医学教学实验动物的计划与管理

李红宇， 谭红梅， 陈省平， 林文健， 伍宇平

(中山大学 医学实验教学中心， 广东 广州 510080)

0 引 言

实验动物是指经过人工饲养、繁育，对其携带的微生物及寄生虫实行控制，遗传背景明确或者来源清楚，应用于科研、教学、生产和检定以及其他科学实验的动物。动物实验教学是医学教育体系中理论知识验证、动手能力训练、探索创新精神及团队合作精神培养的重要环节。实验动物作为教学实验的载体，对其管理和使用有严格的要求，有一系列的国家法律法规对此进行规范和监督，以保证生物安全和动物实验结果的可靠性、准确性，保障实验动物的伦理福利。现就医学教学对实验动物的需求、教学实验动物的特点、教学实验动物的计划与管理展开分析与讨论。

1 医学教学对实验动物的需求

医学实验教学同实验动物息息相关。应针对不同的实验目的,根据各种实验动物的特点，选择使用相应的种属、品系的实验动物。实验所用的动物应尽量选择结构、功能、代谢方面与实验要求相符的动物。教学所用实验动物通常只需要常规的封闭群动物，遗传学控制程度相对较低[1]。饲育要求按照微生物、寄生虫控制新的国家标准，大、小鼠达到清洁级，兔、犬等普通级。根据《广东省实验动物管理条例》，应当使用具有实验动物生产许可证的单位和个人生产的符合标准要求的实验动物。

1.1 机能学实验教学

机能学实验学是由生理学、病理生理学、药理学三个学科的实验教学融合而成，注重在正常和疾病状态下以及药物对机体影响的不同方面讨论机体的机能活动规律和机制[2]。机能学实验涉及到的实验动物主要有蟾蜍、大鼠、小鼠、兔和猫等。实验动物的性别、年龄、体重则根据实验的具体需求来确定，一般来讲，小鼠18～22 g、大鼠180～220 g、兔2.5 g～3 kg、猫2.5～3.5 kg可用于实验。

1.2 病原生物学实验教学

病原生物学实验教学是一门实践性很强的基础与临床之间的桥梁课程。是研究病原体的形态、结构、生命活动规律以及与机体相互关系的学科。主要包括病原体标本的观察、培养、标本制作、染色和动物模型构建等实验操作。其中一个重要的部分就是病原生物学动物模型的构建。通过构建动物模型，可以收集、分离病原体。实验教学中涉及到的实验动物主要有小鼠、兔、青蛙等。饲养周期根据具体实验需求如寄生虫感染两周、一个半月、半年等来具体确定。

1.3 动物外科手术教学

医学实验动物外科教学是医学生从理论到实践的桥梁课程，是外科学中不可缺少的重要环节，能培养医学生的无菌技术和观念、训练外科基本操作、熟悉动物的麻醉及其管理、培养团队协作精神。动物外科手术教学中，常用的动物就是犬及小型猪。比格犬(Beagle)性格温顺、容易调教、遗传性疾病少、形态体质均一、实验重复性好，尤其适合药理、循环生理、外科学等的研究。小型猪为杂食动物，体型小、性情温顺、适合圈养，并且携带病原体相对较少，在解剖学、生理学方面跟人极其相似，伤口愈合情况和死亡率都优于犬，将逐渐成为研究人类疾病的实验动物[3]。按GB14925-2010环境标准，犬、小型猪的饲养环境为普通环境即可。

此外，病理学、免疫学、组织胚胎学等实验教学也会使用少量实验动物，所涉及到的实验动物同以上三类实验教学大同小异。

2 教学实验动物的特点及饲养管理

2.1 教学实验动物的特点

(1) 使用量大且相对集中。教学实验是理论联系实践的桥梁，其目的是培养学生的实际操作能力及团队协作精神，增加学生的感性认识以更深入理解基础理论知识。这就要求每个学生都有动手的机会，针对医学专业教学来说，生理学、药理学、病理生理学等课程学习中，动物实验是最基本的教学实验，是不可替代的。由于学生人数多，教学实验动物使用量很大，并且相对集中。中山医学院每年10～12月常规实验教学需用兔约1 200只左右、小鼠约2000只、猫约220只；每年的5月中旬、7月初和12月要在短期内提供小鼠约4 000只、大鼠约700只、兔约180只，供本科生开展相关的探索性实验使用。

(2) 品种相对单一。从学院实际教学情况看，实验教学所需实验动物的种类相对单一，通常为大鼠、小鼠、兔、猫和犬。一般来说，教学实验动物只需要常规的封闭群动物即可，遗传学控制程度较低。2001年国家质量监督总局颁布的《实验动物国家标准》取消了普通级的大、小鼠，教学实验所需的大、小鼠需达到清洁级，而兔、猫和犬则需达到普通级。清洁级动物排除鼠肝炎病毒、仙台病毒、体外寄生虫等，普通级动物排除鼠痘病毒、流行性出血热病毒、弓形虫等[4]。教学用实验动物的规格要求通常只侧重于体重和性别。

2.2 教学实验动物的饲养管理

(1) 实验动物设施建设。合乎标准的环境设施对实验动物饲养起着至关重要的作用。实验动物设施按国标(GB14925-2010)分为普通环境、屏障环境和隔离环境。大量实验证明，实验动物的饲养环境会对实验动物的生理反应及实验研究结果产生重大干扰，因此，实验动物要饲养在合格的环境设施内以避免外界因素对动物本身及实验结果的影响。根据《广东省实验动物管理条例》,教学示教时使用实验动物，在保证公共卫生安全的前提下，可以在实验动物使用许可证规定以外的场所内进行。

(2) 专人管理。基础设施建设是硬件，如何实现规范管理是关键。要使教学实验动物处于良好健康、可实验状态，不仅需要良好的实验动物设施，更需要合格的技术队伍及科学可行的管理制度及操作规程。因此，实验动物的管理需专人负责，责任到人，制定各类人员岗位职责及标准操作规程，并确保严格执行。实验动物工作单位对直接接触实验动物的工作人员，必须定期组织检查。对患有传染性疾病，不宜承担所做工作的人员，应当及时调换工作。

(3) 人员培训。实验动物饲育要靠科学管理，同时也与实验室人员的文化和业务素质有着密切的联系。因此，从事实验动物的工作人员必须经过实验动物专业技术培训，持证上岗，并注重在实际的工作中不断提升自己的专业水平[5-6]。同时也应对实验带教老师进行有关实验动物法律法规、生物安全知识、动物实验技术和动物伦理福利等知识的培训。

2.3 教学实验动物的善后处理

实验动物为医学和其他学科领域做出巨大的牺牲与贡献，因此最大限度的满足动物福利的要求受到越来越多的关注。动物福利同样也表现在实验动物的善后处理上，在实验结束后，采用安乐死，以人道的方法处死动物，以减轻动物的痛苦。常用的动物安乐死包括吸入非麻醉性气体、注射安乐死药物[5,7-8]等。

实验动物的尸体及废弃物作为医疗废物，不能像生活垃圾一样随意丢弃与处理，否则会带来很多生物安全方面的隐患，影响到人类的生活环境与健康。对于实验动物尸体及废弃物的处理，国家和地方标准中有明确规定：废垫料应集中焚烧处理，口罩、帽子、手套及实验废弃物应按医院污物处理规定进行统一焚烧；动物尸体及组织应装入专用尸体袋存放于尸体冷藏柜待统一焚烧等。

3 教学实验动物的有效计划

教学实验动物的有效计划，首先要保障教学目标的实现。动物实验教学的目的包括理论知识验证、动手能力的训练、探索创新精神及团队合作精神的培养。因此，对于实验动物的计划，应在满足锻炼学生动手能力、知识验证、培养探索创新精神的基础上，对每个实验的组别的人数、动物数量给予合理的调整。

医学院实验生理科学探索性实验动物计划的制定，在确保教学质量的前提下关注生物安全，遵循“3R”原则：Replacement(替代)、Reduction(减少)、Refinement(优化)[9-10]，探索制订了“探索性实验动物使用指引”：

(1) 要求带教老师加强对学生实验设计指导，尽量保证各探索性实验项目的可行性、合理性和科学性。

(2) 提倡使用低等动物，代替高价的高等级实验动物。建议优先选择小鼠，适当选择大鼠。

(3) 使用合适的统计学方法，鼓励用少量动物获得较多结果。每组(项目)实验动物数量，小鼠建议为60只以内，大鼠建议为30只以内。

(4) 严谨合理的方案应使动物操作合理正确，减少外伤，减少污染；减少对动物侵扰，控制疼痛，尽量在麻醉状态下进行动物实验；提倡动物处死过程中施行安乐死，并注意其它动物可视范围。

(5)在探索性实验过程中，若需使用豚鼠、家兔、家猫、蟾蜍、青蛙、家鸡、家犬等其他实验动物，以及小鼠用量大于60只/组(项目)、大鼠用量大于30只/组(项目)时，填写“中山医学院探索性实验动物使用申请表”。

“探索性实验动物使用指引”试行后，因学生动物计划有据并且带教老师对实验设计的严格指导，动物数量比同期减少了约50%(往年同期小鼠计划1 400只，指引试行之后小鼠计划620只)，在满足教学质量的前提下对实验动物进行有效计划的重要性。

教学实验动物的使用，应提前编制实验动物使用计划[11]，报送计划的时间为：使用小鼠提前2个月，使用大鼠提前3个月，使用兔动物之提前1个月。这样才能使实验动物生产供应部门有充裕的时间进行选种选配、繁殖生产或外出采购并按程序进行检疫和检验。计划一旦落实就必须严格执行，任何变动都将造成经济损失和时间的浪费。

4 分析与讨论

4.1 加强相关法律法规及生物安全教育

初次接受实验动物的学生，对实验动物法律法规、福利伦理及生物安全等方面意识还比较淡漠，因此，在教学实验开始之前，对学生进行实验动物法律法规、福利伦理学及生物安全相关知识的讲解与培训是必不可少的。① 通过善待动物可培养学生的仁爱之心，动物就像临床上的患者一样，需要精神和物质的安抚，对学生以后进入临床处理医患关系也是一种借鉴；② 严格按照动物福利要求，可最大程度实现实验动物的一致性，对实验结果的可靠性和重复性至关重要[12]；③ 法律法规及生物安全知识的教育可使学生提高自我防护的意识，严格谨慎的处理动物尸体及废弃物，防止人兽共患病及各种感染的发生[13]。

4.2 探索推进基于动物福利的实验动物管理模式

教学动物的管理，除了上面提到的饲养管理外，更重要的是基于实验动物福利的管理。善待实验动物，在饲养管理和使用动物过程中，采取有效措施，保证实验动物受到良好的管理与照料，为其提供清洁舒适的生活环境，提供保障其健康所需之充足的食物、饮水和空间，使动物避免不必要的伤害、不适和恐惧。实验过程中在不影响实验结果的前提下尽量采用麻醉药，消除、减轻实验动物手术中痛苦。培养学生善待实验动物及仁爱之心。动物生理、环境、卫生、行为、心理福利的“五大自由”不仅是人类道德伦理上的要求，也是获得可靠实验数据的重要保障。

4.3 进一步优化动物实验教学方案

“3R”原则作为动物实验的基本原则同样是教学实验做必须遵守的，因此在满足实验教学目标的基础上，优化实验教学方案尽可能减少实验动物的用量[14-15]及减少动物的疼痛，例如，制定“探索性实验动物使用指引”；在实验动物手术或采血等操作之前给予必要的麻醉[16]等。

5 结 语

动物实验教学作为理论知识验证、动手能力的训练、探索创新精神及团队合作精神的培养的重要环节，在医学教育中不可或缺。实验动物法律法规、福利伦理、生物安全教育对于获得准确、真实、可靠的实验结果，培养术德兼备的合格人才至关重要，同时也是社会文明程度的一种体现。因此，基于以上原则和标准，对医学教学实验动物进行有效、合理计划与管理势在必行，刻不容缓。

[1] 邵义祥.医药院校实验动物供需特点与对策[J].实验动物科学与管理,2003,20(4)：8-41.

[2] 冯丹丹，罗自强.医学机能实验教学改革的思考[J].中华医学教育探索杂志，2011,10(9)：1114-1116.

FENG Dan-dan,LUO Zi-qiang. Searching of experiment innovation in medical functional experimental teaching[J]. Chin J of Med Edu Res,2011,10(9):1114-1116.

[3] 张集建,郭金光.小型猪与家犬在手术教学中的对比分析[J].局解手术学杂志,2003,12(5):337-338.

ZHANG Ji-jian,GUO Guang-jin.Comparative observation of applied miniature pigs and canine in creatural operative practice[J]. Regional Anat& Operative Surg,2003,12(5):337-338.

[4] 孙 靖.实验动物学基础[M].北京:科学技术出版社,2005:120-125.

[5] 杨培梁，王元占.加强医院实验动物管理促进科研型医院建设[J].中国医院，2009，13(8)：55-57.

YANG Pei-liang，WANG Yuan-zhan.Strengthening hospital experimental animal management and improving researching type hospital constructjon[J]. Chinese Hospitals,2009，13(8)：55-57.

[6] 曹君君.研究生实验动物学教学的思考[J].西北医学教育，2011,19(3)：526-528.

CAO Jun-jun. Thoughts on Teaching of Laboratory Animal Science to Postgraduate Students[J]. Northwest Medical Education,2011,19(3):526-528.

[7] 王 宁,王 萧.基于动物福利的实验动物管理[J].动物医学进展,2010,31(12):148-152.

WANG Ning,WANG Xiao. Laboratory Animal Management Basing on Animal Welfare[J]. Progress in Veterinary Medicin,2010,31(12):148-152.

[8] 瞿叶清,哈惠馨.医学实验动物常用的安乐死[J].实验动物科学,2007,24(5):69-71.

[9] 杨 青.国内外医学实验动物福利现状与思考[J].天津药学，2011，23(4)：74-76.

YANG Qing. Medical laboratory animal welfare situation at home and abroad[J]. Tianjin Pharmacy,2011,23(4):74-76.

[10] 王 芳，张文慧.实验动物学教学内容及方法的探索及改进[J].中国比较医学杂志，2011,21(3)：72-74.

WANG Fang,ZHANG Wen-hui. Exploration and Improvement of Contents and Methods for Teaching Laboratory Animal Science[J]. Chinese Journal of Comparative Medicine,2011, 21(3):72-74.

[11] 席晓霞，刘 蓉.实验动物供求特点与管理对策的探讨[J].实验室研究与探索，2011,30(7)：169-171.

XI Xiao-xia,LIU Rong. Discussion on Characteristics of Supplying and Demanding and Managing Strategies of Laboratory Animal[J]. Research And Exploration in Laboratory,2011,30(7):169-171.

[12] 顾东曙，汪亦男.浅谈医学生的实验动物福利教育[J].中国实用医药，2011,26(6)：258-259.

[13] 郝智慧，赵厚德.动物实验的生物安全防护初探[J].实验动物科学，2010,27(4)：62-64.

HAO Zhi-hui,ZHAO Hou-de. An Approach to Biosafety Containment of Animal Laboratory[J]. Laboratory Animal Science,2010,27(4):62-64.

[14] 张书松，惠参军.农业院校教学实验动物责任合同式管理模式的探讨[J].实验动物科学，2009,26(1)：32-35.

[15] 梅志强,王 琼.动物福利在研究生实验动物教学中的应用初探[J].中国比较医学杂志，2012,22(3)：76-78.

MEI Zhi-qiang,WANG Qiong. Discussion of Animal Welfare in the Teaching of Laboratory Animal Science of Graduate Students[J]. Chinese Journal of Comparative Medicine,2012,22(3):76-78.

[16] 李晓燕，卢选成.实验动物管理工作中动物福利的重要性及影响动物福利的重要因素[J].实验动物科学，2011,28(3)：74-77.

LI Xiao-yan,LU Xuan-cheng. Animal Welfare and Its Impact Factors in Laboratory Animal Management[J]. Laboratory Animal Science,2011,28(3):74-77.