本报记者 刘艳华 通讯员 顾建柱 张利刚
由国家质检总局立项，天津检验检疫局主持完成的科研项目《进出境化学品健康危害动物替代系列方法的建立和应用》，针对进出口化学品健康危害性检测需要，着眼对动物生命的尊重和保护，努力探索并研究出以细胞、斑马鱼等“较低级生物”替代传统的用鼠、兔等“较高级动物”作为试验对象的检测新方法，更显人性化，促进了化学品毒性动物试验领域的进步。
化学品作为社会生产和人民生活的一种重要材料，已经成为现代社会不可或缺的一部分。然而一些化学品的物质特性也决定了它对人们的身体健康存在着潜在的威胁。
我国每年有大量化学品进出境。如何检测这些进出口的化学品是否存在健康危害因子？如何确保从外国进口的化学品不给国内使用者带来安全隐患？如何确保出口化学品能够符合进口国健康标准？肩负进出口商品检验检疫职责的检验检疫人时常面临着这样的问题。
传统检测问题多
传统对化学品健康危害的检测方法通常用白兔、老鼠甚至更大型的动物作为试验承受对象，存在着对试验动物危害大、试验成本高、检测效率低等问题。
天津检验检疫局工业产品安全技术中心主持完成的《进出境化学品健康危害动物替代系列方法的建立和应用》项目，针对目前国际上的研究趋势和最新的法规要求，运用体外肝细胞培养、组织器官培养、原代细胞培养、体外皮肤组织和细胞培养等先进技术，探索建立了一套对化学品肝毒性、神经毒性、皮肤毒性的快速检测、快速筛选技术方法，为我国口岸常见重大健康危险因子检测提供了技术支撑。
项目主要围绕化学品对靶器官（即肝、神经和皮肤等器官）的健康危害性检测需要，开展试验动物的替代研究。
项目执行过程中，科研人员对分子毒理学、细胞毒理学、分子免疫学、分析毒理学等新技术进行了深入研究，并把这些技术应用到试验中，对利用较低级的分子生物或细胞生物进行化学品毒性检测的可行性进行反复比对，逐步摸索出了用较低级生物取代较高级动物进行化学品靶器官毒性检测的新方法。
对比方知奥妙多
其一是化学品肝毒性动物替代：用人胚肝细胞替代传统试验用的鼠类动物。
人胚肝细胞能够实现对肝毒性物质对肝功能损伤有关指标的反映，能够达到试验目的。
传统方法须在鼠类动物体内试验，然后再从动物体内抽取肝组织甚至处死试验动物获取肝组织做病理切片，对动物伤害大，利用鼠类动物进行试验的周期一般至少需要3个月，有的甚至用2年多的时间。人胚肝细胞易于培养便于获取，不会对活体动物造成任何伤害，培养成本较低，利用这种细胞进行化学品毒性检测只需1周左右就可以得到试验结果。
其二是化学品皮肤毒性动物替代：用3T3成纤维细胞替代传统试验用的家兔等小动物。
3T3成纤维细胞对光毒性等皮肤毒性具有敏感性，能够实现对化学品皮肤毒性检测的试验目的。
传统试验方法需用UVA光线直接照射家兔背部，有时还需去除部分兔毛，观察兔子皮肤的损伤情况，试验周期大约需要1周左右。3T3成纤维细胞培养方法简单、成本较低，并已实现商品化，获取途径便捷，试验过程具有良好的可操作性，试验时间为3天左右。
其三是化学品神经毒性动物替代：用大鼠海马神经细胞替代传统试验用的SD大鼠。
大鼠海马神经细胞受神经毒性化学品影响的基因表达与原代大鼠海马神经细胞的基因表达相同，能够用大鼠海马神经细胞替代原代大鼠海马实现试验目的。
传统试验用的试验对象是原代大鼠大脑中的海马组织，此方法会对大鼠造成生命威胁，并且还需对海马组织进行原代培养，培养过程操作性难，成功率较低，从试验时间上来讲，仅海马组织的原代培养时间就需10天左右。大鼠海马神经细胞可以用现代技术提取，操作方便且提取数量不受限制，能重复进行试验。
其四是其他模式生物在化学品毒性快速筛选技术中的应用：用斑马鱼替代传统试验中用的小鼠等哺乳类动物。
斑马鱼脑部和中枢神经系统和较高级哺乳动物的神经系统具有许多相似性，能够实现对化学品毒性的快速筛选。
传统试验用小鼠等哺乳类动物的生长期长，试验成本高，试验周期一般为少则3个月，多则2年。斑马鱼的细胞标记技术、组织移植技术、突变技术、单倍体育种技术、转基因技术、基因活性抑制技术等已经成熟，且有丰富的胚胎突变体资源，有些资源还可做为人类疾病模型；较易培养，一般情况下96小时就可培养成功，成本相对较低。
成果应用价值高
目前，该项目科研成果已经应用于检验检疫化学品健康危害性的实际检测中，从该项目输出的22项行业标准也已发布并在整个检验检疫化学品毒理学检测实践中被应用。
项目成果形成以来，天津检验检疫局危险品检测实验室利用新的检测方法，对相关进出口化学品健康危害性进行了检测，为包括天津在内的北方地区的100多家化工企业及其下游企业货物的进出口提供了技术保障，涉及货物总值约30亿美元。
实践表明，该项目研究成果及其形成的行业标准符合我国目前的研究水平和应用需求，在防止外来有害物质入境、保护本国公民健康方面发挥了重要的保障作用，为进出境化学品基于GHS分类制度的安全性评估提供了新的快速、高通量检测技术。对建立和完善我国化学品毒理学安全性评价动物实验替代方法体系，推进我国化学品健康领域检测试验工作的深入开展，提升我国突破化学品国际贸易中技术壁垒的能力等都有积极的促进作用。
该项目在2012年中国实验动物学会组织的科技奖评选中获科技进步奖。评审专家认为，该项目能够有效解决传统检测方法中存在的对试验动物危害大、试验成本高、检测效率低等问题，具有动物检测成本低、检测效率高的特点，有较好的推广价值。
另据天津检验检疫局实验室人员介绍，该项目成果还具有良好的可推广性，应用范围可以拓展到化妆品等商品的检测领域，具有较好的社会效益和经济效益。
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动物实验，即使用非人类的动物进行科学试验，长期以来在科学研究中被广泛应用。据统计，在世界范围内每年有5至10亿脊椎动物应用于动物实验。
1959年英国科学家提出尽可能减少动物实验用量，优化完善实验程序或使用其他手段和材料替代动物实验的“3R原则”（减少（reduction）、优化（refinement）、替代（replacement）的简称。替代是不通过与动物相关的实验或过程去获取所需的知识，如采用体外细胞和组织培养替代整体动物实验。
我国在2006年出台的《关于善待实验动物的指导性意见》中明确指出：要尽可能合理的使用动物以减少使用实验动物的数量。
《中国国门时报》
