問題的誘因之一［5］。

1.1.3外界生物入侵與意外釋放的實驗動物實驗動物設施是一個相對封閉的場所，并不能徹底杜絕外界各種昆蟲和動物的進入，外界生物對設施內的生物安全可構成極大威脅。另一方面，入侵動物如果重新回到外界，也可能將設施內的生物危害向外擴散，如將感染性動物實驗設施內的病原微生物帶出設施并造成區域性的動物或人群感染，或者是重組DNA的意外釋放。而實驗動物的意外釋放是指由于各種非預期的事件導致實驗動物離開其生活的規定范圍，包括籠具、飼養室和實驗動物設施，從而脫離人的控制。意外釋放通常源于動物的逃逸，有時也見于人為釋放［6］。

1.1.4廢棄物實驗動物飼育及實驗工作產生的“三廢”，即廢氣、廢液和固體廢料中含有大量生物危害物質，在設施內積累可危害設施內的環境、動物和操作人員，一旦泄漏到設施外，后果可能不僅是污染環境，還會導致所在地區動物或者人群感染疾病，危及當地的公共衛生和安全［7］。

1.1.5人獸共患病動物是實驗室中人獸共患病的主要傳染源。目前大約有200多種動物傳染病和150多種寄生蟲病可通過動物或動物產品直接或間接傳染給人類［8］。實驗動物設施內發生人獸共患病對工作人員、實驗動物都具有嚴重的危害，可導致感染動物及人的發病、死亡，以及科學研究的中斷或失敗，病原一旦逸出設施造成外界疾病傳播和流行，還將危及公共安全。

1.1.6病原微生物除了200多種人獸共患病和實驗性病原體意外感染［9］，以及致敏原的干擾，實驗動物還可能受到其他的動物傳染性疾病的侵襲。實驗動物使用過程中的病原微生物風險是一個不容忽視的問題［10］。對實驗動物產生特異性的病毒、細菌等感染病原雖然并不能引起人的感染，但是，實驗動物并非實驗性死亡的主要因素，有時實驗動物即使生存下來，也會由于疾病的消耗而虛弱，抵抗力減弱，易感性增高，在各種應激因素的共同作用下，給動物感染暴發流行埋下了隱患，最輕微的后果是帶菌、帶毒動物對研究觀察的干擾。

1.1.7基因修飾動物運用現代模擬生物學技術手段實現基因改造、轉移與重構的人體疾病模擬動物，既可能造福于人類的身體健康，又可能對人體健康和海洋生物品種及自然環境造成災害［11］。特別是如果利用這些模型動物的科技人員并無法確保正確合理的運用技術和科學管理方法，使其逃逸到大自然中，與同類型哺乳動物進行遺傳物質的交流與傳代，其結果將很難預想。這可能會通過改善動物種類之間的競爭關系，而破壞原始種類生物多樣性的天然均衡。

1.2防護措施

1.2.1建立完善的管理體系和制度動物實驗企業須建立生物安全理事會和實驗動物使用監督管理委員會，進一步完善和落實相關法規、標準，科學管理，規范操作。要建立完善的各項生物安全管理體系，包括實驗室備案登記管理制度、實驗動物引進、繁殖和運輸管理、制定動物實驗室操作規程、衛生防疫管理制度、研究廢棄物元害化處置機制、突發性重大生物安全事件的緊急預案管理等［12］。

1.2.2抓好日常管理與培訓做好實驗室生物安全監測工作，做好實驗室設備、儀器、安全設備監管與使用，監督消除隱患工作。強化實驗室生物安全培訓，傳播生態安全理念，提高安全意識，包括制定實驗室生物安全培訓大綱、建立從業人員培訓大綱等［13］。

1.2.3加強福利倫理委員會監管倫理委員會對動物實驗結果的評審內容，須兼顧科研要求、動物利益、倫理學、生物安全性等方面的內容，對生物的安全性風險也要加以評價［14］。實驗動物中心應當設置獸醫管理隊伍，發揮其在控制、防止和管理實驗動物感染，特別是人獸共患病方面的功能及其對實驗操作過程的監督作用［15］。

2關注動物的福利和倫理

近年來，動物福利意識和倫理觀念越來越受到關注，在實驗動物實踐中處理好人和動物之間的關系，合理利用實驗動物，依據社會的道德標準規范人類的行為是醫學研究工作者需要關注的問題。在醫學研究中，以動物實驗的倫理原則來指導和規范科學研究工作，才能在動物實驗中更好地體現實驗動物的福利關懷［16］。

2.1實驗動物倫理實驗動物倫理是指人們對實驗哺乳動物報何種看法的問題，也包括了人們對實驗動物研究過程的深度反思，實驗動物自身價值的分析，以及人們對實驗動物道德基礎的建立和道德行為標準的探討。實驗動物倫理學是在確保動物實驗成果科學和安全的前提下，根據人類的活動對實驗動物所產生的負面影響，在動物倫理學方面探究保護動物的重要性。其基本原則即為“3R”原則，包括Reduction(減少)、Replacement(替代)和Refinement(優化)［17］。“3R”原則已經成為生物醫學研究中進行動物實驗的職業道德標準，并在實際研究工作中得到了廣泛的應用，對推動生命科學及其相關學科研究的發展起到了重要的作用，并成為實施實驗動物福利倫理的核心［18］。

2.2實驗動物福利實驗動物福利是指研究動物與其周圍環境協調一致的精神與生理完全舒適的狀況，分為康樂與福利，前者強調實驗動物自身體驗到的良好狀態，而后者則強調人類對實驗動物康樂所采取的積極態度及采取的有效措施。滿足動物需要是動物福利的第一宗旨，即使動物在康樂的狀況下生活，目前廣泛接受的動物福利是“5種”自由［19］，分別為擁有不受饑的自由，擁有獲取新鮮飲食和空氣的自由，擁有生存健康的自由，擁有不受死亡、疾病、傷害、恐嚇的自由，擁有能夠自由開展所有正常行為的自由［20］。總之，動物倫理是人們賦予動物實驗進行時所應遵循的道德準則，動物福利則是人們應該給予實驗動物的有利前提條件。

2.3實驗動物福利及倫理審查實驗動物福利及倫理審查的基本準則是充分考慮動物的利益和研究人員的權益，在綜合評估實驗動物所受的影響以及合理利用動物需要的基礎上，實施科學審計。包括了動物保護法、動物權益、科學倫理、科研需要、生態安全，特別是關于轉基因動物倫理問題等各方面內容［21］。堅持了動物保護法原則，嚴禁無意義地濫養、濫用、濫殺實驗動物，也禁止缺乏科研意義和社會價值或不必要的動物實驗。

3結語

在生物醫學研究領域中，保護實驗動物的生物安全，不僅是保護工作人員自身免受感染和防止病原微生物的傳播與擴散，還包括保護環境、自然資源和人類賴以生存的自然生態系統。同時也需要人們關注實驗動物應該得到的福利待遇，希望人類給予實驗動物更多的倫理考慮。

參考文獻:

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［8］孔琪，夏霞宇，高虹，等．實驗動物源人獸共患病防控戰略研究［J］．中國動物檢疫，2017，34(2):38-41．

作者:肖玉偉 陸娜 孫倩 雷建軍 張賀 單位:北部戰區總醫院實驗動物科