为何使用实验动物是必要的

文/冯丽萍 林金杏

实验动物是生命科学研究的重要工具,也是现代医学研究的基础条件。那么,为什么一定要使用实验动物呢?

实验动物对疾病致病机理研究很重要
各种疾病(包括感染、中毒、外伤等)均会对身体造成一定的伤害,我们不可以在人体中复制疾病,只能让动物担任人类的替难者;而且在疾病的研究过程中,我们需要对各种器官病灶进行采样分析,必然会对身体造成伤害,因而也不可能在人体进行重复实验。此外,实验动物具有很多自身的优势,比如遗传背景明确、可重复性强、操作条件可控等,这些均能保证研究结果的可靠性。
由于实验动物跟人类存在着差别,研究中通常会使用多种动物来研究同一种疾病。将不同动物的疾病特征与人类疾病进行比较,可以更全面有效地认识疾病的发生发展规律。比如:科研工作者发现雪貂可以通过直接或者间接接触传播新冠病毒,传播方式类似于人类,那么雪貂就可以作为研究新冠病毒传播途径的实验动物;而食蟹猴在感染了新冠病毒之后,肺部病变跟人类很相似,那么食蟹猴就可以用于研究新冠肺炎发生发展的过程以及机体的应答过程等。
目前用于新冠病毒研究的实验动物有很多种,包括雪貂、金黄地鼠、小鼠、兔、水貂、斑马鱼、猪、非人灵长类动物等。这些实验动物不仅可用于研究新冠病毒的致病机理,还可用来评价疫苗及药物的效果和安全性。

实验动物对疫苗安全性评价很重要
1976年的美国猪流感疫苗事件,就是因为美国政府为了尽快推行疫苗,在未对疫苗进行严格的安全性检测的情况下,使超过4500万美国民众接种了该疫苗,从而导致500多人罹患格林-巴利综合征并出现神经性抽搐症状,其中58人死亡。2004年,一项严重急性呼吸综合征候选疫苗的动物实验显示,接种过该疫苗的雪貂并不能完全抵御病毒,甚至有些会出现严重的副作用(如发展成肝炎),这一实验结果避免了该疫苗在人体中的大规模使用。所以说,疫苗的临床前开发非常有必要进行动物实验。

目前替代方法还不能完全取代动物实验
近年来,部分人士一直在倡议禁止动物实验,但是动物对于研究疾病的致病机理及测试新疫苗的功效、安全性和作用方式依然特别重要。通过动物实验,科学家已成功开发了针对脊髓灰质炎、麻疹、结核、脑膜炎和埃博拉出血热的疫苗,挽救了数百万人的生命。当然,随着生命科学的不断发展,分子方法、细胞和组织培养、人类挑战模型、人类生物库材料和数学模型等替代技术相继建立,但是,目前尚没有能够完全替代动物实验来研究人体复杂功能的集成模型。在当下以及可预见的未来,替代方法还不足以完全取代动物实验,替代模型还不具备动物的复杂性。另外,类器官无法研究疾病之间的相互作用,也不能模拟由激素、神经网络和肠道菌群介导的免疫系统间的代谢稳态,更不能体现行为和认知状况。因此,使用实验动物对于自身免疫和代谢性疾病、心血管疾病、脑部疾病、癌症以及病原体感染炎症等的研究是必不可少的。
实验动物为人类的健康事业做出了巨大的贡献,超过70%的诺贝尔生理学或医学奖获奖成果的研究过程中都使用了实验动物。科学合理使用实验动物能够促进生命科学及医学的可持续发展,为人类健康保驾护航。
【本期“深度报道”栏目文章作者赵勇、万颖寒、沈如凌、林金杏、冯丽萍均供职于上海实验动物研究中心。上海实验动物研究中心的相关实验动物科普工作得到上海市科委“科技创新行动计划”科普专项(项目编号:21DZ2305600)的资助。】

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