屏障動物房書虱爆發、處置與風險評估

張金梅 康 康 陳國元 張笑瑞 唐 蔚 朱怡琴 吳寶金

(中國科學院上海生物化學與細胞生物學研究所動物實驗技術平臺,上海 200031)

書虱屬嚙蟲目書虱科昆蟲，是糧倉、圖書館及家居生活中較常見的一類害蟲，國內有20余種，以嗜卷書虱和嗜蟲書虱最多見，兩者均身體扁平、個體微小 (約1 mm), 外部形態極其相似, 喜歡生活在溫暖潮濕的環境中。書虱生活史因種屬及環境溫濕度不同而有較大差異，在條件適合時可快速繁殖而造成危害。書虱以飼料粉塵為食，不吸食動物血液，對動物的直接威脅不大，但其本身是多種病原微生物的媒介[1-3]。書虱的存在會引起工作人員的心理不適，書虱尸體碎屑也是常見的過敏原[3-4]。以上幾方面原因，決定了書虱不可以在屏障環境中存在。國外學者零星介紹過書虱可能出現在屏障動物房內[5]，而國內則未見類似報道，書虱問題尚未引起實驗動物從業者的關注。

近年來，隨著獨立通風籠具(individual ventilated cages，IVC)的普及，屏障加IVC已經逐步取代屏障加開放籠架而成為大小鼠飼養的普遍模式，但IVC本身存在一些無法避免的結構缺陷，比如通風管道長、內部死角多，回風管道內飼料粉塵殘留、濕度較大等，這些運行特征為書虱的快速繁殖創造了條件，并成為威脅實驗動物及從業人員健康的潛在因素之一。我單位屏障動物設施五年來一直維持在SPF級別，此次書虱爆發，規模較大，給動物房管理工作帶來了新的考驗。現將我單位書虱爆發，處置過程介紹如下，希引起廣大同行的重視。

1 書虱爆發及處置過程

2017年8月中旬，本部門工作人員在例行更換IVC排風過濾網時，發現IVC主機的粉塵收集盒及排風連接管中出現活體小蟲，約1 mm大小，經過分類學鑒定，確認此種小蟲為書虱(見圖1)。隨后對整個設施進行了詳細排查，發現該屏障內的每個飼養間都不同程度出現了書虱。該屏障內8個飼養間共27臺IVC設備中，13臺設備的書虱數量較多，其中4臺的書虱數量在5 000頭以上；另外14臺設備的書虱數量較少，其中11臺的數量在100頭以下，3臺未發現。書虱出現的位置集中在IVC設備的排風管、排風過濾網、粉塵收集盒等處，動物體表及籠盒內未發現。書虱數量與粉塵集聚程度相關，書虱數量較少或沒有發現書虱的14臺設備，其粉塵集聚的程度比較輕微，而書虱數量較多的13臺設備，均表現出較為嚴重的粉塵集聚情況。

圖1 書虱注：左為光鏡照片，右為掃描電鏡圖片Fig.1 psocidsNote：The left picture of psocids is under light microscopy, and the right one is a scanning electron microscopic image

平臺管理人員綜合考慮了書虱的生物特性、屏障環境正常運行需求及IVC設備的特點，在保證小鼠安全的前提下，采取了藥物噴灑滅蟲、IVC籠具清洗及降低濕度等措施。(1)藥物殺滅：針對IVC排風管道及屏障環境采取了不同的方法。針對IVC排風管道的消殺處理，使用1∶200 的敵敵畏，現配現用。操作過程中不關閉IVC主機，保證飼養間內無殺蟲劑氣味，不影響在養動物。將所有籠架的排風管由上端盲端用注射器注入1.25 mL/管，總排風管盲端注入5 mL/管，粉塵收集盒注入1 mL/個，排風過濾網經藥物浸泡后使用，以上工作每周2次，持續3周。針對屏障內外環境的消殺處理，采用雙甲脒(12.5%原液1∶500稀釋)，對屏障內外噴灑藥液，每日1次，持續3周；隨后針對屏障外區域每周1次，持續3個月，屏障內不再處理。(2)IVC籠架及主機的清洗：在進行藥物殺滅的同時，以房間為單位，將籠架和主機逐一拆洗并更換。對籠架和主機進行除塵、清洗、殺蟲、充分晾干、熏蒸消毒后重新啟用；對所有可以進行高溫高壓滅菌的IVC配件如進風嘴、排風嘴、排風過濾網等，經清洗、晾干、高壓滅菌后傳入屏障；27臺籠架在10 d內完成一輪清洗。對于清洗后啟用的籠架及主機，同樣進行藥物消殺處理。(3)降低濕度：房間濕度由60%～70%調整為40%～50%，但經過籠盒后的IVC排風管內空氣的濕度仍接近60%。該方法是否能有效抑制書虱生長尚不清楚。

在實施上述處理措施后，我們詳細觀察了書虱數量的變化。對未清洗的籠架，在第一次使用敵敵畏消殺3 d后仍可觀察到少量活體書虱存在，但數量大大減少，每個籠架都在50頭以下；在第二次用藥后，只發現有零星活體書虱。在10 d后完成第一輪IVC清洗時，敵敵畏消殺已經進行了3次，此后再未發現書虱。

2 討論分析

2.1 書虱的來源

由于書虱在同一時間同一個屏障內大面積發現，而不是局限在某臺IVC設備或者某個飼養間，我們判斷這次爆發應該是1個系統性工作漏洞，而不是個別員工或實驗人員操作帶進的污染。據筆者分析，有3個途徑可導致書虱出現在屏障內：(1)輻照飼料質量不合格。飼料的輻照處理具有直接使用、操作方便、營養成分保存較好等優勢逐漸取代高壓滅菌處理的方法，但飼料在生產、倉儲和運輸過程中很容易被原料及環境中的書虱污染，如果某批次飼料的輻照時間、劑量不達標或者包裝不嚴密，就可能將書虱帶入屏障動物房內。(2)IVC排風過濾網處理措施不徹底。該屏障的過濾網每兩周清洗更換一次，在屏障外用自來水洗刷后，經5‰過氧乙酸浸泡，再用紫外燈殺菌、風淋、晾干備用。由于反復使用，有可能將屏障環境外的書虱帶入。我單位已將清洗后的過濾網通過高壓滅菌方式引入屏障。(3)上海夏秋季節的氣溫及濕度普遍偏高，書虱也較活躍，自屏障外爬入也存在可能。相對于細菌病毒等病原體，防范有移動能力的蟲體更加困難，故對屏障周圍環境的消殺處理需引起重視。

2.2 處置依據

書虱對殺蟲劑具有一定的抵抗能力，且在實施噴灑的過程中會出現死角，導致無法利用藥物徹底滅殺書虱，一旦條件有利，仍然可能會造成書虱的再次爆發。對爆發書虱的籠架進行清洗，不僅去除了書虱賴以生存的飼料粉塵，還可以去除絕大部分蟲體及蟲卵。只有同時進行清洗及消殺的籠架才能徹底殺滅蟲體。

多種藥物對書虱均有殺滅作用，本次使用兩種不同類型的藥物，一種是針對環境消殺使用了雙甲脒，該種藥物氣味低，對動物的影響小，可用于對動物的藥浴[6-7]。另外一種是針對IVC排風管道的消殺，采用了強效藥物敵敵畏。根據程偉霞等的研究，嗜卷書虱和嗜蟲書虱對有機磷類殺蟲劑 (敵敵畏、 毒死蜱、 對氧磷)和氨基甲酸酯類殺蟲劑 (丁硫克百威)敏感性研究顯示，敵敵畏是首選藥物[8-9]。在使用過程中，我們首先進行了試驗性殺蟲，由于藥物注入IVC排風管中，揮發性氣味隨IVC籠盒內空氣排出屏障系統，飼養間無味道，動物未受影響。

書虱最適宜的生存條件是25～30 ℃及70%～80%的相對濕度，但書虱種類不同、環境溫度及濕度差異會影響生活史的長短。據報道，在32℃、75%RH，書虱的卵期約為5 d，在25℃、53%RH 條件下，卵的孵化期為11．9 d，而在30℃、76%RH條件下，孵化期為7．6 d[2]。我們將藥物消殺過程設計為3周，主要的考慮因素是蟲卵對敵敵畏的抵抗力較蟲體強，3周時間可保證所有蟲卵孵化并被殺滅。因書虱對濕度敏感，相對濕度低于60%可抑制群體生長繁殖，我們也采取了降低濕度的措施，但此方法效果有限，僅可作為輔助措施。

2.3 書虱的潛在威脅及風險評估

書虱是粉食性生物，在傳統的平板架飼養方式時，即使發生書虱入侵，由于籠盒與飼料的定期更換、平板架的定期清潔，沒有飼料粉塵堆積的條件，這導致書虱因食物匱乏而無法長期生存，不具備大規模繁殖爆發的條件。但是IVC設備的工作原理與結構特點決定了粉塵不可避免地聚集在排風管道中，這就為書虱的爆發式繁殖創造了條件。通過這次事件的警示，我們計劃將籠架清洗周期由半年調整為三個月，尤其是夏季開始前的六月底，確保對所有IVC籠架及管道進行一次清理；同時，防止飼料粉塵進入IVC設備排風管道的措施需要得到重視，國內有單位在籠盒的排風口增加過濾網，可以有效減少飼料、墊料粉塵進入排風管道，這一裝置值得推廣。

國外學者注意到書虱偶爾在屏障動物房出現的問題[4]。據筆者所知，數年前，某科研機構運行不久的屏障動物房IVC管道中出現過書虱爆發。盡管書虱本身對動物不致病，但是書虱是一個能自由活動的載體，可以攜帶多種病原，如綠膿桿菌、金黃色葡萄球菌等環境菌，這對動物房病原微生物的控制是巨大的威脅。對糧食倉儲單位而言，書虱是工作人員最重要的過敏原之一，這一問題對實驗動物工作者同樣重要。書虱的出現不僅僅會造成工作人員的心理不適，更是屏障動物房管理工作缺陷的表現。本單位屏障環境管理嚴格，運行5年仍保持SPF級別，如此嚴格管理的屏障系統卻發生了書虱爆發的情況，這一教訓應該引起廣大從業人員的重視。