一、實(shí)驗(yàn)動物在生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)研究和制藥工業(yè)中扮演著重要的支撐角色。
伴隨著生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)在我國不斷發(fā)展和壯大、生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的不斷推陳出新,研究人員對實(shí)驗(yàn)動物的需求無論在數(shù)量上還是質(zhì)量上都不斷增加。在所有實(shí)驗(yàn)動物物種中,嚙齒類的大小鼠使用數(shù)量最多,且對其質(zhì)量要求也最高。各大高校和科研院所都在不斷更新和升級其實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施,擁有數(shù)萬籠位的屏障小鼠設(shè)施比比皆是。
二、有關(guān)實(shí)驗(yàn)動物微生物等級的國標(biāo)GB 14922.2—2011《實(shí)驗(yàn)動物 微生物學(xué)等級及監(jiān)測》
根據(jù)攜帶微生物情況將實(shí)驗(yàn)動物分為無菌、無特定病原體(SPF級)、清潔級和普通級動物四個等級標(biāo)準(zhǔn)。而有關(guān)實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施的國標(biāo)GB 14925—2010《實(shí)驗(yàn)動物 環(huán)境及設(shè)施》第3.6條款中提到屏障環(huán)境應(yīng):“符合動物居住要求,嚴(yán)格控制人員、物品和空氣的進(jìn)出,適用于飼育清潔級和/或SPF級實(shí)驗(yàn)動物”。以上說明屏障系統(tǒng)只是微生物控制所需動物設(shè)施的一種可選項(xiàng),被建議用于飼養(yǎng)清潔級和/或SPF級動物,但并沒有規(guī)定這兩種微生物等級的動物必須飼養(yǎng)在屏障設(shè)施內(nèi)。當(dāng)然也沒有任何跡象表明只有屏障設(shè)施才能滿足清潔級和/或SPF級動物的飼養(yǎng)。反之,業(yè)內(nèi)很多實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)和使用單位雖然使用了屏障設(shè)施,但動物微生物質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的情況時有發(fā)生。顯然微生物質(zhì)量控制和屏障設(shè)施沒有直接和必然的聯(lián)系,但業(yè)內(nèi)已習(xí)慣性地把屏障設(shè)施作為維持動物微生物等級不可或缺的必備條件,甚至成為了實(shí)驗(yàn)動物許可證申領(lǐng)的必要條件。
三、優(yōu)缺點(diǎn)分析
使用屏障設(shè)施飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)大小鼠潛在地具有更好控制飼養(yǎng)室內(nèi)環(huán)境的優(yōu)勢,但其缺點(diǎn)也是顯而易見的,不僅先期建設(shè)、凈化裝修、暖通空調(diào)、進(jìn)水排水和弱電及監(jiān)控等工程投入巨大,而且存在動物離開屏障無法返回和人員進(jìn)出流程復(fù)雜等問題。同時,在同一進(jìn)排風(fēng)系統(tǒng)的屏障設(shè)施內(nèi)一旦出現(xiàn)微生物污染(比如鼠肝炎),很容易導(dǎo)致整個設(shè)施都被污染。在科研機(jī)構(gòu)的大型動物設(shè)施內(nèi)這一缺點(diǎn)尤其明顯,因?yàn)檫@會讓凈化成本大增,往往需要關(guān)停和處理整個設(shè)施內(nèi)的污染動物;同時也會嚴(yán)重影響使用設(shè)施開展科研工作的進(jìn)度,令污染后凈化的阻力非常大,因?yàn)槿魏我粋項(xiàng)目負(fù)責(zé)人都不希望因?yàn)槲廴径鴵錃游飳?dǎo)致其在研的科研項(xiàng)目半途而廢或推倒重來。結(jié)果往往是,多數(shù)屏障設(shè)施污染后會選擇躺平,讓污染物與動物共存,實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量難以得到有效保障。
四、那么是否可以找到一種屏障設(shè)施的替代飼養(yǎng)管理方式呢?
1. 最新一期《實(shí)驗(yàn)動物與比較醫(yī)學(xué)》雜志上發(fā)表了一篇文章,介紹在普通設(shè)施條件下利用微屏障籠具系統(tǒng)飼養(yǎng)小鼠的大膽嘗試。該工作中,連續(xù)兩年的運(yùn)行實(shí)踐結(jié)果顯示,作者通過規(guī)范的管理和嚴(yán)格的動物微生物(第三方)檢測,可以實(shí)現(xiàn)維持設(shè)施內(nèi)小鼠微生物等級符合國標(biāo)規(guī)定的清潔級標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)。
2. 在普通設(shè)施條件下使用微屏障籠具飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)小鼠,除了建設(shè)成本和維持運(yùn)行的能源消耗低外,還因免除了進(jìn)出屏障設(shè)施的各種復(fù)雜流程,令實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)出設(shè)施更容易,因而方便了使用者。此外,該研究還顯示:在連續(xù)兩年8次對照國標(biāo)SPF級實(shí)驗(yàn)小鼠規(guī)定必須排除的19項(xiàng)病原微生物檢測中,只檢出了嗜肺巴斯德桿菌和綠膿桿菌兩種微生物,但這兩種微生物的來源尚不清楚?赡艿膩碓窗ü⿷(yīng)商的動物、污染的生物制品、污染的物品和人員帶入等。
3. 筆者在與其他動物中心管理者交流中獲悉他們在對多家供應(yīng)商的小鼠進(jìn)行抽檢時都檢出了SPF要求排除的微生物,其中就包括綠膿桿菌和嗜肺巴斯德桿菌。由于該研究中沒有對引進(jìn)動物進(jìn)行抽檢和質(zhì)控,因此不能排除出現(xiàn)的兩種微生物來自供應(yīng)商的污染動物的可能。后續(xù)研究中可以考慮對新購入動物、進(jìn)入設(shè)施的生物制品和物品等做相關(guān)微生物的檢測來確定污染的來源。 嗜肺巴斯德桿菌和綠膿桿菌屬于條件致病菌,因其對多數(shù)科研實(shí)驗(yàn)的結(jié)果無影響,美國和歐洲的實(shí)驗(yàn)動物微生物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)將其排除在SPF級小鼠必檢項(xiàng)目之外。
4. 該研究顯示通過科學(xué)有效的管理,普通設(shè)施條件下使用微屏障籠具甚至有潛在維持SPF級小鼠的可能。 該文討論部分指出:普通環(huán)境下的微屏障籠具對一些小型實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施節(jié)能優(yōu)勢明顯,同時也可以用于那些大型設(shè)施因?qū)嶒?yàn)需要將動物帶出屏障設(shè)施后,在無法返回屏障設(shè)施的情況下,可以考慮使用這樣的微屏障設(shè)施來維持后續(xù)的動物飼養(yǎng)。
5. 該文也強(qiáng)調(diào)了該研究的設(shè)施使用者主要是“開展小鼠輔助生殖和模型構(gòu)建為主的教學(xué)和科研”的學(xué)生,“該飼養(yǎng)體系能否在更大范圍的科學(xué)研究及教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)踐中使用,還需進(jìn)一步檢驗(yàn)。”
在該文的文末,《實(shí)驗(yàn)動物與比較醫(yī)學(xué)》雜志特別添加了一段主編點(diǎn)評。這里將這個點(diǎn)評全文引用以饗讀者。 “本文介紹的微屏障系統(tǒng)是一種空氣經(jīng)過三級過濾的正壓屏障系統(tǒng),配合EVC籠具、超凈臺等設(shè)備,可在普通環(huán)境下用于清潔級小鼠的飼養(yǎng)。研究結(jié)果為微屏障系統(tǒng)在某些特定場景下的應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)支撐。這是國內(nèi)第一次介紹微屏障+EVC的小鼠飼養(yǎng)模式,具有一定的創(chuàng)新性。 本刊認(rèn)為該文有幾點(diǎn)值得關(guān)注:
(1)盡管該微屏障系統(tǒng)是一種新的動物飼育設(shè)備,但微屏障內(nèi)的環(huán)境指標(biāo)是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的,其推廣應(yīng)用沒有原則性問題。
(2)目前已有不少普通環(huán)境下采用IVC飼養(yǎng)小鼠的報告,使用這兩種模式飼養(yǎng)小鼠的優(yōu)劣性值得關(guān)注。
(3)微屏障是另外一種形式的屏障系統(tǒng),使用微屏障籠具飼養(yǎng)動物時,要求小鼠飼養(yǎng)員和實(shí)驗(yàn)人員必須嚴(yán)格按照SOP操作,以減少因操作不當(dāng)帶來的污染風(fēng)險。
(4)本研究采用微屏障飼養(yǎng)的小鼠檢出了SPF級實(shí)驗(yàn)小鼠需要排除的嗜肺巴斯德桿菌和綠膿桿菌,尚未能確定它們的來源。正在醞釀的新的國家標(biāo)準(zhǔn)有可能會取消清潔級這一分級,如何界定攜帶相關(guān)病原的動物級別尚不清楚,新的國家標(biāo)準(zhǔn)是否會影響微屏障的使用需要引起注意。 總之,本文值得業(yè)內(nèi)同行進(jìn)一步交流與探討。”