实验动物从业人员培训概要

1、2010 年实验动物从业人员培训概要1. 关键词实验动物科学( laboratory animal science) ：实验动物科学是研究实验动物和动 物实验的一门综合性边缘学科，是通过漫长的动物实验研究过程逐步发展起来的。实验 动物科学是以实验动物资源研究、 质量控制和利用实验动物进行科学实验的一门综合性 学科，通过对动物本身生命现象的研究，进而推用到人类，探索人类的生命奥秘，控制 人类的疾病和衰老，延长人类的寿命。实验动物 ( laboratory animal)：是以实验动物本身为对象，专门研究它的生物学特性、遗传、微生物及寄生虫控制、饲养繁殖、营养和环境等，开发实验动物资源、实 行质量

2、控制，为科学研究提供高质量的和品系丰富的实验动物。实验动物是指经人工培 育和人工改造，在人工条件或实验室条件下饲养繁殖，对其携带的微生物和寄生虫实行 控制、遗传背景明确或者来源清楚的，应用于科学研究、教学、生物制品或药品生产、 检定以及其他科学实验的动物。实验用动物 (experimental animal) ：实验用动物是指一切可以用于各种实验的动 物，包括实验动物、经济动物、野生动物和观赏动物。而实验动物是一个特定的概念， 仅仅是实验用动物中的一个特殊群体，它与其它任何动物群体有着本质上的差别。动物实验 ：是以实验动物为材料，开展医学实验研究，即在实验动物身上进行科学 实验，研究生命基本规

3、律和病理发生机制，并通过推演、类比解决生命科学和医学中的 重大问题。随着实验动物科学的发展，实验动物学科与生命科学、医学、药学、医药工 业、航空航天、环境保护、生物安全、药品食品安全、化学品安全、生态保护等许多学 科和行业的结合越来越密切。配合饲料 ：根据实验动物的营养需要，以及饲料资源状况，按照经过科学分析和严 格计算的饲料配方，将能量饲料、蛋白质饲料、矿物质饲料和各种饲料添加剂等经过粉 碎、配料、混合等基本工序加工配制而成的可直接饲用的均匀混合物。营养需要( nutrient requirements )：动物达到期望的生产性能时，每一动物每天 对能量、蛋白质、氨基酸、矿物质、维生素等养分

4、的需要量。营养需要包括维持需要和 生产需要。维持动物正常体温、呼吸、心跳、基础代谢等各项基本生命活动及满足动物 随意活动的需要，即维持需要( Maintenance requirement )。供动物的生长、妊娠、泌 乳、产肉、产蛋等生产活动的需要，即生产需要( Production requirement )。饲养标准 (feeding standard) ：是根据大量饲养试验结果和动物生产实践的经验总 结，对各种特定动物所需要的各种营养物质的定额作出的规定，这种系统的营养定额及 有关资料统称为饲养标准。净化区(clea n zone)：指实验动物设施空气悬浮粒子(包括生物粒子)浓度受控的限

5、 定空间。它的建造和使用应减少空间诱人、产生和滞留粒子。空间的其他参数如温度、 湿度、压力等须按要求进行控制。屏障环境( barrier environment )：符合动物居住的要求，严格控制人员、物品和 空气的进出，适用于饲育清洁实验动物及无特定病原体 (specific pathogenfree ，简称 SPF)实验动物。隔离环境( isolation environment )：采用无菌隔离装置以保持装置无菌状态或无 外来污染物。隔离装置的空气、饲料、水、垫料和设备应无菌，动物和物料的动态传递 须经特殊的传递系统，该系统既能保证与环境的绝对隔离，又能满足转运动物、物品时 保持与环境一致

6、。适用于饲育无特定病原体、悉生 (gnotobiotic) 及无菌 (germ free) 实 验动物。屏障环境设施( barrier environment facility )：符合屏障环境要求的，用于实验 动物生产或动物实验的建筑物和设备的总称。独立通风笼具( individually ventilated cage， IVC) ：一种以饲养盒为单位的实验动物饲养设备， 空气经过高效过滤器处理后分别送人各独立饲养盒使饲养环境保持一 定压力和洁净度，用以避免环境污染动物或动物污染环境。该设备用于饲养清洁、无特 定病原体或感染动物。隔离器( isolator )：一种与外界隔离的实验动物饲养

7、设备，空气经过高效过滤器后 送入，物品经过无菌处理后方能进出饲养空间，该设备既能保证动物与外界隔离，又能 满足动物所需要的特定环境。该设备用于饲养无特定病原体、悉生、无菌或感染动物。层流架( laminar flow cabinet )：一种饲养动物的架式多层设备，洁净空气以定向 流的方式使饲养环境保持一定压力和洁净度，避免环境污染动物或动物污染环境。该设 备用于饲养清洁、无特定病原体动物。生物安全 ：狭义，指防由现代生物技术的开发和应用(转基因技术)所产生的方面 影响，即对生物多样性、生态环境和人体健康可能构成的危险或潜在风险。广义：人 类的健康安全；人类赖以生存的农业生物的安全；与人类生活

8、息息相关的生物多样 性即环境生物安全。近交系 ：至少连续 20代全同胞兄妹交配或亲子交配培育而成，遗传上高度纯合和稳 定的品系动物。封闭群(远交系)：非近亲交配方式繁殖的一个种群，在不从外界引入新个体的条件 下，至少连续繁殖 4 代以上。CV微生物寄生虫带有情况不甚明确，品系不明确，不携带引起人畜共患及物群中 烈性传染病的实验动物。CL除CV外，品系清楚。SPF除CL外，不携带潜在感染或条件致病的病原及对科学实验干扰大的病原。GF 不携带任何现有方法可以检测出的微生物。2. 主要容实验动物分类：按遗传学分类，近交系动物 （inbred strain） ，封闭群动物 （closed colony

9、） ，杂交群动物 （hybrid strain） ；按微生物学控制程度分类，普通级 （CV）（ 大小 鼠例外）、清洁级（CL）、无特定病原体级（SPF、无菌级（GF），无菌动物包括悉生动物 （已知菌动物）（ GN）。实验动物科学的研究畴：实验动物生物学，实验动物环境生态学，实验动物遗传育 种学，实验动物营养学，实验动物微生物学和寄生虫学，实验动物医学，比较医学，动 物实验方法学，动物实验替代方法学（3R），动物实验伦理学，实验动物福利，实验动物 病理学，动物实验，实验动物饲养管理学。实验动物福利的涵和标准：享有不受饥渴的保障（生理福利、 ；享有生活舒适的保障 （环境福利、；享有不受痛苦伤害和疾

10、病的保障（卫生、 ；享有生活无恐惧和悲伤的保障 （心理、；享有表达天性的保障（行为福利、 。实验动物的营养物质：水（Water），蛋白质（Protein、，矿物质（Mineral、，碳水 化合物（ carbohydrates 、，脂类（ lipids 、，维生素（ Vitamin 、。生物危害源及危害对象：实验动物，人畜共患病，实验性病原体，克隆及转基因动 物的潜在生物危害，动物实验设施设备，操作，运输；危害对象，对实验动物工作者个 人及其相关人员的危害；对实验动物的危害；对实验动物设施周边环境的危害。危害防治：防制的一般原则，加强对相关人员的生物安全知识的教育，使用标准的 合格的实验动物，与

11、实验动物工作相配套的动物设施及其管理，具备规、娴熟的操作技 术，良好的卫生习惯及正确的个人防护，正确处理生物危害“三废”的处理。一级屏障系统：生物安全柜、隔离器、独立通气净化笼 （IVC） 、层流架（柜、。 实验动物工作与生物安全容：实验动物工作中做好生物安全的重要性、实验动物工 作中的生物危害源、实验动物工作中的生物危害对象、感染途径、实验动物工作中生物 危害的防制、生物安全防护设施。动物质量控制容：遗传、微生物、寄生虫、环境、营养等质量控制。大/小鼠分级（微生物寄生虫）：CL SPF GN豚鼠/地鼠/兔，CV CL SPF GN犬 / 猴： CV。目前常见人畜共患疾患：流行性出血热 狂犬病

12、 猴 B 病毒。小鼠封闭群：ICR、NIH、KM近交系：CBA/ca；裸小鼠特点：胸腺缺失，T细胞免疫 缺失。豚鼠：变态反应敏感、结核菌素分离鉴定首选动物。 兔，兔形目，日本大耳白兔常用，应用：刺激性排卵、免疫血清、皮肤刺激试验、 疫苗热原试验等。小型猪：皮肤与人相似，烧伤研究；冠状动脉与人相似。三证：实验动物许可证、实验动物质量合格证、实验动物从业人员资格证。3. 观点3.1 区分试验用动物与实验动物的意义：将实验用动物和实验动物区分开来的重要性在于：在动物实验结果的重复性方面， 实验用动物和实验动物有明显的差异。所谓实验结果的重复性就是指不同的实验工作 者，在不同的实验地点、不同的时间，用

13、相同的动物开展相同的实验，均能获得相同的 实验结果。其重复性要求能达到像“化学反应”一样的精确度，这就要求实验动物也具 有化学试剂那样的“纯度” 。为了达到这一目的，使实验结果有较好的重复性和可比性，就必须同时对实验动物 进行严格的遗传学控制、微生物寄生虫控制、及饲养环境和饲料等诸方面的控制 , 只有 实验动物能够做到这些标准和要求，而野生动物、经济动物几乎是不可能的。野生动物 是生活在野生环境中，遵循的是适者生存的自然选择的原则；家畜等经济动物虽然是人 工选择的品种，但它的选种原则是以经济性状为目标，追求的是最大的繁殖率和产量， 以获得最大利润。而实验动物选种培育的原则是按生物医学等研究需要

14、来考虑的，是根据其不同的生 物学特性把动物培育成一个品种或品系，用作科研的“活的试剂” ；或者在培育过程中 发现了与人类相似的疾病以后，通过实验室手段保留下来，建立人类疾病模型动物，成 为生物医学研究的特殊“试剂” ，成为人类疾病防治和研究的替代品或动物模型。3.2 动物福利的意义：提倡实验动物福利，就是在生产、运输及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、疾病和痛苦，保障动物能够 实现自然行为， 受到良好的管理和照料， 为其提供清洁、 舒适的生活环境， 提供充作的、 保障健康的食物和饮水，避免或减轻疼痛和痛苦。提倡实验动物福利，强调的是对各种

15、不良因素的有效控制和生存条件的改善，而不 是不准用实验动物开展相关的动物实验研究。所以，我们探讨实验动物的福利，不仅要从理论上了解实验动物福利的涵和标准， 更要在实际工作中去很好的实践和落实，很好的去关爱关注它们，关注它们的生存环境 是否正常。在整个动物实验的饲养和观察过程中，从每天早晨一开始，就要把对动物的 这些关爱落实和体现在每一个细微之处。 要了解你所服务的动物的基本生物学和行为学 特性，以便与你所做实验的动物建立和谐关系，配合你的试验。有些实验结束后，可把 动物放归大自然，如灵长类动物等。而有些动物在实验结束后需要处死的，应实行安死 术。3.3 3R 的意义：替代、减少和优化的 3R原

16、则(replacement. reduction. refinement.)替代：是在满足人类科技活动最总目的的基础上，应用无知觉材料替代有知觉的脊 椎动物进行实验，通过科学的设计；减少实验中的动物数量；在必须使用动物时，如何 优化实验程序，以降低对实验动物造成的不良影响，这是动物实验替代方法学研究的主要容如采用培养的非脊椎动物的细胞或组织、采用计算机模型等；如采用人类血液来筛 选致热源的方法，此方法正在进入合法化的审核程序，不久就可能代替兔热源试验。其 原理是当热源被加入到血液里后，血液中白细胞开始产生一类细胞因子，通过ELISA、生物检测或RNA探测等方法检测到这些细胞因子。减少：是指通过

17、科学的设计，减少实验中的动物使用量。减少动物用量的途径有三 种：一是不同的科研实验项目尽可能综合利用被做实验的动物；二是使用有质量保证的 标准动物，以质量代替数量； 三是使用合理的实验设计， 控制实验中的生物学变异来源。优化：通过改善动物设施和实验条件、提高饲养管理和实验操作技术水平，尽量减 少实验过程对动物机体的损伤，减轻动物遭受的痛苦和应急反应。优化的原则不但符合 动物实验伦理学的要求，而且能提高动物实验结果的科学性、准确性和可重复性。3.4 动物实验伦理学及其意义：动物实验伦理学，是在保证动物实验结果科学、可靠的前提下，针对人们的活动对动物产生的影响，从伦理学方面提出保护动物的必要性。它

18、是人类对待实验动物所持 有的道德观念、道德规和道德评价的理论体系，它所关注的是人们对与自己的生存和发 展密切相关的实验动物抱什么态度的问题。因此，它是实验动物科学、动物实验科学和伦理学相结合的产物，也是我们所常说 的传统伦理学体系的一个组成部分， 是传统论理学在动物实验和实验动物繁育中的具体 体现。所有动物试验都会对动物造成不同程度的伤害，对人类作出特殊贡献的实验动物， 理应受到人类的关爱和善待。提倡动物实验伦理（审查） ，旨在不影响动物试验结果的 前提下，应优化实验设计方案，综合利用动物资源，尽量减少动物的使用量，降低实验 过程对动物造成的痛苦，使动物处于最佳生理和心理状态。同时，应考虑有的

19、实验可以 使用细胞等组织替代活体动物。因此，相关文件都规定对动物实验要进行伦理审查。我国在实验动物福利和动物实验伦理的管理方面，以及家畜等食用动物的屠宰 等管理方面，也在逐步加强和完善法制化管理进程（屠宰法、上岗证、经营许可证） 。 世贸组织对实验动物福利和动物实验伦理等方面的管理也都已经制定了具体的管理规 章和要求。3.5 动物实验伦理审查容：（1）动物实验的重要性，使用动物品种和数量的必要性，动物实验方案的科学性和 可行性，实验技术的优化性，是否存在替代性，倡导“优化、替代、减少”的“3R'原则；（4R: 3R+Reality; 6R: 3R+Responsibility of t

20、he investigator; Recognition of pain &suffering; Resolution of conflict）（ 2）资格审查： 实验动物使用许可证、 实验动物质量合格证、 从业人员资格证、 SOP 等管理制度，包括动物实验伦理审查委员会（ACUC等管理机构是否健全。（3）实验动物的质量：被选动物的科学性和合理性（品种品系） ，实验动物的来源、数量（$早）品种品系、等级、规格。（4）动物实验的要点：项目名称、实验目的、实验方法和技术路线、动物麻醉、动 物抓取、动物给药、动物取血、观测指标、实验结束后动物处死的方法等。3.6 实验动物福利和动物实验伦理审查的关系：提倡实验动物福利和动物实验伦理，强调的是对实验动物各种不良因素的有效控制， 以及对生存条件的有效改善，而不是不准用实验动物开展相关的动物实验研究，相反， 是为了更科学合理的开展动物实验，取得更准确可靠的实验结果。3.7 双走廊布局动物屏障环境设施流线示意：人员流线：一更二更洁净走廊动物实验室污物走廊二更淋浴（必要时）一更。动物流线：动物接收 传递窗（消毒、动物洗浴） 洁净走廊动物实验室 污物走廊 解剖室无害化