实验动物潜在生物安全威胁及降低风险的建议

刘丽艳，韩艳梅，李文超，廉海晨，张宏馨

（1. 河北大学 医学综合实验中心，河北 保定 071000；2. 河北大学 医学院，河北 保定 071000）

实验动物在生物医学研究中占据重要地位和作用，据统计，我国一年繁殖的实验动物约1 300 万只，用于科学研究的约1 000 万只，实验动物使用量的巨大及其潜在的生物安全威胁引起政府有关部门的高度重视[1]。美国、日本、欧盟等发达国家和地区，早在20 世纪50、60 年代就以通过立法的方式对实验动物进行管理[2]，而我国实验动物行业发展相对滞后，国内高校和科研院所在实验动物的安全管理方面存在明显不足[3]，对实验动物安全教育与培训也没有给予高度重视，使得实验动物和动物实验存在较大的安全隐患。

1 实验动物的生物安全特性

生物安全是指为了避免危险生物因子造成实验室人员暴露，向实验室外扩散并导致危害的综合措施[4]。实验动物是一类特殊的动物群体，来源于原种动物，但通过遗传选择、杂交、近交和诱变等方法，改变了群体的遗传组成，使其具有了人类所需要的特征。在动物培育过程中，它们的遗传组成经历了重新组合、纯化和稳定的变化过程。因此实验动物生物安全有其特殊性，是指对实验动物可能产生的潜在风险或现实危害的防范和控制[1]。

2 潜在的实验动物生物安全风险

实验动物和动物实验的生物安全风险主要包括实验动物风险、设备风险、人为风险和意外事故等，世界各地已报道的动物实验室生物安全事故案例有很多（见表1）。

2.1 实验动物风险

实验动物的生产和使用的各个环节中均存在各种风险和危害，如实验动物的研究、引种、保种、繁育、供应、运输、应用（包括感染和非感染实验动物）、管理、进出口等[1]，国家陆续颁布了一系列的法律法规对其进行规范，因此目前实验动物的管理较为规范。但是实验中难免要用到非标准化的动物，它们可能来源于野生动物、家禽或家畜，其携带的未知病原菌更易感染人类，存在的潜在生物安全威胁更大。动物感染的风险包括：动物含病毒的唾液、血液、排泄物，动物的抓伤或咬伤，动物的逃逸，动物的样品、器官、尸体的不当处置等。如果控制或操作不当，会变成病原污染的扩大器，造成更大范围传播，污染环境，危害食品安全。因此，了解实验动物风险及其潜在的生物安全威胁，注重病原防控及防患于未然至关重要[5]。

表1 已报道的动物实验室生物安全事故案例

2.2 人为风险

实验室最大的风险在于不知道风险是什么。高校，尤其是医学类院校每年要用到大量的实验动物，但是大部分院校缺乏对学生的相关培训，成为主要的安全隐患。李志红[10]对100 起实验室安全事故进行的统计分析发现，操作人员因违反操作规程和操作不慎或仪器设备使用不当造成的人员伤亡事故就接近80%。魏明等[11]针对某医学院800 名本科生对动物实验室安全知识的认知情况进行的问卷调查发现，将近50%的医学生，不清楚动物实验室安全的概念，不了解实验室感染事件，不懂得实验出现意外时的应急处置。医学生对生物安全知识的不熟悉，对标准操作程序和实验技术的不了解，对实验器材的误用，对正确防护措施的缺失，对生物安全意识的淡薄以及责任意识与风险意识的缺乏，是引发实验室事故、损伤和感染的主要原因[12]。

2.3 设备风险

动物实验室的关键设备是高压蒸汽灭菌器、生物安全柜、工程控制设备以及个人防护用品等。马倩等[13]运用DHGF 法对高校实验动物中心的安全风险进行了综合评价，计算出了实验动物中心安全管理工作50项评价指标各自的权重，其中安全操作、工程控制设备操作程序、高压灭菌器等压力容器的使用、人员防护操作程序和个人防护用品的权重就占到了50 项评价指标的23.6%，也就是说，动物实验生物安全的风险，有1/4 与仪器设备有关。

实验过程中，在处理病原微生物的感染性材料时可能使用产生病原微生物气溶胶的搅拌机、离心机、匀浆机、振荡机、超声波粉碎仪和混合仪等设备，如果操作过程或防护措施不当，可能导致实验人员产生过敏反应，甚至被某些致病病菌感染。

2.4 意外伤害

在实验动物的饲育和动物实验过程中，意外伤害是一类非常重要的安全风险。意外伤害主要包括：被动物咬伤、抓伤，被注射器等利器刺伤皮肤，药物接触眼结膜引起伤害等。有些伤口可能引起操作人员感染血源性传染病。

3 降低动物实验风险的建议

3.1 遵守实验动物相关法律法规

我国第一部实验动物管理行政法规《实验动物管理条例》，于1988 年11 月14 日由原国家科委主任宋健以国家科委2 号令签发，全文共分8 章35 条，核心内容是对实验动物及其环境设施实行质量合格认证制度，是实验动物研究、保种、饲育、供应、应用、管理和监督的行业文件[14]。以该行政法规为基础，依据《中华人民共和国行政许可法》和《实验动物机构质量和能力的通用要求》等国家法律和标准，我国建立了实验动物许可证制度、实验动物质量合格证制度和实验动物机构认可评价制度[14]。严格遵守实验动物相关的法律法规，在与实验动物接触的各个环节都将生物安全操作铭记于心，是降低实验动物和动物实验潜在风险的关键因素之一。

3.2 提高从业人员的准入门槛

实验动物管理人员和从事动物实验的科研人员的相关知识素养是降低动物实验风险的关键因素。要使实验动物处于良好可实验的状态，首先必须要有合格的专业人员队伍。动物实验从业人员必须具备实验动物相关专业教育背景，熟悉国家相关实验动物和动物实验政策、法规、标准，有与实验动物和动物实验相关的工作经历或专业培训，定期参加相关的动物实验培训或继续教育，必须持有专业培训证书。目前，实验动物从业人员的素质管理已引起政府及相关部门的高度重视。据初步统计，截至2015 年底，全国共有44 780 人从事实验动物工作（包括编外聘用人员），共计18 465 人持有岗位证书，占总人数的41.23%[15]。

3.3 培养动物实验的能力

为了保证动物实验的顺利开展和实验数据的准确可靠，不仅需要合格的从业人员，更需具备熟练、过硬的动物实验的能力。动物实验的能力，包括动物认知能力、动物饲养能力、动物实验操作能力、信息采集能力和生物安全防护能力[9]。具备了这些能力，才能安全顺利地完成动物实验，确保实验中的生物安全。

3.4 严格执行操作规程

标准操作规程（standard operating procedure，SOP）是指导和规范与实验动物相关的日常工作的操作指南，从进入动物实验室到离开以及废弃物的处理等每个步骤均应严格遵守SOP，它是降低实验动物和动物实验潜在风险不可或缺的部分。SOP 主要描述从业人员日常工作的具体操作步骤和要求，包括仪器设备的使用、实验动物的饲养管理以及与动物实验相关的标准操作等，涉及实验动物管理的各个方面，具有针对性、程序性、规范性和可操作性。实验动物从业人员应在充分理解各项SOP 的基础上，将严格遵守变为自觉行为，使其得到真正意义上的贯彻落实，保证实验动物从业人员自身及周围环境的生物安全[16]。

3.5 严格履行福利伦理审查制度

目前虽然我国在实验动物福利伦理工作方面取得了一定进步，但与具有严格法制化、标准化管理的欧美先进国家相比还有较大差距[17-18]。面对我国实验动物福利伦理审查的诸多问题，2018 年9 月1 日，我国正式实施国家新标准《实验动物福利伦理审查指南》[19]，它是我国实验动物福利伦理领域的一件里程碑的事件。国际上提倡成立动物实验福利伦理委员会、负责审查动物实验，对每个环节把关[9]。动物实验伦理审查的意义在于通过实验动物伦理委员会的审查，促使动物从业人员制订合理的实验方案，使用最少的动物数量，控制最小的动物伤害，获得最好的实验结果[20]。动物实验福利伦理审查的基本原则是兼顾动物福利和人员利益，动物实验过程中只有严格遵守这一原则，才能在保证实验结果准确性、科学性的基础上，最大限度地降低实验动物和动物实验的潜在风险。

4 结语

在生物医学研究领域，实验动物是最重要的研究对象和工具，它们对人类的巨大贡献是以身心遭受各种伤害或处死等痛苦为代价的，但同时也带来了很多潜在的生物安全威胁。为了降低实验动物和动物实验的风险，应遵守实验动物相关法律法规，提高从业人员的准入门槛，严格执行操作规程，训练动物实验的各种能力，提升实验动物福利意识，履行伦理审查制度，在保护从业人员和周围环境安全的前提下，保证动物实验结果的准确性、科学性和可重复性。