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 中國科學院武漢病毒研究所

從《猩球崛起》談實驗動物的那些事兒

微知ICV
2015年03月03日

人猿星球劇照

愛看美國大片的人應該還記得電影《猩球崛起》(Rise of the Planet of theApes)里講述的那個令人唏噓的故事。人類從森林中捕捉黑猩猩做實驗,一只試驗成功的黑猩猩生下小猩猩凱撒后,為了保護其子母性爆發(fā),襲擊了工作人員而被射殺。其后研究所被迫對剩下所有黑猩猩進行了安樂死,研究項目被迫中止。凱撒遺傳了其母的基因,獲得了因抗老年癡呆癥藥物ALZ-112所產(chǎn)生的超凡智力。因被人類虐待,產(chǎn)生了仇恨情緒,后盜取了藥物并給其他猩猩使用,進而作為領袖展開了一場與人類的斗爭。影片既令人悲傷又讓人感到恐懼。尤其是在片尾,因112是一種以病毒作為載體的基因治療藥物,一名實驗人員感染了其二代藥物113,并最終將此病毒傳播至全球各地,導致了人類大滅絕。雖然影片批判的是人類因為貪婪導致的災難,但我們也不禁會想,利用動物做實驗有這么可怕嗎?會不會在某天整出個基因變異的怪物然后給人類帶來滅頂之災?下面,我們就來了解下實驗動物的那些事兒。
實驗動物有哪些種?
根據(jù)實驗動物規(guī)范GB14925,實驗動物是指經(jīng)人工飼育,對其攜帶微生物實行控制,遺傳背景明確或者來源清楚的用于科學研究、教學、生產(chǎn)、檢定以及其他科學實驗的動物。提起實驗動物,大家就會想到小白鼠,也會很好奇,家里的灰老鼠能不能抓起來養(yǎng)著做實驗?其實,除了小白鼠,還有很多種動物被用在實驗中。例如兔、狗、豬、貓、鴿子、蛙、猩猩、馬等等。其中鼠又有大鼠、小鼠、豚鼠等之分。而我們經(jīng)常提到小白鼠,是因為它是一類成熟的實驗動物,在目前醫(yī)學實驗中用途最廣泛且最常用。小白鼠只是小鼠的一種品系(BALB/c),是比較常見和基礎的一種。另外還有黑鼠、灰鼠、銀灰色鼠等相當多的系列??茖W家們也一般不會利用家里逮著的老鼠做實驗,因為實驗動物通常要求具有生物學特性明確、遺傳背景清楚等特點,而家里野生的老鼠無法保證清潔,亦不能了解其帶病情況和遺傳背景等。
如何選擇實驗動物?
上面提到,實驗動物的種類很多,在實際操作中,要根據(jù)實驗的目的和類型來選擇合適的動物方能取得良好的實驗結(jié)果。例如青蛙的心臟在離體情況下可保持較長時間的節(jié)律性跳動,多用于研究心臟的生理、藥物對心臟的作用等。家兔性情溫順、易飼養(yǎng)、抗病力強、繁殖率高,常用于生產(chǎn)抗體,制備高效價和特異性強的免疫血清。
小鼠之所以成為使用最廣泛的實驗動物,也是因為其不可比擬的優(yōu)越性。首先,小鼠基因組信息比較明確,且和人類基因組的相似性相當高。美國科學家于2002年即對小鼠基因組進行了測序,并指出人類和小鼠各有3萬個基因,其中80%相互對應。其次,小鼠體積小,飼養(yǎng)容易,繁殖速率高,生長代謝快,內(nèi)臟結(jié)構(gòu)和人類也很相近。與猴、馬等大型動物相比,小鼠體積小既便于實驗操作,又節(jié)約了大量飼養(yǎng)成本。小鼠每一個品系都是“近親繁殖”20代以上的產(chǎn)物,基因基本一致,認為個體間幾乎沒有差異,便于實驗結(jié)果的平行觀察。另外還可以培育出很多不同的特殊品種,比如免疫缺陷的裸鼠或者基因完全一樣的純種小白鼠。最后,從倫理學角度出發(fā),小白鼠與人類親緣關(guān)系較遠,較之高級靈長目的動物,除了不用太擔心動物保護組織外,實驗中也可能更好“下手”一些。
解密實驗動物飼養(yǎng)
國內(nèi)一般將實驗動物分為四大類:普通級(CV)--不攜帶主要人畜共患病原和烈性傳染病;清潔級(CL)--除無上述病原,不攜帶對動物危害大和對研究干擾大的病原;無特定病原體動物(SPF)--除無上兩個病原,不攜帶主要潛在感染或條件治病和對科學研究干擾大的病原;無菌動物(GF)--無可檢出的一切生命體。實驗動物飼養(yǎng)現(xiàn)已是比較成熟的技術(shù)。中國科學院武漢病毒研究所自1956年建所以來,就設有實驗動物室。2014年新投入使用的實驗動物樓總建筑面積約600㎡,主要飼養(yǎng)的動物包括普通級兔和SPF級大小鼠動物實驗室,可開展HIV、H5N1、乙肝等多種病毒的研究。
實驗動物的飼養(yǎng)依上述四大級別而定,但對其飼養(yǎng)環(huán)境、人員進出流向、籠具、墊料、飲水等都有比較詳細且高標準的要求。例如SPF級動物的就需在屏障環(huán)境中飼養(yǎng),實施嚴格的微生物和寄生蟲控制,保證無菌操作。下面用兩張圖片為大家展示實驗動物飼養(yǎng)環(huán)境。

負壓屏障ABSL-2實驗室 普通級兔實驗室

動物實驗:倫理科研能否兩全
動物實驗對生物醫(yī)學的發(fā)展起到重要作用。但是否應該為了我們?nèi)祟惖睦娑脛游镞M行實驗一直是飽受爭議的?!缎汕蜥绕稹分械谋瘎∫彩且驗槿祟愗桀櫰渌锓N的自由,甚至剝奪其生存的權(quán)利而導致的。據(jù)美國《紐約時報》報道,中國南航即在遭到動物維權(quán)斗士多年抗議后,表示將不再承運猴子及其他用于實驗的靈長類動物。在這種情況下,我們不得不思考開展動物實驗是否符合道德倫理規(guī)范,是否應該進行動物實驗,以及怎樣的動物實驗才符合道德倫理規(guī)范?
實驗動物在實驗過程中受到一系列生理心理的傷害,這個過程是殘忍的卻也不可避免。動物實驗應遵循科學的程序,保障實驗動物從飼養(yǎng)過程、實驗之前、實驗過程中到實驗后都得到福利待遇。善待動物是文明社會的標志,不虐待動物和為它們提供福利既是人類文明的體現(xiàn),也是人類倫理和道德的訴求。同時,實驗動物倫理也關(guān)系到實驗結(jié)果的科學性、可靠性和穩(wěn)定性。1959年,英國動物學家提出《仁慈的實驗動物的福利事關(guān)科學研的實驗技術(shù)原理》第一次全面系統(tǒng)提出3R原則 (Reduction、Refinement、Replacement),即減少應用、優(yōu)化方法、建立并采取取代方法。人類的進步和發(fā)展離不開動物實驗研究,同時人類也要做到善待它們。
作者:武漢病毒研究所 陳逗逗