王俐梅, 郭健敏, 汪巨峰 楊 威
(1. 廣東省生物資源應用研究所藥物非臨床評價研究中心, 廣州 510990; 2. 廣東萊恩醫藥研究院有限公司, 廣州 510990)
符合AAALAC 要求的實驗猴飼養和集群化管理
王俐梅1,2, 郭健敏1,2, 汪巨峰1, 楊 威1,2
(1. 廣東省生物資源應用研究所藥物非臨床評價研究中心, 廣州 510990; 2. 廣東萊恩醫藥研究院有限公司, 廣州 510990)
建立符合國際實驗動物評估和認可委員會(AAALAC)要求的實驗猴飼養和集群化管理程序有利于研究機構人道和科學地對待動物,最大程度表達動物的天性,從而保障動物的健康和福利。本文總結了AAALAC要求下的實驗猴的飼養程序和集群化管理程序,具體包括實驗猴的基本飼養程序、實驗猴集群化管理等方面。并進一步探討了符合國際動物福利標準的實驗猴集群化管理對于確保動物健康,為實驗提供可靠而準確資料的重要性。
國際實驗動物評估和認可委員會(AAALAC); 實驗猴; 集群化管理
國際實驗動物評估和認可委員會(AAALAC)是一個權威的評估和認證動物飼養和使用標準的國際機構, 它的宗旨是要求使用實驗動物的科研單位人道、科學地對待動物, 確保實驗動物福利[1]。目前, AAALAC已經得到國際普遍認可。我國也在逐漸向國際接軌, 越來越多的機構取得了AAALAC的認證。隨著現代生物醫藥的發展, 以非人靈長類動物作為實驗動物的研究日益增多。因此, 如何開展符合AAALAC要求的實驗猴集群化管理, 并最終使實驗猴表達其特有的天性[2], 有效地防止異常行為的發生是當下一個非常值得探討的問題。獼猴是自然界中最常見、分布最廣的一種猴, 也是最常用的實驗用猴品種[3-7]。因此本文對于AAALAC要求下的實驗猴飼養和集群化管理的探討主要以獼猴為例進行說明。
獼猴屬于社會化動物,有社會需求,為了保護實驗猴的福利,確保實驗研究的有效性,應該考慮將實驗猴進行生活豐富化飼養,以滿足其基本的社會需求,避免因為生活空間的限制和生活的單調而使動物變得無動于衷或焦躁不安,最后發展到行為呆板[7,8]。
1.1 生活環境的管理
研究機構提供的生活條件應滿足獼猴基本的生存和活動需求,主要包括以下幾點[9]。首先是環境溫度,由于獼猴無法保持體溫,因此應該避免過冷過熱,以及環境溫度波動過大。根據AAALAC的實驗動物飼養管理和使用指南(Guide for the Care and Use of Laboratory Animals,簡稱“ 指南”)的要求,建議研究機構應為實驗猴的飼養環境提供18~28 ℃的溫度和40%~70%的相對濕度[10,11]。其次是光照,獼猴屬于日間活動夜晚棲息的動物,因此室內飼養的實驗猴應該遵循它們的基本生活習性,給予均勻分布的、足量的光照強度和光照時間, 根據指南要求, 動物光照強度控制在100~200 lx為宜,晝夜時間以10 h/14 h或12 h/12 h為宜。最后是動物所占用的空間,應綜合考慮其體質量、大小、生長特征、動物需求等因素。大多情況下幼年實驗猴較活躍,因此研究機構不能因動物的大小、體質量而改變籠內空間的大小。根據指南中的建議,研究機構應提供合適的非人靈長類動物的空間大小, 例如體質量低于4 kg的非人靈長類動物,籠底面積應至少為0.5 m2, 高度不低于0.8 m, 并隨著動物體質量的增加而增加籠底面積和高度[10,11], 保證每只動物有足夠的空間, 使動物能轉身、調整正常體位、自由采食和飲水, 給予動物舒適的空間。
1.2 飲食管理
雖然獼猴的食物種類繁多,但它們對食物的愛好程度不一,這與食物出現的次數、食物的口感、食物獲取的難易程度有關。當多種食物同時提供給動物時,它們會挑選喜歡的食物,而其他的少吃或不吃或用于玩耍。此外,實驗猴用于玩耍損耗的食物較多,飼養過程中若飼料投喂過多易造成大量浪費,因此飼養實驗猴應合理安排飼喂的時間、頻率及種類等。室內飼養使獼猴失去了自由攝取食物的機會,完全依賴飼養人員的供給,因此,必須供給其充足的營養物質。獼猴的基礎代謝量與體質量、性別、體溫和運動有明顯相關性。對于實驗猴的喂養可根據其生長狀況作出適當調整。投喂的水果或蔬菜應該分成小塊提供,以防浪費,并且要經常更換種類,增加動物的興趣。除定期給予水果或蔬菜外,在動物產生緊張焦慮的情況下,如保定、給藥操作后,也應給予水果作為獎勵來安撫其情緒。
1.3 環境的豐富化(含生活環境和行為表達)
室內飼養實驗猴應該最大化利用房間的高度,安裝可攀爬的結構,滿足實驗猴在不同高度的場所休息,還能提供豐富的環境,使動物大多時間棲息在高處[12]。例如在籠內上方可以添加橫梁,方便動物看到外面。當工作人員穿戴防護服裝接近動物時,動物會變得緊張與好斗。為了減少這種情況,應該有足夠高的地方便于實驗猴立即爬向高處找到高于人類視線的安全地方。另外也可以通過在房間內掛上假樹葉、假水果等營造樹林的氛圍。
由于獼猴天性喜歡大多時間聚在一起處理食物,食物豐富化也可以作為動物豐富化飼養的一種方式[13]。當食物正常放于食槽內使猴容易獲取時,它們的興趣不在于食物本身,而在于如何玩耍食物,例如扔食物給其他猴作為樂趣。當把食物放在有孔的物品內或者放在籠子上方比放在食槽中更能激發猴覓食探索行為[14],可以放正常飼料也可以放補充食物例如水果蔬菜等。也可以將食槽上取出食物的通道縮小或用網隔開,使猴無法大量獲得食物,增加其探索食物的過程。這些方法可以作為供給猴主要日常飼料的途徑,可以大大減少食物浪費。另外也可以使用小塊水果例如葡萄混合到干凈的木糠中誘使實驗猴尋找并分離食物,這樣既降低成本又容易使其參與到覓食活動中。例如在一些管道中填入粘性的食物例如蘋果醬等也能鼓勵動物的覓食行為。也可以把食物分成小塊放在食槽內。小塊的食物能增強手動的靈巧性,延長動物探索和吃食的時間[15]。
此外,還有多種豐富猴生活環境的方法。其中提供玩具是比較推薦的一種。對于功能簡單的玩具,猴能夠很快發掘其功能,并失去興趣。因此應該更換不同的玩具以保持猴對玩具的好奇性。構造復雜且操作性較強的玩具也可以提供給猴,使其保持長時間的興趣,但是會大大增加玩具的清潔維護工作量,因此機構應根據實際情況為猴選取合適的玩具。獼猴有色覺,建議購買不同顏色、不同形狀和質地的玩具。猴也會時常咀嚼玩具,因此玩具應耐咬、持久。當玩具已被損壞時, 應及時將玩具撤出, 避免實驗猴誤吞或受傷。鏡子也是一種可行且易操作的環境豐富化形式,可以認為是視覺豐富化的一種。鏡子的材質不建議使用玻璃, 獼猴的好斗性會很快會破壞鏡子并使其受傷,最好的材質是不銹鋼, 不易損壞、生銹且易于清洗。飼養于房間內猴, 必須使猴在視覺上、聽覺上及觸覺上能感知到其他同類的存在,以便相互間交流。同時音樂或視頻的播放對動物也是一種刺激[16]。輕柔的音樂能夠幫助動物減輕緊張、焦慮情緒,例如陌生的實驗人員靠近時會引起動物的警惕、緊張行為,試驗進行過程中也會引起動物的焦慮情緒,輕柔的音樂使動物能盡快放松并熟悉這些行為[17]。
2.1 成對飼養
一般來說,群體飼養是對獼猴正常發育最理想的狀態。但群體飼養往往造成爭斗,搶食等行為,使得部分猴經常受傷或處于饑餓狀態,不利于實驗猴的健康成長,也無法保障試驗數據的準確性。因此成對飼養成為目前最適合研究機構使用的方法,既能滿足試驗需求,又能保障動物健康。但成對飼養需要完整的配對計劃和配對后的密切監控計劃以確保配對成功,無論在前期還是后期都需要大量的觀察工作。
2.2 選擇同伴
在進行實驗猴成對飼養前,首要工作是確保動物都是健康,無異常行為。在猴完全接觸之前需要由獸醫或經驗豐富的工作人員合理選擇潛在的同伴,評估它們之間的相容性,例如有支配性的動物會與服從性的動物更容易相容,兩只雌性不好斗的動物也能相容,成年動物與幼年動物容易相容。另外通過觀察動物之間的面部表情、聲音等也能判斷動物之間是否友好。
2.3 配對熟悉
大多數經過熟悉期的成對飼養猴很少會發生相互傷害,而且相互間會生活得更加和諧。通常可以通過兩種方式建立動物的配對熟悉過程。第一種是使用非接觸式熟悉方法,將2只猴單籠飼養于同一房間內無法直接接觸,但兩者可以使用非接觸式的交流如視覺、聽覺交流,該方法能夠防止猴因直接接觸而造成損傷。第二種方法是接觸式熟悉,2只實驗猴單籠飼養于同一房間內,通過網狀隔板分開,允許兩者之間部分接觸,飼養人員通過觀察兩者之間的互動行為來判斷相容性[18]。例如,通過2只猴有相互捉虱、梳毛等行為,說明可以成對飼養;當一只對另一只顯示出高傲的姿態,而另一只則后退到角落里,說明兩者也可以相容;在2只猴的相等距離位置上提供水果,強勢的首先搶到水果,而順從的那只則看著遠處,也可認為這兩只實驗猴可以相容[19,20]。
2.4 配對過程
當確認猴之間的相容性時,應將配對的2只猴相鄰放置,慢慢拉開中間的隔板,使他們能自由通過。一旦2只猴完全接觸,需要密切關注確保它們能夠和諧相處。當2只猴無法和諧相處或出現嚴重的爭斗行為時,應立即使用隔板將其分開。
2.5 配對監控
通常在配對后30 min內即可判斷配對是否成功,但還需在配對后24 h內密切觀察。猴的多種姿態都能表現出是否相容,例如分享食物、相互梳毛、彼此擁抱、一起咀嚼、共同防守、一起面向工作人員或者其中一只動物維持順從另一只動物的姿勢等。在實際飼養中,出于對研究方案的要求或動物健康問題的考慮,有時需要將動物分開飼養一段時間。在這種情況下,應該使用多種方法補償同伴的缺失,例如將同伴緊鄰放置,使它們之間能夠互見或部分接觸; 給予視頻播放或音樂播放; 給予水果補償; 獸醫或其他工作人員的介入,加強與動物的溝通和交流,減輕動物的失落感。當然,猴之間的相容并不是一成不變的,可能過一段時間會出現爭斗行為,也可能本來不相容的變得和諧相處。因此需要長期持續的觀察。
實驗猴的飼養和管理與國際接軌是今后的必然趨勢, 符合AAALAC要求的實驗猴飼養和集群化管理必將有利于實驗猴的身心健康, 有利于實驗猴表達天性,進而使實驗結果更為客觀可靠。本文針對這個問題進行了探討, 希望能夠為國內的相關研究機構在試驗猴飼養管理方面提供參考。
[1] 史光華, 呂京, 葛紅梅, 等. 北美實驗動物認可管理現狀[J].實驗動物與比較醫學, 2015, 35(2):138-141.
[2] Mallapur A, Choudhury BC. Behavioral abnormalities in captive nonhuman primates[J]. J Appl Anim Welf Sci, 2003, 6(4):275-284.
[3] 陳元霖, 白壽昌, 曾中興. 獼猴[M]. 北京: 科學出版社, 1985.
[4] 李鵬飛. 野生獼猴生物學特性觀察[J]. 山西林業科技, 1994, 3:28-30.
[5] 陳景軒, 魏盛, 薛玲. 非人靈長類動物情緒的研究進展[J].醫學綜述, 2013, 19(24):4423-4426.
[6] 徐玉蕊. 安徽野生獼猴實驗動物化及其種質特異性研究[D]. 合肥: 安徽大學, 2013.
[7] Schapiro SJ. A few new developments in primate housing and husbandry[J]. Scand J Lab Anim Sci, 2000, 27(2):103-110.
[8] Mallapur A. Managing primates in zoos: Lessons from animal behaviour[J]. Currentence, 2005, 89(7):1214-1219.
[9] Rennie AE, Buchanansmith HM. Refinement of the use of nonhuman primates in scientific research. Part II: housing, husbandry and acquisition[J]. Anim Welf, 2006, 15(3):215-238.
[10] GB14925-2010.實驗動物環境及設施[S].
[11] Albus U. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, 8th Ed[J]. Lab Anim, 2012, 46(3):267-268.
[12] Buchanan-Smith HM. Environmental enrichment for primates in laboratories[J]. Adv Sci Res, 2010, 5(1):41-56.
[13] Schapiro SJ. Effects of social manipulations and environmental enrichment on behavior and cell-mediated immune responses in rhesus macaques[J]. Pharmacol Biochem Behav, 2002, 73(1):271-278.
[14] Reinhardt V, Institute AW. Comfortable quarters for labora-tory animals[J]. J Appl Anim Welf Sci, 1999, 2(3):247-250.
[15] Baker KC, Weed JL, Crockett CM, et al. Survey of environmental enhancement programs for laboratory primates[J]. Am J Primatol, 2007, 69(4):377-394.
[16] Lee GL, Yi MJ, Crockett CM, et al. Assessing video presentation as enrichment for captive male pigtailed macaques (Macaca nemestrina)[J]. Lab Prim Newsl, 2011, 50(4):7-9.
[17] Lutz CK, Novak MA. Environmental enrichment for nonhuman primates: theory and application[J]. ILAR J, 2005, 46 (2):178-191.
[18] Lee GH, Thom JP, Chu KL, et al. Comparing the relative benefits of grooming-contact and full-contact pairing for laboratory-housed adult female Macaca fascicularis [J]. Appl Anim Behav Sci, 2012, 137(3-4):157-165.
[19] Reinhardt V. Group formation of previously single-caged adult rhesus macaques for the purpose of environmental enrichment[J]. J Exp Anim Sci, 1991, 34(3):110-115.
[20] DiVincenti J, Wyatt JD. Pair housing of macaques in research facilities: a science-based review of benefits and risks[J]. J Am Assoc Lab Anim Sci , 2011, 50(6):856-863.
Q95-33
C
1674-5817(2016)05-0396-04
10.3969/j.issn.1674-5817.2016.05.016
2016-04-09
廣東省級財政專項資金項目——廣東省創新創業團隊(405-2016-XMZC-0002-0004)
王俐梅(1986-), 女, 主治獸醫, 執業獸醫師, 主要從事實驗動物管理。E-mail: door20@126.com
楊 威(1978-), 男, 客座教授, 研究方向: 新藥藥理毒理。E-mail: yangwei0719@163.com