實驗動物職業過敏癥的研究進展

鄭茂恩, 楊春紅, 王可洲, 劉濤, 趙元東(. 山東省實驗動物中心, 濟南250002;2. 濟南朋悅實驗動物繁育有限公司, 濟南 250200;. 山東大學，濟南25000)

實驗動物過敏癥(laboratory animal allergy，LAA)被認定為是一種職業病，主要導致從業人員呼吸道、皮膚和眼部等的過敏性炎癥反應，實驗動物的皮屑、毛發、唾液和糞便等均可成為過敏原，LAA已經影響到實驗動物從業人員的職業健康安全，成為影響健康安全的潛在因素[1]。

LAA是實驗動物行業面臨的一種新的職業健康危機，直至Sorrell等[2]和Rajka等[3]分別報道了實驗動物(小型豬、大鼠和小鼠)引起的過敏癥后，才開始引起人們對實驗動物從業人員健康問題的關注。此后，國外學者對LAA的患病率和常見癥狀，與接觸數量、接觸時間和頻率，個體特應性等因素的關聯性進行了大量的研究[4-8]。

1 國外研究概況

從實驗動物應用至今, 獲諾貝爾獎項的近90位科學家最關注的是實驗結果及其在相應領域所取得的成就, 而對于實驗動物從業人員的健康安全問題幾乎不曾涉及, 美國“國家職業安全與健康研究所”在1989年認為LAA對從業人員具有一定的危險性, 1998年將LAA認定為一種職業病[9]。

國外研究[10,11]表明，3/4的實驗動物從業人員有過敏癥狀，1/3的人員出現過職業性過敏，約1/10的癥狀可能會發展成哮喘，鼻炎和哮喘是實驗動物從業人員中普遍存在，每年1 000名實驗動物從業人員中有2.54人和1.56人會患上鼻炎和哮喘[12]。LAA已經成為波蘭實驗動物從業人員健康安全的一個重要問題，有20.5%的人員出現過哮喘現象, 11.0%的人員出現過眼睛過敏癥狀[13]。Jones等[14]在日本通過問卷調查顯示, LAA的患病率為17.6%，主要表現為過敏性鼻炎、眼結膜炎和哮喘等癥狀。Muzembo等[15]對169名日本高知醫學院受試者進行問卷調查, 評估與實驗動物接觸的相關性，結果顯示LAA的患病率為17.6%，大多數為過敏性鼻結膜炎和哮喘癥狀。Moghtaderi等[16]對100名實驗動物人員和50名對照人員進行了皮膚點刺試驗(SPT)和肺部功能試驗，發現36%的實驗動物從業人員SPT結果為陽性，52名LAA人員中36名SPT結果為陽性，12名肺功能異常的人員中6名為SPT為陽性。

D'Ovidio等[9]和Pomés等[17]認為大多數過敏原是蛋白質超家族成員，至少含50種結合或攜帶疏水性小分子胞外蛋白。隨著分子技術的發展，蛋白芯片技術、高效液相色譜和X-射線晶體學可以更好地測定和分析免疫球蛋白E(IgE)，為過敏原分子反應機制提供詳細信息、診斷治療和預防控制措施。Hollander 等[18]對荷蘭8個動物設施內的540名工作人員進行問卷調查，并進行SPT、總IgE和特異性IgE測定，結果顯示人對大鼠和小鼠的過敏率分別為19%和10%，胸悶癥狀和總IgE水平升高相關。Yoshimura等[19]對北海道大學接觸實驗嚙齒類和兔的555名學生和教師進行問卷調查和IgE測定，LAA人員的IgE陽性率比其他人員顯著升高。Palmberg等[20]對醫科大學實驗動物的70名工作人員進行了2年跟蹤研究表明，LAA患病率為19%。嚴重暴露24個月后會進一步造成肺功能的損傷，同時嗜酸性細胞、白細胞介素2(IL-2)和淋巴細胞顯著增加，血液CD4+細胞和特異性IgE蛋白比例降低，總IgE蛋白出現偏高現象。Jennifer等[21]對小鼠上皮細胞和特異性IgE小鼠上皮細胞(e71)和尿液(e72)進行了SPT，確定實驗動物工作者的免疫致敏性，93%致敏患者對小鼠蛋白(上皮特異性IgE和/或尿特異性IgE)具有IgE陽性，還觀察到4種未被鑒定的IgE蛋白，單獨的LAA診斷測試不能充分識別對小鼠過敏原的敏感性，未鑒定的IgE結合蛋白為診斷測試之間的差異提供了一種可能的解釋。在蛋白質印跡中，觀察到IgE與已知的小鼠過敏原(Mus m1、Mus m2和小鼠白蛋白)的結合。

2 國內研究情況

國外對LAA的研究進展非常迅速，而國內雖然也有機構專門研究職業過敏性疾病，但對實驗動物引起的職業性過敏癥研究報告較少[22]，國內主要通過問卷調查分析實驗動物從業人員的健康安全和預防控制，很少對LAA的測定和機制進行深入研究。2013年，徐鋆嫻等[23]對12名實驗動物從業人員進行了問卷調查和跟蹤探訪，闡述了實驗動物從業人員的健康安全不但要加強管理和職業教育，更重要的是加強自我防護。

3 防護和控制

動物過敏癥應該采取預防和控制方式來降低風險，控制LAA風險主要包括合理的設計和運行設施，使用安全的儀器設備，建立標準的操作規程，提供個人防護設備，加強員工培訓，個人衛生，醫學鑒定和預防醫學等措施[24]。

Larese等[25]研究里亞斯特大學467位接觸到實驗動物的科學人員過敏癥的情況和預防措施效果，發現暴露時間長短和過敏癥沒有必然的聯系，而經過采取預防措施，LAA從2001～2004年的25.6%降低到2013～2016年的8.2%。Lee等[26]在2016年對韓國獸醫學會33名受試者分為過敏組和非過敏組進行了暴露研究，過敏組對小鼠、馬、兔和豚鼠的致敏作用明顯高于非過敏組，對一些動物上皮過敏原的敏感性可能是人口統計學或職業因素，與動物過敏有關。

職業健康安全等級由所使用的動物、設施安全、暴露強度、持續時間和頻率、個人的易感性以及特殊工作場所職業病和職業傷害的歷史來決定[27]。LAA是實驗動物工作者最普遍的職業健康問題，通風、空氣流動、濕度、清潔消毒等因素都可影響環境中過敏原[28,29]，Miller等[30]研究顯示，實驗動物設施對健康監測至關重要，飼養在獨立通風籠具(individually ventilated cage，IVC)系統中嚙齒類動物可以防止病原體在籠間傳播。Straumfors等[31]研究實驗動物設施中的Mus m1(一種來源于小鼠的過敏原因子)和Rat n1(一種來源于大鼠的過敏因子)暴露情況，發現IVC系統中的動物比開放籠中可以有效減少過敏因子水平。Feary等[32]對英國7個機構750名實驗動物工作者通過測量空氣中Mus m1水平進行了調查, 結果顯示IVC中 Mus m1水平低于開放籠; 對接觸小鼠低于3年的216名參與者的進行了統計, 顯示IVC患者的致敏率(2.4%)相比常規籠養(9.8%)較低。Feistenauer等[33]研究動物設施中的小鼠尿液空氣過敏原的健康風險，IVC房間中過敏原濃度最低，使用密封的IVC可最大限度地減少過敏原暴露水平，并降低動物設施人員的過敏癥。

識別與動物相關的潛在風險并能將其降到最低的可接受程度，對風險進行評估以建立控制和預防風險的策略。D’Ovidio等[34]使用蛋白質組陣列技術研究環境和職業暴露過敏原的創新方法，用于評估特定工作場所中對動物過敏原特異性IgE響應性的標準方法。Jones[35]通過脂質運載蛋白過敏原如Mus m1作為免疫調節蛋白研究動物過敏原與LAA發展之間的關系表明, 它可通過Toll樣受體觸發先天免疫受體并促進氣道性LAA。Federica等[36]研究實驗動物從業人員氣道炎癥的生物標志物，對呼出一氧化氮(FeNO)、冷凝物過氧化氫(EBC-H2O2)和血清表面活性蛋白A(SP-A)進行測定，結果顯示FeNO水平與暴露、致敏和年齡相關，致敏人員的EBC-H2O2水平高于對照組，在癥狀中觀察到較高(SP-A)水平，但不受暴露，致敏或年齡的影響。LAA暴露和FeNO高水平相關的臨床癥狀的存在應促使實驗動物人員進行進一步的醫學評估，血清SP-A水平可用于監測從鼻炎到哮喘的進展。

人員化的管理制度和培訓措施，加強個人防護裝備的管理、管理制度的建設和從業人員培訓才可能的減少LAA的發生[37,38]。加強實驗動物員工培訓，嚴格遵循安全操作程序。個人清潔和保護設備在實驗的過敏癥中起著至關重要的作用，無論是新入職還是已經入職的員工，個人清潔等良好的衛生習慣都可以大大降低致敏的風險。符合規格要求的呼吸面罩、手套、頭套、口罩、鞋套和防塵衣等保護設備同樣對穿戴人起到有效保護作用，比如N95類防塵面罩等。以上給我們提供了科學的預防措施。

對于長期暴露于實驗動物的工作人員，應進行年度篩查，檢測出現過敏癥狀以便采取適當的干預措施[39]。預防是減少生物傷害最有效的方法，可以通過建立級別更高的動物安全實驗室，比如生物安全水平四級(BL-4)實驗室等，減少暴露機會，限制過敏原[40]。隨著實驗動物過敏原接觸的減少，員工個體易感性的重要性將被放大。研究接觸量與結果之間的關系，閾值接觸量及如何控制這些接觸量，以及個體易感性的組成部分等，并采取個性化的方法來預防疾病，這將對保護人員健康產生重大影響[27]。

4 結語

LAA被認定為是一種職業病，已經影響到實驗動物從業人員的職業健康安全。美國國際實驗動物許可與評估協會(AAALAC)、加拿大實驗動物管理委員會(CCAC)以及歐洲實驗動物聯合會(FELASA)等機構均把職業健康與安全計劃(OHSP)作為一個實驗動物飼養管理和使用機構能否被認可的重要評估內容，實驗動物從業人員的職業安全與健康是AAALAC認證中的關鍵點之一。

實驗動物從業人員職業健康安全涉及環境職業衛生、公共衛生、毒理學、流行病學、疾病學、健康社會學和科技與社會等諸多領域。鑒于國內實驗動物科學快速發展，實驗動物從業人員的數量越來越多，制定合理科學的診斷措施和治療方法預防和控制LAA和傳播途徑。對于LAA，不僅要進行培訓和風險評估，更重要的是進行預防[30]，有效控制過敏原和減少自身暴露是預防最有利的措施。職業健康安全不僅反映了整個單位的運行情況和管理責任，也反映了整個行業的健康發展，同時也反映了整個社會的經濟效益和健康安全意識。