
实验动物设施的抗菌药物管理
引 言
细菌对抗菌药物的耐药性已演变成全球性健康危机。医生与兽医逐渐接纳 “抗菌药物管理”(AMS)理念,力求长期维持抗生素疗效。AMS主张全面、系统地遴选与使用抗生素,以保障其药效的可持续性。2007年,美国感染病学会和美国医疗保健流行病学学会针对人类医院的AMS项目发布正式指南。但在兽医学领域,AMS尚属较新观念。食用动物养殖中,抗菌药物作为生长促进剂使用,因可能引发耐药菌滋生与传播,已被严格管控。近期,不少文献呼吁伴侣动物从业者积极推行AMS实践,如在兽医医院设立正式AMS项目。研究显示,无论有无正式AMS项目,关于细菌耐药性和AMS的知识普及,都能降低抗生素处方频率与疗程,减少不合理用药。
在实验动物领域,抗菌药物用于临床疾病治疗、保护易感动物群体,以及微生物组研究、调控基因工程动物表达等科研项目。推动抗生素合理使用,旨在保障临床护理与科研支持质量的同时,降低细菌耐药性风险。实验动物领域常用 “3R” 原则,即替代(Replace)、减少(Reduce)和优化(Refine),来倡导合理使用实验动物,近期这一原则在兽医学文献中也用于支撑 AMS 理念。还有观点主张采用 “5R” 方法开展 AMS,即在 “3R” 基础上新增审查(Review)和责任(Responsibility)。
Part.01减少实验动物对抗生素的使用
抗生素开具需遵循严格必要原则。人类医学中,抗生素常被错用于治疗病毒引发的呼吸道疾病,儿童群体尤为突出。实验动物领域,病毒导致的临床疾病相对少见,抗生素部分用于确诊细菌感染,部分属经验性用药。AMS 策略规定,给实验动物用抗生素前必须先诊断。一般而言,开抗生素处方前,要排查并确定细菌种类、存在情况及对抗生素的敏感性。啮齿动物和非人灵长类动物易出现皮肤损伤,因病原菌分离株与共生菌群难区分,常导致经验性治疗。小型动物兽医通常建议通过细胞学检查诊断皮肤感染,深部或难治性感染则需细菌培养和药敏试验。
与其他兽医不同,实验动物兽医较少受客户(科研人员)不合理的抗生素使用压力。随着人类医学和伴侣动物兽医学对经验性用抗菌素审查趋严,科研人员可能质疑实验动物临床用抗生素,甚至将其视为研究中不可接受的变量。
Part.02优化实验动物中抗生素的使用
抗生素使用方式在其应用过程中起着关键作用。传统依据最低抑菌浓度(Minimum Inhibitory Concentration, MIC)确定剂量,MIC 指理论上抑制细菌生长的最低抗生素浓度。但 MIC 反映的是特定条件下的稳态药物浓度,未考虑达到稳态前可能的耐药菌筛选问题。当下耐药菌广泛传播,MIC 可能低估控制感染所需剂量,尤其在肺部、中枢神经系统等部位。而且多数抗生素的 MIC 基于人类研究,小型实验动物如啮齿动物代谢率高,很多药物难达 MIC 标准。小鼠和大鼠用抗生素后较少出现明显毒性反应,因其对与抗生素相关的梭菌过度生长抵抗力强。不过,使用抗生素时仍要密切监测动物有无毒性迹象和不良反应。
抗生素特性决定给药方式。磺胺类等时间依赖性抗生素,疗效取决于药物血浆浓度超 MIC 的持续时间;氟喹诺酮类等浓度依赖性抗生素,靠血浆峰浓度发挥作用。时间依赖性抗生素通过饲料、饮水肠内给药效果可能较好;浓度依赖性抗生素则更适合肠胃外注射(大剂量)给药。对研究用啮齿动物,食物或饮水给药优势明显,因局部或肠胃外治疗需保定动物,会带来应激,干扰研究结果。
兽医学实践中,抗生素在外科手术、重症监护、内科、皮肤科广泛应用。小鼠和非人灵长类动物疾病里,皮肤问题(皮炎、打斗伤口)占比大。小型动物兽医实践指南建议,研究用啮齿动物多数皮肤损伤(局灶性表面损伤)优先用局部抗生素,而非全身用药。一些小鼠群体中,眼部损伤发病率仅次于皮肤损伤,全身用药难作用于眼部,眼部感染应采用局部抗菌药物治疗。局部感染(如脓肿)切开引流即可,通常无需用抗生素。大型实验动物如非人灵长类动物和狗常用注射用抗生素治疗,近年长效单剂量注射用抗生素制剂应用受提倡。大面积创伤性损伤和全身性感染,特别是免疫功能低下动物的此类感染,可能需用全身性抗生素,但应在临床允许的最短时间内给药。
Part.03替代实验动物中的抗生素使用
即便诊断支持用抗生素(包括局部抗生素),也需谨慎。人类伤口护理中,局部抗生素已出现细菌耐药现象,皮肤科医生更多推荐非抗生素类局部治疗方法处理浅表伤口和皮肤感染。小型动物兽医皮肤科常用局部防腐剂(含或不含抗生素)治疗,也有建议用洗必泰溶液治疗啮齿动物皮肤损伤。同时,非药物干预措施也值得关注。修剪指甲可减少抓挠导致的皮肤和软组织损伤。环境调整,如在笼子里增加物品分散动物抓挠注意力,可能有效果。更换笼子时,转移少量原脏笼子垫料到新笼子,利用气味标记维持等级秩序,减少动物攻击性;优化笼子内部设施,也可能降低小鼠打斗行为。
避免细菌感染是替代抗生素使用的最佳方案。为研究人员提供无菌手术技术培训,给予协助、空间、设备和物资支持,可使多数手术无需预防性用抗生素。非一次性器械用后要清洁消毒,剃毛刀刀片需高压灭菌。手术前,耗材和植入物应严格灭菌。改进笼子设计有助于啮齿动物感染控制,饲养笼内气压高于房间气压虽可能增加员工接触过敏原风险,但对免疫缺陷品系等易感染啮齿动物,能更好抵御细菌感染,减少预防性用抗生素需求。更换笼子及其他动物操作时采用微隔离技术,优先处理易感染动物(如工作日早些时候),也可能降低感染发生率。
Part.04审查实验动物中的抗生素使用
需定期审查个体实验动物和整体动物群体的抗生素使用情况。若诊断前就用了抗生素,应依据检测结果优化或调整治疗方案。诊断实验室应按临床与实验室标准协会发布的指南,在机构或区域层面生成年度累积抗菌谱。人类医院通过量化临床抗生素使用情况(如抗菌药物治疗天数)识别用药模式,评估 AMS 措施和项目有效性。研究机构中,兽医、兽医技术人员和诊断实验室人员就抗菌药物使用展开讨论评估,是建立 AMS 措施的重要开端。最终,实验动物领域应借鉴其他兽医专业组织经验,制定实验动物抗菌药物合理使用指南。
Part.05为实验动物合理使用抗生素担责
动物实验项目和饲养室管理影响抗菌药物使用、耐药菌产生传播及人畜共患病,这些又反过来影响饲养室工作人员、研究人员及公众健康安全。动物饲养室用过的抗生素(如啮齿动物饮用水中的)应作为化学废物妥善处理,不能倒入下水道,防止污染地下水,增加环境耐药菌数量,市政污水排放许可对抗生素排放有限制。部分 AMS 改进措施易实施,部分则需观念转变,需要个体切实承担抗菌药物管理责任。
结论
负责照料实验动物的人员在抗生素使用方面面临着相互矛盾的责任。遵循兽医护理标准、关怀患病动物可能致抗生素过度使用;但又需平衡维护公众健康责任,减少耐药菌产生,维持抗生素疗效。如同其他临床学科,实验动物医学抗生素使用应依 AMS 理念优化。“5R 原则” 为 AMS 实施提供指导:减少抗生素使用,仅对确诊细菌感染且经许可研究项目中的动物用药;根据动物种类、感染特征和药物特性,优化剂量、给药途径,缩短治疗时长;尽量用非抗生素药物和其他干预措施替代抗菌药物,改善卫生清洁预防感染,避免不必要用药;定期审查个体和群体抗生素需求;最重要的是,切实为实验动物抗菌药物合理使用担责。如此,才能保障实验动物健康、科研顺利,同时应对细菌耐药性挑战,维护公众健康。