英國國家實驗動物替代、減量、精緻化中心及其實驗動物福利相關資源簡介

黃雅琳撰稿　陳珮瑜校稿

英國國家實驗動物3R中心 (NC3Rs) 為在動物研究和實驗中致力於推廣替代、減少和精緻化之科學組織。NC3Rs與國內外生命科學領域的學者及組織共同合作，包括學術界、製藥、化學、研究資助者及監督機構。並藉由研究資金及早期專業發展，支持科學界研究對3Rs的承諾，鼓勵開放式創新及3R技術的商業化，並且激勵政策、法規和慣例的變革。

NC3Rs目前於動物實驗研究中所提倡的理念即為替代、減量、精緻化。此概念從50多年前便開始著手推行，為動物實驗更為貼近、符合人性化，進而提高動物福祉。如您是研究人員、獸醫師、飼育員、監督者及機構代表人，NC3R網站資訊可以幫助您於動物實驗研究中盡可能完善，並提供實驗動物最好的福祉，增加高品質的研究數據。而完善的實驗設計，更可減少實驗動物的使用數量及促使研究過程更為精進，如有想更進一步了解網站的內容說明，可至其網址 https://www.nc3rs.org.uk/ 閱讀觀看。

NC3R網站資訊中敘述有關3R的定義、NC3R對於科學的應用、資源提供、相關新聞及博客等。以下分別詳細說明網站內容，於3R的定義中說明原則：

(一) 替代 (Replacement)：是指直接替換或避免在其他情況下使用的實驗中使用動物的技術或方法。

(二) 減少 (Reduction)：是指最大限度地減少每個實驗或研究所使用動物的數量，研究必須進行適當的設計與分析，以確保可靠和可重複的結果。

(三) 精緻化 (Refinement)：是指減少實驗動物可能經歷的疼痛，並給予動物更適合的飼養環境、更純熟的操作技術、更精準的實驗設計，以及更人道的實驗管理。

而在NC3R資源中提供了各物種的採血方式、麻醉方法與評估電子學習資源、動物痛苦表情評分表、實驗設計、動物福利評估電子學習資源、安樂死電子學習資源及特定專題資源等資料，以下分別說明網站中可提供的要點內容。

一、各物種採血方式：

可幫助研究人員以最人道及有效的方式選擇合適的血液採樣技術，而選擇採血方法時應考慮採血之物種與其年紀 (體型大小)、採血之目的、採血量、採血之頻率及可提供之麻醉方法等。一般而言，嚙齒類動物總血量約為體重之6 %，若在非犧牲動物情況下採血量不得超過總血量之10 %，若在犧牲動物的情況下最大採血量約可達總血量之50 %。採血的方法有分為手術技術、非手術技術及犧牲採血技術，各物種常用採血方法如下：

二、麻醉方法與評估電子學習資源：

麻醉的目的是消除實驗過程中動物的疼痛和緊張感覺，使動物保持安靜，保障實驗動物的安全。而麻醉方法有分為全身麻醉及局部麻醉，全身麻醉包括吸入式麻醉 (蒸汽或氣體吸入)及注射式麻醉 (肌肉注射、腹腔注射、靜脈注射)，吸入式麻醉對多數動物有良好的麻醉效果，其特點是易於調節麻醉深度和較快的終止麻醉；注射式麻醉則操作簡便，是動物實驗室最常採用的方法之一，腹腔注射麻醉多用於大鼠、小鼠，而較大的動物如兔、狗等則多用靜脈注射進行麻醉。
        此網站內容提供實驗動物麻醉方法之電子互動式學習資訊，教導研究人員了解麻醉的要點及原則，並說明使用正確的麻醉方法及劑量可協助研究人員得到高品質的研究數據，而不當的麻醉方法則會導致實驗數據變異性與實驗動物數量增加。詳細規畫麻醉及鎮痛處置可協助研究更為精進，並且減少動物的使用量。再者，當麻醉過程中發現生命系統有降低時，則需監測動物生理情況 (如眼球運動、眼瞼反射、夾捏反射、肌肉張力、呼吸速率及深度、角膜反射及血壓)，並在實驗過程中採取最小影響的照護措施，如供氧及注射液體維持生命循環。因此此內容可教授研究人員獲取最佳麻醉效果的方式，並了解實驗動物最佳麻醉要點及原則，對於研究數據及實驗過程的重要性。如需了解更詳細內容說明，請點擊 (圖2) 麻醉方法與評估電子學習資源 進入觀看。

圖2、麻醉方法與評估電子學習資源

三、動物福利評估電子學習資源：

識別與預防實驗動物的疼痛、苦痛、窘迫是執行實驗動物研究過程中的必要技能，必須減少較差的動物福祉，提升自我的實驗設計(運用人道終止、修改實驗的程序及提供適當的問題治療)。網站內容說明有關實驗動物的福利評估要點，如評估觀察動物的巢穴及築巢狀態，並且熟悉動物的生活習性，例如大鼠是於夜間活動，需於夜間觀察大鼠活動情況時，則需在紅色日光燈下觀察；運用評分表詳細重複地記錄動物的正常與異常狀態；監測實驗動物身體狀態的評分，如體重降低頻率；確認造成動物健康及福祉變差的原因，並加以治療改善；犧牲時需採取人道犧牲方法；對疼痛、苦痛、窘迫情況進行嚴重程度的分類。其網站採用線上互動式教學說明，如需了解更詳細內容說明，請點擊 (圖3) 動物福利評估電子學習資源 進入觀看。

圖3、動物福利評估電子學習資源

四、動物痛苦表情評分表：

藉由痛苦表情表可提供研究人員更準確監測動物行為及表徵，熟悉動物的身體狀態，促使實驗操作過程更加順利。其內容提供小鼠、大鼠及兔子等痛苦表情圖的介紹，臉部表情的變化為評估小鼠和大鼠疼痛提供了可靠且快速的方法， 根據許多“臉部動作單位”的變化，例如小鼠痛苦表情指標有眼窩收緊、鼻子突出、臉頰隆起、耳朵位置變化及鬍鬚改變；大鼠痛苦表情指標有眼窩收緊、鼻子與臉頰變平、耳朵位置變化及鬍鬚改變；兔子痛苦表情指標有眼窩收緊、臉頰變平、鼻孔形狀改變、鬍鬚改變、耳朵形狀與位子改變。除了痛苦表情表評分痛苦外，也可觀察動物疼痛之一般症狀，如不清理皮毛 (皮毛粗糙無光澤)、食物及水分攝取量下降、尿液及糞便量減少、對人類觸碰的物理性反應異常 (退縮、跛行、異常攻擊性、尖叫、夾緊腹部、脈搏和呼吸次數上升)、體重下降 (原體重之20-25% )、生長停滯 (增重遲緩) 或體質改變 (惡病質cachexia)、脫水、體溫異常 (上升或下降)、脈搏和呼吸異常 (上升或下降) 、磨牙 (常見於兔子及大型農場動物)、流汗 (馬)、自我攻擊、自我傷害疼痛部位、疼痛部位之炎症反應、懼光、嘔吐或下痢及器官衰竭之具體證據 (血液生化、超音波、生檢、肉眼病變等)。如有想更進一步了解詳細的內容，可點擊 (圖4) 動物痛苦表情評分表 進入觀看。

圖4、動物痛苦表情評分表

六、安樂死的電子學習資源：

動物安樂死的目的是以人道的方式使動物死亡，使動物在最低程度的疼痛、緊迫，並在最短的時間內失去知覺和痛覺。安樂死執行的時機點在實驗終止、因研究所需提供血液或其他組織器官、當動物疼痛及窘迫程度超過預期程度以上、因動物健康及福祉考量及不適合繼續繁殖時實施。而在安樂死執行之前，操作人員需有專業的教育訓練，其操作安樂死計畫必須有完整的許可證明，並有監督單位的同意方可執行。安樂死的藥物及方法，取決於動物品種、大小、溫馴度、對疼痛及緊迫的感受度、保定方法及實驗是否需組織採樣等，其安樂死的方法有CO2窒息法、過量麻醉藥注射、頸椎脫臼法、斷頭及麻醉後放血等，而安樂死的方法效用差異於動物年齡而言，新生兒及胎兒對CO2犧牲是無效的，於物種而言，兔子則不適用於CO2犧牲法，其大多數安樂死犧牲皆使用過量麻醉劑。頸椎脫垂犧牲法只適用於小動物，頸椎脫垂犧牲法也只適用體重少於100g的嚙齒類動物，以及體重少於1kg的兔子及鳥類；斷頭犧牲法只適用於哺乳類動物的胎兒及胚胎、體重少於50g的鳥類。許多的方法會直接影響血液生化數值，例如多種麻醉藥。當犧牲速度較慢與物理安樂死犧牲則會造成組織及器官遭受低氧及酸中毒的影響，而導致組織的損害，因此運用適當安樂死方式，對於研究過程的完善程度及研究數據的品質是何其重要的。如需了解更詳細內容，請點擊 (圖6) 安樂死的電子學習資源 進入觀看。

圖6、安樂死的電子學習資源

七、特定專題的資源：

特定專題提供止痛的方法及使用的時間點、動物麻醉所需的麻醉深度和持續時間及麻醉方法、大小鼠保定方法、人道終止時機點、動物福利評估等。
從NC3R相關新聞及博客報導中，提供如改善動物福利研究對於研究人員的益處、抓取動物的方式對於動物的影響、血栓小鼠模式完善的建立、減少實驗性中風模型的變異性及改善實驗性中風研究中的動物福利等資源報導，皆可增加研究員人員對於實驗動物的研究相關知識，並提供研究人員對於實驗動物操作的正確方向。

八、總結：

孰悉評估實驗動物的整體狀態，不管是生理或心理的，對於研究人員都是必要的課題。而動物實驗對於人類醫學上的貢獻是非常重要的，因此研究人員於進行實驗前，必須具備專業資格及技術訓練、建立評估動物福祉的機制及強化實驗動物倫理觀念。運用NC3Rs網站的資源可以協助研究人員更有效進行動物實驗研究，減少不必要的動物犧牲，唯有所有動物實驗研究人員及管理者都能了解3R精神的重要，並實際行動，展現負責任的態度，才能發揮動物實驗真正的價值。因此NC3R網站提供許多實驗動物照護與技術上許多有用的資訊，方便研究人員的學習與查詢動物實驗相關技術，歡迎有興趣的同仁前往瀏覽。