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树鼩的动物福利措施探讨

2013-08-15匡德宣孙晓梅江勤芳仝品芬陆彩霞高家红代解杰

中国比较医学杂志 2013年4期
关键词:检疫动物实验

匡德宣,孙晓梅 ,江勤芳,仝品芬,陆彩霞,高家红,代解杰

(中国医学科学院/北京协和医学院医学生物学研究所,云南省重大传染病疫苗研发重点实验室,昆明 650118)

树鼩 (tree shrew,Tupaia belangeri),又称北方树鼩(northern tree shrew),是外形酷似松鼠的小型哺乳动物,动物学分类地位属于介于食虫目与灵长目之间攀鼩目 (Scandentia)[1]。

由于树鼩特殊的分类地位和存在许多自发性疾病,体形小,易于饲养,成本低廉,来源广泛及新陈代谢、生理机能、大体解剖和基因组与人类具有相似性等特点,已被应用于生殖生物学、社会心理学、免疫学、癫痫病、脑血管疾病、糖尿病等方面研究的实验材料,被认为是一种在医学和生物学研究方面具有广泛开发应用前景的动物资源[2,3],可能成为替代灵长类动物的值得选择的小型实验动物。为了保证树鼩动物福利的规范化和科学化,提高树鼩繁殖率和成活率,本文从兽医公共卫生及实验动物科学的角度,对野生树鼩的捕捉、运输、检疫、驯化、饲养、繁育及质量控制等方面的原则及基本技术知识作一简述,为从事树鼩工作的有关人员及树鼩实验动物化研究提供参考。

1 树鼩技术开发

1.1 树鼩的野外捕捉

野外捕捉的树鼩数量必须严格控制,不应高于科学研究需要的最低数量。野生动物引种工作人员负责野生树鼩引种、驯养繁殖许可证的合法手续办理、组织抓捕、运输等工作。野生树鼩的引进采购应通过合法、正规的渠道,同时要保证树鼩的质量,从野外直接捕捉树鼩,必须具有当地林业部门开具的“野生动物特许猎捕证”方能捕捉[4,5]。采用的捕捉方法不能使被捕树鼩的身体严重伤害或发生应激反应,具体方法采用在小型设置弹簧法条的鼠笼具内放置引诱食物捕捉,有可能积水或直接日晒的地点,不宜作为捕捉点。每天需到捕捉点查看数次,落网者应尽快移送到集中关养处或检疫设施内。

1.2 树鼩的运输

运输要保证树鼩不被污染,并保持正常状态,树鼩运输笼具表面用消毒药,如0.5% ~1%的过氧乙酸、1% ~2%的消毒灵、75%酒精或2% ~3%的碘伏等喷雾消毒。操作运输笼时务必小心,操作运输箱时最好带上皮质和橡胶手套、特制外衣及橡皮鞋靴。笼具的大小应保证树鼩有正常活动的空间,根据树鼩喜暗怕光的特点,需要在笼具内放置一些棉布,便于树鼩在笼具内躲藏,避免造成过度惊吓;减少由于温度变化而引起动物不适或死亡,过冷或雨天均不适宜运输,过热时要进行必要的通风降温。树鼩运输到饲养隔离区后,打开隔离区(大笼)的外门,将树鼩运输笼具放入大笼内,再用消毒液喷雾后,打开运输笼具的门,轻轻将树鼩拿出,避免树鼩逃逸,同时放入饲料与洁净饮水,按照动物运输箱上的标签,核对动物的出生日、性别、数量、供应单位或来源地,记录必要的背景资料,检查实际情况与标签是否相符。运输笼具内的脏物,如粪便、尿、剩食物要收集,放入不漏水且可烧毁的袋内焚化,被污染的地面需用消毒液喷雾消毒。

1.3 树鼩的检疫

1.3.1 检疫设施及笼器具:新捕捉的树鼩运输到专门的检疫室笼具内集中管养,检疫室和其它树鼩饲养室分隔开,应经常保持清洁卫生,室内应有防渗透的地面及适用的地漏,以便清洗消毒,检疫室内应无野鼠、鸟、蚊子及其它昆虫。检疫期间,每只树鼩应关养在单独笼具内,并可清洗消毒,笼具应有足够空间并以适宜金属材料制成。不同品种的或捕自不同地区的树鼩,不可混合关养,也不可混合关养在同一室内。动物室、笼具及饲喂用具每天清洗一次,必须定期清洗消毒。经2~4周观察检疫后,未被发现可疑现象时方可进入饲养室。动物移出时,对房间要做彻底的清洗消毒。

1.3.2 检疫内容:检疫内容包括一般性健康情况检查和实验室检测。一般性健康情况检查主要是观察树鼩皮毛有无光泽、竖毛、脱毛、出血、污物等;眼有无眼屎、流泪、白内障、角膜损伤等;口腔有无流涎、出血等;耳有无外伤、耳壳曲折等;四肢有无外伤、弯曲、脱臼、肿胀、关节炎等;肛门有无腹泻、血便、脱肛等;精神(沉默、倦怠、动作不活泼)、食欲(食欲不振、拒食)及营养状况(消瘦、过度肥胖、成长异常)等。是否有姿势异常、行走和站立困难、运动失调、跛行等状态。实验室检测包括细菌、病毒、寄生虫等,具体检测树鼩支原体、肠道细菌、真菌、肝炎病毒、轮状病毒、单纯疱疹病毒及体内外寄生虫(螨虫、原虫、弓形虫)等。

1.3.3 检疫期的驯化饲养管理:在自然条件下生活的野生树鼩移到人工条件下饲养时,不宜立即改变原来的条件,宜采用群居的方式并模拟野外的生存环境,同时提供适合的饲料,逐渐地改变,以便动物适应新的环境[6]。树鼩每天最少供饲一次足够适宜的当地食物,含有适量平衡的各种营养成分,尤其是维生素C及蛋白质。饮水应经常不断地供给。检疫期内由合格人员(如兽医)每天最少一次巡视动物健康状况。巡视内容包括活动、食欲、下痢、流血、红斑疹等。有临床症状的动物应立即给予隔离诊断治疗。治疗无效死亡的动物(应尽可能做良好的检查),并应尽快移离笼具,并按合乎公共卫生准则的方法焚化。此笼具也应立即彻底清洗消毒。检疫期间的记录必须准确详细,包括收到及出口动物数量、编号、性别、来源、用途、检疫期每批动物的死亡率、发病率、治疗程序、临床症状及诊断测试等。

2 相关的生物安全性措施

2.1 工作人员安全措施

树鼩饲养管理相关工作人员负责树鼩的驯化、饲养繁殖、疾病预防、质量控制和管理等工作,工作中最重要的注意事项是防备对人有传染性并有生物危害性质的树鼩病原菌,人员必须严格遵守生物安全措施通则。树鼩种群及实验室有关工作人员上任前及任职后的血清必须定期抽样储存在-80℃冰箱,当工作人员可能接触到或感染上树鼩病原菌时,这些血清可作为测定体内抗体变化的对照,所有操作树鼩或其组织的人员,最好对破伤风、狂犬病、脑脊髓炎及乙型肝炎实行免疫。

进入树鼩关养区的人员必须穿戴清洁的保护衣装。如橡胶鞋靴、手术用手套、面罩、头帽、防毒面具、护目镜及全副外装等。在实验室捕捉或固定接触树鼩时务必小心,必须穿戴这些保护用衣罩,如不慎被树鼩咬伤、抓伤或被树鼩笼划伤时,应当场立刻以肥皂水、清水及75%的酒精冲洗消毒,然后再采取其他医疗措施医护。由于手套较易传染动物之间的病原菌,因此,每间动物室需用专用手套,不能在不同动物室间混用。除手套外,当进入其它树鼩饲养室时,其它保护衣罩都要换下,所有保护及罩用完后必须彻底清洗消毒。在动物室及实验室内严禁吸烟、饮水及吃食物。使用树鼩的单位应对工作人员进行健康及安全的具体培训。

2.2 使用单位的购买及管理

使用单位购入树鼩时,实验人员应向相应部门索取所用动物相应的《国家重点保护野生动物驯养繁殖许可证》复印件,动物的遗传背景资料、动物微生物检查资料及动物年龄和健康方面的资料,必要时要求对方提供方便运输的有关证明材料[7]。树鼩和对之间可能潜在相互传染的病原菌,树鼩运到后不能直接进入饲养区,必须在检疫区隔离1~2周,因此,实验单位随时随地都要把树鼩(即已通过检疫)的活体及血液、淋巴唾液、排泄物等认作其对人具有潜在的危险性。操作树鼩及其组织的人员必须遵从适当程序来保护自己的安全,为达到保护目的,必须有兽医及相关人员对树鼩及实验室的支持。

3 树鼩繁殖种群的建立及管理

树鼩的繁殖是其实现实验动物化及各项研究不可缺少的基础条件[8]。由于大部分树鼩的生殖、生理不清楚,因此繁育水平工作需依靠科学研究来推动。只有经过适当检疫期而判为健康无传染病原的动物才可作为种群。建立树鼩人工繁育中心不但能保障有足够数量的树鼩供科研使用,避免使用野生树鼩所带来的危害性,还能供应高品质、年龄、血源及遗传性更明确的树鼩,从而成为保护野生树鼩的良策。拥有原生树鼩资源的国家较易得到所需高品质的繁育种群,因此政府当局应鼓励建立树鼩的繁育。种群的维持、管理及定期检查是导致成功繁育的基本条件,要想提高树鼩种群的繁殖力,应特别注意以下几方面的工作:

3.1 种树鼩的选种原则

挑选体况好无伤病,被毛光亮,雌树鼩乳头大且均匀,雄树鼩睾丸明显。有下列情况不作为种用:体重小于110 g,体况消瘦的母树鼩;被毛粗乱、无光泽或脱毛的树鼩;骨盆腔狭窄的母树鼩;阴茎断裂或隐睾的公树鼩。把母性好、产仔数多的母树鼩作为基础,进行选种;一般从第2胎至第4胎中选取繁殖种用树鼩;从一窝中选取发育较好、体格健壮,并符合品系特征的作为种用树鼩[9]。

3.2 交配及孕检

雄雌树鼩按1∶5留种,采用随机交配法,雌雄树鼩按1∶1合笼同居交配,自合笼之日起,第20~30天进行妊娠检查,通过腹部触诊的方法触摸子宫内胚胎,如摸到子宫内有一节节的圆或长形的硬滑块,则断定母树鼩已经怀孕[10]。

3.3 妊娠期管理

确诊怀孕的母树鼩转移到生产间单笼分居饲养待产,转入妊娠期管理,需保持安静,加强营养,以笼号为树鼩固定编号进行生产记录管理,到生产间超过(20~25)d还未生产的,需要核实是否为假孕或已经食仔。交配用雄树鼩每次交配后休息(7~12)d便可继续交配使用。交配用雌树鼩的管理,交配后触摸孕检未孕的雌树鼩可继续交配,体质欠佳未配的雌树鼩待恢复后可再次交配,受孕雌树鼩生产断乳后休息2周即可再次交配,未孕雌树鼩每月有两次交配受孕机会[11]。

3.4 产后及离乳管理

产后检查产仔数,每天观察幼仔生长情况;按规定格式,每日记录生产状况,产仔数在2只或3只时,通常在40日龄时可全部离乳。产仔数大于3只时,一窝可选择不同的时期离乳,极个别幼仔可在45 日龄时离乳[12]。

3.5 建立繁殖种群记录档案

繁育工作的开始,进行情况及种群生长表现状态等均要有良好的记录。每只动物均要有准确详细的记录,包括健康情况、血缘关系等。

4 树鼩的人工饲养环境条件

4.1 树鼩饲养室的准备

在启用前应对设施、笼具及用具等统一进行彻底消毒。将与外界相通的进出气孔,电源插座等用胶带纸封闭,门缝用塑料纸密封,在盛有10%浓度的甲醛液(规定量40 mL/m3)的容器内中加入高锰酸钾(规定量30 g/m3)后,放入房间内进行熏蒸或用纯甲醛加热熏蒸。操作人员必须迅速退出门外,熏蒸24 h即可;启封进出气孔和门窗,自然通风7 d[13]。

4.2 笼具要求

树鼩的人工饲养应有专用的树鼩饲养笼具,包括笼具及巢箱,必须每周换一次,保证舒适和卫生。笼具皆要求无毒,易消毒、规格统一,坚固耐用,操作使用方便,经济适用;笼架要求牢固、稳定,便于拆卸、组装,推荐使用实验室人工饲养繁殖及实验用树鼩专用笼具(窝箱和笼子的大小分别为350 mm×168 mm×211 mm和400 mm×380 mm×355 mm),以及独立换气树鼩专用隔离笼具。笼架各部件均选用无毒、无味、无磁性,耐酸、耐碱、易清洗,易消毒、耐高温、耐高压的材料制成。其中,主架选用AISI304不锈钢无缝型材或有缝型材制作,不锈钢内外表面宜电刨光,独立换气树鼩专用隔离笼具的笼盒采用聚砜(PSU)材料,光滑、透明,便于实验观察;巢箱采用 PVC 材料[14,15]。

4.3 树鼩饲养室的环境要求

树鼩饲养室应控制好温度、湿度、通风、噪声、采光及照明等环境因素[16-18]。最适温度为(23±l)℃,推荐值为 (23±3)℃,允许范围为 (23±5)℃;最适湿度为 (50±5)%,允许湿度为40% ~70%,每天打开动物房门窗自然通风8~10 h,噪声<60 dB。采用自然光照采光,避免直射阳光的照射,如用人工照明应控制在12 h:12 h或11 h:1 3 h的明暗交替。照度要求室内离地面1 m处达到150 lux。

5 树鼩的饲料、日常饲喂管理与质量控制

5.1 树鼩的饲料及营养需要

树鼩饲料多种多样,有全价营养颗粒料、混合饲料、水果、面包虫和牛奶。混合饲料的配方(以100 kg 计算)及制作如下[19-21]:玉米面 32 kg,大米面 10 kg,小麦面 25 kg,豆粕 18 kg,骨粉 1.5 kg,鱼粉 1.5 kg,奶粉 8 kg,白糖 4 kg,食盐 0.2 kg,VC50 g,VE50 g,复合 VB100 g,烟酸 50 g,叶酸 50 g,VAD50 g,多种维生素50 g,酵母100 g。将主要成分混匀,加水少许搅拌均匀,放入蒸箱蒸40 min即可,待蒸料冷却后,再添加维生素拌匀即可饲喂。水果用高锰酸钾水浸泡10 min,清水洗净切成小块喂食,面包虫,纯牛奶直接喂。树鼩正常生长发育营养需求:水分30%、粗蛋白25%、粗脂肪 6%、无氮浸出物24.5%、粗纤维6%、粗灰分6%、钙1.5%、磷1%,并补给适量的水果、面包虫等营养品。怀孕树鼩营养需求是在普通正常饲料的基础上补充动物性蛋白 10g/d/只,纯牛奶 5 mL/d/只,水果 20 g/d/只。

5.2 树鼩的日常饲养管理

树鼩喂食次数及数量为每天饲喂蒸料两次,共50 g/每只。怀孕的树鼩需每天喂面包虫20条,牛奶5 mL,水果50 g。饮水可用清洁的自来水加到水盒里。加水时注意水不要冲到树鼩身上,每天两次,保证树鼩每天有充足的饮水。动物房每天打扫1次,清除剩余食物,果皮残渣及其粪便,窝箱和笼子每月清洁一次,先用消毒药水浸泡,然后刷洗干净并晾干,食盒和水盒每周清洗1次。

5.3 树鼩的质量控制

通过质量控制对树鼩进行检疫性检查,了解树鼩群中发生某种疾病或发生传染病流行,经检测确诊病原,采取控制措施,提高对疾病的认识,积累经验和收集病毒株标本,其内容包括:常规健康监测、寄生虫检测、细菌学诊断及病毒学检查[22,23]。每季随机取样进行健康监测,树鼩采样数根据饲养的总数及地方标准所规定的抽检率决定,待检树鼩包含6月龄成年树鼩与老年的淘汰种树鼩。常规定期对所饲养的树鼩群抽样进行病毒学检查,以了解树鼩群中病毒感染情况,是否符合原来级别。从树鼩体内分离及培养病原菌,即细菌学诊断方法,各种致病菌均有一定的特性,因而采样部位、分离和鉴定方法也不同,目前树鼩细菌学检验仍使用比较成熟的分离培养法比较准确。

6 树鼩的特殊需要性与未来的发展

树鼩被应用于人类医学实验研究的多个领域,如病毒性肝炎、流感病毒、登革热病毒、轮状病毒、疱疹病毒、糖尿病、胆结石、癌症等各种类型的人类疾病树鼩模型。由于树鼩的许多分子和细胞结构近似于人类,对多种人类重要病毒易感,可作为重要人类病毒的动物模型,并在肿瘤学、内分泌学、神经生物学、生殖生物学、免疫学等方面已有广泛和深入的研究。世界卫生组织(WHO)多年前就呼吁用树鼩代替大猩猩进行科学实验,树鼩替代黑猩猩作为常用的模式实验动物已是一种趋势和必然,并在一定领域具有灵长类明显的优势[1]。近些年来,已经有不少学者在树鼩能否作为HCV感染的动物模型方面做了十分有益的探索,为尽快研究HCV丙肝病毒的感染机制、生活周期、致病机制、病理学变化以及为相关疫苗和药物的研制提供科学可靠的研究平台。

由于树鼩实验动物化研究的长期滞后,在不同程度上影响了树鼩开发应用研究的进程,实验树鼩标准化研究滞后是长期以来实验树鼩应用研究发展缓慢的主要原因之一。对有关树鼩的工作,各个国家及政府应给予鼓励与支持,以国际合作方式解决树鼩问题的探讨已迫不及待。因此,拥有树鼩自然资源的国家和政府当局及科学家们,有责任做捕捉、运输时的动物福利工作,开展实验树鼩质量控制国家标准的研究和近交系实验树鼩的培育研究;进一步加强实验树鼩的基础生物学研究;开展人类重大疾病的树鼩动物模型的研究;建立国家级实验树鼩种源基地、生产供应基地和动物实验研究基地。制定并促进保护与供应树鼩的政策及办法,同时在其实验过程中的动物福利问题应当引起人类的足够重视。中国近年也已将树鼩资源的开发利用提到议事日程并列入国家科技部“十一五”、“十二五”科技支撑计划项目[24]。在“十二五”期间,通过该项目的实施,促进我国树鼩实验动物化和标准化进程,将为国家建立和完善树鼩种质资源管理体系、种质资源中心和保存基地提供有力支撑,树鼩最终必将成为一种极具价值和科学研究需求的新型实验动物。

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