侯 豹 蔡維維 黃術(shù)兵 曲秀霞 邱麗穎

江南大學(xué)無(wú)錫醫(yī)學(xué)院，江蘇省無(wú)錫市 214122

近年來(lái)國(guó)際上多次發(fā)現(xiàn)科研實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)造假，科研工作者的信譽(yù)接連受到質(zhì)疑。作為科研工作者應(yīng)從源頭上對(duì)如何獲取準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可靠性的科研實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行探索。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用是對(duì)生命科學(xué)領(lǐng)域研究和探索的必要條件[1]，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)教學(xué)和科研的發(fā)展具有重要意義，其對(duì)醫(yī)藥科學(xué)的各個(gè)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域具有重要貢獻(xiàn)[2-3]。據(jù)報(bào)道，在1901—2010年近20年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的獲得中有67.5%是通過(guò)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物獲得的。另外在《Nature》和《Science》等科學(xué)研究的頂級(jí)期刊中有35%～45%的科學(xué)研究論文中使用過(guò)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物[4-5]。因此獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)據(jù)是獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提，也對(duì)國(guó)際前沿的科學(xué)研究具有重大的輔助作用。另外近年來(lái)隨著實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行業(yè)的興起，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理福利逐漸得到廣泛的關(guān)注[6-7]，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物立法也日趨完善[8-9]，但對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可靠性的研究卻很少受到科研工作者關(guān)注。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物由于其物種特性，容易受到外界刺激而產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)[10-11]，因此實(shí)驗(yàn)動(dòng)物身體狀況和情緒反應(yīng)都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集產(chǎn)生重大影響，最終影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可靠性。所以對(duì)如何獲得可靠的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)據(jù)進(jìn)行探索對(duì)當(dāng)前科學(xué)研究具有重要意義。

1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確穩(wěn)定和可靠性獲得的影響

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物來(lái)源明確 進(jìn)入屏障飼養(yǎng)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必需來(lái)源明確[12]，有相應(yīng)生產(chǎn)許可證編號(hào)和質(zhì)量合格證。對(duì)于來(lái)源不明的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，其身上攜帶的致病菌也不明確，不僅對(duì)屏障環(huán)境有污染的可能，致病菌也會(huì)有很大的風(fēng)險(xiǎn)傳染給其他的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，其次實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果更是不可靠。最終就會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無(wú)法分析或者產(chǎn)生明顯的誤解，重復(fù)實(shí)驗(yàn)也得不到相應(yīng)的數(shù)據(jù)或者相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。不能贏得同行評(píng)審的信任，有極大的概率被認(rèn)為是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)造假，對(duì)導(dǎo)師或者學(xué)院以至于學(xué)校的名譽(yù)產(chǎn)生惡劣影響，產(chǎn)生不可彌補(bǔ)的后果，因此實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的來(lái)源明確，具有相應(yīng)生產(chǎn)許可證編號(hào)和質(zhì)量合格證。對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的最終數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和結(jié)果的可靠性具有重要影響。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物周齡的選擇 周齡不同的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物其身體機(jī)能不同[13-14]，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集也具有較大影響。不同批次的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的周齡要相同，不同周齡的動(dòng)物對(duì)藥物的耐受性和疾病的抵抗力有顯著差別，這會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生顯著的影響。在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的規(guī)范管理過(guò)程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有同學(xué)為了追趕實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，滿(mǎn)足導(dǎo)師要求的科研進(jìn)度，會(huì)在一次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用不同周齡的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的周齡不同，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的發(fā)育程度有很大差別，相關(guān)蛋白的表達(dá)量也會(huì)有顯著差別，特別是使用率相對(duì)較高的裸鼠、C57BL/6J和BABL/c小鼠 以及SD大鼠[15]。另外由于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物利潤(rùn)巨大，不良實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)商家也會(huì)誘騙學(xué)生購(gòu)買(mǎi)不同周齡的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。不同周齡的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的體重一般會(huì)有顯著差別，相應(yīng)的給藥劑量和給藥濃度也會(huì)有很大差別，也會(huì)導(dǎo)致最終的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的顯著不同。因此，同一批動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，使用相同周齡的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，對(duì)最終實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集也具有重要影響。

1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物品系選擇 不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有著不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)要求，由于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的遺傳特性不同，所以要選擇合適的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物品種和品系進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物品系不同，所適宜的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型也不相同[16]。例如近交系的動(dòng)物由于個(gè)體具有幾乎相同的遺傳組成和特性，對(duì)多種實(shí)驗(yàn)反應(yīng)幾乎一致，因此在多種實(shí)驗(yàn)中只需少量的動(dòng)物就可得到非常有規(guī)律的結(jié)果。另外近交系動(dòng)物個(gè)體之間組織相容性抗原幾乎一致，異體移植幾乎不會(huì)產(chǎn)生排斥，所以近交系動(dòng)物是組織細(xì)胞和腫瘤移植實(shí)驗(yàn)中較為理想的動(dòng)物。突變系實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是研究遺傳病、免疫性疾病和多種腫瘤的主要實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。封閉群實(shí)驗(yàn)動(dòng)物由于與人類(lèi)具有相似的遺傳特性，因此在人類(lèi)的遺傳學(xué)研究、藥物篩選和毒性實(shí)驗(yàn)等方面具有較大優(yōu)勢(shì)。雜交群實(shí)驗(yàn)動(dòng)物具有與純系動(dòng)物基本相同的遺傳均質(zhì)性，又克服了純系動(dòng)物因近交繁殖所引起的近交衰退，在醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究中具有廣泛應(yīng)用。所以選取正確品系的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)得到良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有極大幫助。

2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境及設(shè)施對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確穩(wěn)定和可靠性獲得的影響

2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境 維持穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中具有重要作用[17-18]。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物應(yīng)飼養(yǎng)在溫度為20～26℃，濕度應(yīng)維持在40%～70%，氨濃度應(yīng)維持在≤14mg/m3，噪聲低于60dB，晝夜明暗交替時(shí)間12h，動(dòng)物照度15～20lx的條件下，光照強(qiáng)弱及時(shí)間長(zhǎng)短都會(huì)影響動(dòng)物性成熟[19]。無(wú)論是溫度濕度或者照明和換氣次數(shù)的不適宜都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的身體機(jī)能產(chǎn)生一定影響，導(dǎo)致藥物的藥效產(chǎn)生波動(dòng)，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏差。特別是在斷電情況下，各種飼養(yǎng)輔助儀器不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的影響更是巨大。因此，維持實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)環(huán)境適宜是獲得穩(wěn)定可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的前提和基本保證。

2.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飲食及基礎(chǔ)設(shè)施 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)籠具如籠底、金屬網(wǎng)架和籠蓋均需高溫高壓消毒滅菌之后方可傳入屏障環(huán)境供實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用。特別是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飲用水，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)應(yīng)給予充足的滅菌水和經(jīng)過(guò)Co60照射的食物，特別是繁殖型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物應(yīng)該給予足夠能量的繁殖型飼料，高脂高鹽的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛻?yīng)該及時(shí)更換飼養(yǎng)墊料，維持籠盒的適宜飼養(yǎng)條件，另外要多次更換水瓶，保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飲水足夠。因?yàn)槿彼笔扯紩?huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的身體機(jī)能產(chǎn)生巨大影響[20]。另外飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的墊料和飲用水必須經(jīng)過(guò)消毒滅菌才可給予實(shí)驗(yàn)動(dòng)物食用，因?yàn)槲唇?jīng)消毒滅菌的食物可能攜帶多種污染源，經(jīng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物食用后對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物產(chǎn)生污染，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可靠。所以保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的食物和飲水充足是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠的必要條件。另外實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)區(qū)域布局和設(shè)施設(shè)備以及污水廢棄物和動(dòng)物尸體的處理均需符合GB14925-2010要求，才能獲得準(zhǔn)確穩(wěn)定和可靠的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)據(jù)。

3 實(shí)驗(yàn)人員技能操作對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確穩(wěn)定和可靠性獲得的影響

3.1 實(shí)驗(yàn)技能操作 提高實(shí)驗(yàn)操作人員的基本素質(zhì)修養(yǎng)，增加實(shí)驗(yàn)人員的技能操作培訓(xùn)，使實(shí)驗(yàn)人員的技能操作更加規(guī)范化，最終使實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確穩(wěn)定和可靠。實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)驗(yàn)技能操作規(guī)范不同，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物產(chǎn)生的應(yīng)激也不同[21-22]。標(biāo)準(zhǔn)化的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)操作可以降低不同的實(shí)驗(yàn)人員由于專(zhuān)業(yè)知識(shí)不同以及知識(shí)結(jié)構(gòu)的差異對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的主觀認(rèn)識(shí)和主觀判斷產(chǎn)生的誤差。不規(guī)范的實(shí)驗(yàn)技能操作會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的終結(jié)點(diǎn)和取材的時(shí)間點(diǎn)不同，取材部位不同，最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果有較大的差異。因此標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)操作可以減少實(shí)驗(yàn)操作所帶來(lái)的誤差，例如在對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行灌胃給藥的過(guò)程中，灌胃針的進(jìn)入深度會(huì)有很大差別，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的舒適度和反應(yīng)也有很大差別，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，特別是在不同時(shí)間點(diǎn)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。腹腔注射或者尾靜脈給藥也是如此，所以，標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)人員的技能操作是最終使實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確穩(wěn)定和可靠的主要依據(jù)，可以防止實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大差異，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可重復(fù)。

3.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物給藥量換算 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與人的給藥量劑量準(zhǔn)確換算，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性具有重要影響。人與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)同一藥物的耐受性具有顯著差別，一般來(lái)說(shuō)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)藥物的耐受性比人大，也就是單位體重的用藥量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物比人要大[23]。但由于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的給藥劑量很少有文獻(xiàn)可查所以通常以人的給藥劑量進(jìn)行換算。通常采用人與動(dòng)物體表面積法來(lái)?yè)Q算，人體表面積計(jì)算方法采用許文生氏公式[24]，動(dòng)物體表面積計(jì)算法一般采用Meeh-Rubner氏公式[25]。給藥量的準(zhǔn)確計(jì)算對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的影響相對(duì)較大，給藥劑量大于動(dòng)物承受劑量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物則容易中毒，給藥劑量較小，藥物則不能起效。另外給藥方式不同，給藥劑量也有較大差別，也會(huì)對(duì)最終的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定的影響。因此對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的給藥劑量的準(zhǔn)確計(jì)算對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有顯著影響，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也會(huì)有巨大影響。

3.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)記方式 對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇有效的標(biāo)記方式，以免造成實(shí)驗(yàn)動(dòng)物混亂，或者標(biāo)記不當(dāng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。常用的標(biāo)記方式有體表顏料著色法、個(gè)體耳號(hào)標(biāo)記法、個(gè)體斷趾標(biāo)記法、耳號(hào)鉗標(biāo)記法和掛牌法等[25]。其中一般對(duì)短期實(shí)驗(yàn)的白色動(dòng)物可用顏料涂搽動(dòng)物皮毛的方法標(biāo)記，但是長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)容易導(dǎo)致顏料被實(shí)驗(yàn)動(dòng)物蹭掉，致使實(shí)驗(yàn)分組不清，最終導(dǎo)致混淆實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。個(gè)體斷趾法多用于標(biāo)記幼年的大小鼠，不適宜用于大動(dòng)物和成年的大小鼠，成年后剪趾首先會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)動(dòng)物大量流血，其次由于具有血腥味容易引起同一籠中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物打斗。另外也可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物產(chǎn)生感染，導(dǎo)致最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。耳號(hào)鉗標(biāo)記法多用于大動(dòng)物，標(biāo)記過(guò)程中也需要消毒處理。由此可見(jiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的正確標(biāo)記對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也具有重要影響。

4 其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確穩(wěn)定和可靠性獲得的影響

其他，如實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)入屏障環(huán)境做動(dòng)物實(shí)驗(yàn)必須穿戴隔離服，防止攜帶外界污染源傳給實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。實(shí)驗(yàn)人員禁止在屏障環(huán)境大聲喧嘩打擾實(shí)驗(yàn)動(dòng)物作息，影響實(shí)驗(yàn)動(dòng)物身體機(jī)能。禁止在屏障環(huán)境解剖虐殺實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，防止實(shí)驗(yàn)動(dòng)物產(chǎn)生恐懼信息傳遞給其他實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。大動(dòng)物不宜與小動(dòng)物共同飼養(yǎng)等。都會(huì)對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得產(chǎn)生不利影響，最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。

5 總結(jié)

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是醫(yī)藥學(xué)院開(kāi)展教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)研究的必要條件。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)據(jù)的正確采集對(duì)準(zhǔn)確分析藥物藥效起到關(guān)鍵性作用，對(duì)最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也會(huì)產(chǎn)生重大影響，甚至?xí)?duì)進(jìn)一步的科學(xué)研究方向起到關(guān)鍵作用。另外不可靠的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)據(jù)，公開(kāi)后得不到正確的驗(yàn)證，會(huì)對(duì)相應(yīng)的科研負(fù)責(zé)人、學(xué)院甚至學(xué)校的名譽(yù)產(chǎn)生影響。因此從實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)環(huán)境及設(shè)施和實(shí)驗(yàn)人員技能操作等多個(gè)方面對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行嚴(yán)格操作，才能獲得準(zhǔn)確、穩(wěn)定和可靠的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)據(jù)，才能為做好科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。