动物实验能够在医学科学研究中发挥重要作用,其前提是必须选择符合标准的、健康的、遗传背景清楚的实验动物,同时还要排除各种干扰因素,消除不利影响。干扰和影响动物实验结果的因素很多,有人为因素、实验环境因素、仪器和设备因素、动物因素等。其中动物因素包括动物品种品系、模型的选择,动物质量是否符合标准。具体地说,动物体内是否被致病微生物感染,动物的营养状况是否良好,动物的发育是否正常,生理特性如血压、心率、呼吸频率是否正常等。这些因素又取决于动物饲养过程、运输过程、抓取过程和实验过程中的各种福利因素,简单地说,就是动物受到的待遇是虐待还是善待。
受污染的动物、受虐待的动物及营养不良发育欠佳的动物用于实验,其结果必然失去准确性、真实性和可靠性,甚至得出错误的结论。所以,实验动物生命的全过程都应当得到良好的照顾,保持实验动物稳定的心理、生理状态,使动物实验得到理想的结果。
某些动物实验需要设立对照组。理论上讲,对照组与实验组的动物个体差异越小越好。实践表明,在良好的善待氛围内培育的动物身体健康,质量好,个体差异小;而遭遇虐待的动物身体状况和微生物学、寄生虫学质量不如前者,个体之间差异较大,从而增加了干扰因素,影响了对照效果。
应激反应(alarm reaction)是动物的自我保护性反应。环境、噪音、追赶、抓取、戏弄、挑逗、刺激等都能引起动物的应激反应。动物从出生到死亡,会不可避免地多次受到来自各方面的刺激,因而会频繁产生应激反应。过度和持久的应激反应会影响内脏功能,使之失调,导致多种病变:如心理失衡、情绪变异导致神经衰弱、自主神经功能紊乱、内脏血管过度紧张收缩、多种内脏病变及内分泌失调等,严重的可使内脏功能下降。在这种情况下进行动物实验,其结果难以评价。
动物在面对高温、严寒等环境变换及强大噪音、野蛮抓取、戏弄、挑逗、猛烈刺激或危及生命时,会表现出愤怒或惊恐,精神处于高度紧张状态,其行为或挣扎反抗,或隐藏躲避,这是应激反应的外在表现。应激反应的内在表现是交感神经兴奋、垂体和肾上腺皮质激素分泌增多、血糖升高、血压上升、心率加快、呼吸加速等。这就要求在实验动物饲养、运输、抓取和保定过程中,特别是在实验实施之前和实施过程中,一定要善待动物,尽量减少动物应激反应,以保证动物实验的真实性和准确性。实验实施之前,如果对动物进行温柔地抚慰,动物会显得比较平和、温顺,有的甚至能够配合操作者进行实验。反之,如果操作者态度恶劣、动作野蛮粗暴,动物也会产生一种反抗的情绪,有时动物会有意与人作对,拒不配合,实验很难继续进行,即使勉强进行下去,也得不到真实、准确的实验结果。
善待实验动物贯穿在实验动物生命的全过程,只有始终保持实验动物稳定的心理、生理状态,才能得到理想的实验结果。科技部2006年9月发布了《关于善待实验动物的指导性意见》,其主要精神和内容如下。
善待实验动物是指在饲养管理和使用实验动物过程中,要采取有效措施,使实验动物免遭不必要的伤害、饥渴、不适、惊恐、折磨、疾病和疼痛,保证动物能够实现自然行为,受到良好的管理与照料,为其提供清洁、舒适的生活环境,提供充足的、保证健康的食物、饮水,避免或减轻疼痛和痛苦等。
实验动物生产及使用单位应设立实验动物管理委员会(或实验动物道德委员会、实验动物伦理委员会等),其主要任务是保证本单位实验动物设施、环境符合善待实验动物的要求,实验动物从业人员得到必要的培训和学习,动物实验实施方案设计合理,规章制度齐全并能有效实施,并协调本单位实验动物的应用者尽可能合理地使用动物以减少实验动物的使用数量。
善待实验动物包括倡导“减少、替代、优化”的“3R”原则,科学、合理、人道地使用实验动物。
1.实验动物生产、经营单位应为实验动物提供清洁、舒适、安全的生活环境。饲养室内的环境指标不得低于国家标准。
2.实验动物笼具、垫料质量应符合国家标准。笼具应定期清洗、消毒;垫料应灭菌、除尘,定期更换,保持清洁、干爽。
3.各类动物所占笼具最小面积应符合国家标准,保证笼具内每只动物都能实现自然行为,包括转身、站立、伸腿、躺卧、舔梳等。笼具内应放置供实验动物活动和嬉戏的物品。孕、产期实验动物所占用笼具面积,至少应达到该种动物所占笼具最小面积的110%以上。
4.对于非人灵长类实验动物及犬、猪等天性喜爱运动的实验动物,应设有运动场地并定时遛放,运动场地内应放置适于该种动物玩耍的物品。
5.饲养人员不得戏弄或虐待实验动物。在抓取动物时,应方法得当,态度温和,动作轻柔,避免引起动物的不安、惊恐、疼痛和损伤。在日常管理中,应定期对动物进行观察,若发现动物行为异常,应及时查找原因,采取有针对性的必要措施予以改善。
6.饲养人员应根据动物食性和营养需要,给予动物足够的饲料和清洁的饮水。其营养成分、微生物控制等指标必须符合国家标准。应充分满足实验动物妊娠期、哺乳期、术后恢复期对营养的需要。对实验动物饮食、饮水进行控制时,必须有充分的实验和工作理由,并报实验动物管理委员会(或实验动物道德委员会、实验动物伦理委员会等)批准。
7.实验犬、猪分娩时,宜有兽医或经过培训的饲养人员进行监护,防止发生意外。对出生后不能自理的幼仔,应采取人工喂乳、护理等必要的措施。
1.实验动物应用过程中,应将动物的惊恐和疼痛减少到最低程度。实验现场避免无关人员进入。在符合科学原则的条件下,应积极开展实验动物替代方法的研究与应用。
2.在对实验动物进行手术、解剖或器官移植时,必须进行有效麻醉。术后恢复期应根据实际情况,进行镇痛和有针对性的护理及饮食调理。
3.保定实验动物时,应遵循“温和保定,善良抚慰,减少痛苦和应激反应”的原则。保定器具应结构合理、规格适宜、坚固耐用、环保卫生、便于操作。在不影响实验的前提下,对动物身体的强制性限制宜减少到最低程度。
4.处死实验动物时,须按照人道主义原则实施安死术。处死现场,不宜有其他动物在场。确认动物死亡后,方可妥善处置尸体。
5.在不影响动物实验判定的情况下,应选择“仁慈终点”,避免延长动物承受痛苦的时间。
6.灵长类实验动物的使用仅限于非用灵长类动物不可的实验。除非因伤病不能治愈而备受煎熬者,猿类灵长类动物原则上不予处死,实验结束后单独饲养,直到自然死亡。
实验动物的国内运输应遵循国家有关活体动物运输的有关规定;国际运输应遵循有关规定,运输包装应符合国际航空运输协会(International Air Transport Association,IATA)的要求。实验动物运输应遵循的原则。
1.最直接的途径,本着安全、舒适、卫生的原则尽快完成。
2.运输实验动物,应把动物放在合适的笼具里,笼具应能防止动物逃逸或其他动物进入,并能有效防止外部微生物侵袭和污染。
3.运输过程中,能保证动物自由呼吸,必要时应提供通风设备。
4.实验动物不应与感染性微生物、害虫及可能伤害动物的物品混装在一起运输。
5.患有伤病或临产的怀孕动物,不宜长途运输,必须运输的,应有监护和照料。
6.运输时间较长的,途中应为实验动物提供必要的食物和饮用水,避免实验动物过度饥渴。
7.在装、卸过程中,实验动物应最后装上运输工具。到达目的地时,应最先离开运输工具。
8.水陆运送实验动物,应有人负责照料;空运实验动物,发运方应将飞机航班号、到港时间等相关信息及时通知接收方,接收方接收后应尽快运送到最终目的地。
9.高温、高热、雨雪和寒冷等恶劣天气运输实验动物时,应对实验动物采取有效的防护措施。
10.地面运送实验动物应使用专用运输工具,专用运输车应配置维持实验动物正常呼吸和生活的装置及防震设备。
1.生产、经营和使用实验动物的组织和个人必须取得相应的行政许可。
2.使用实验动物进行研究的科研项目,应制定科学、合理、可行的实施方案。该方案经实验动物管理委员会(或实验动物道德委员会、实验动物伦理委员会等)批准后方可组织实施。
3.使用实验动物进行动物实验应有益于科学技术的创新与发展;有益于教学及人才培养;有益于保护或改善人类及动物的健康和福利或有其他科学价值。
4.各级实验动物管理部门应根据实际情况制定实验动物从业人员培训计划并组织实施,保证相关人员了解善待实验动物的知识和要求,正确掌握相关技术。
5.有下列行为之一者,视为虐待实验动物。情节较轻者,由所在单位进行批评教育,限期改正;情节较重或屡教不改者,应离开实验动物工作岗位;因管理不妥屡次发生虐待实验动物事件的单位,将吊销单位实验动物生产许可证或实验动物使用许可证。
(1)非实验需要,挑逗、激怒、殴打、电击或用有刺激性食品、化学药品、毒品伤害实验动物者。
(2)非实验需要,故意损害实验动物器官者。
(3)玩忽职守,致使实验动物设施内环境恶化,给实验动物造成严重伤害、痛苦或死亡者。
(4)进行解剖、手术或器官移植时,不按规定对实验动物采取麻醉或其他镇痛措施者。
(5)处死实验动物不使用安死术者。
(6)在动物运输过程中,违反本意见规定,给实验动物造成严重伤害或大量死亡者。
(7)其他有违善待实验动物基本原则者。
1.保定 为使动物实验或其他操作顺利进行而采取适当的方法或设备限制动物的行为,实施这种方法的过程叫保定。
2.安死术 是指用公众认可的、以人道的方法处死动物的技术。其含义是使动物在没有惊恐和痛苦的状态下安静地、无痛苦地死亡。
3.仁慈终点 是指动物实验过程中,在得知实验结果时,选择动物表现疼痛和压抑的较早阶段为实验的终点。