實驗動物職業(yè)過敏癥的研究進(jìn)展

鄭茂恩, 楊春紅, 王可洲, 劉濤, 趙元東(. 山東省實驗動物中心, 濟(jì)南250002;2. 濟(jì)南朋悅實驗動物繁育有限公司, 濟(jì)南 250200;. 山東大學(xué)，濟(jì)南25000)

實驗動物過敏癥(laboratory animal allergy，LAA)被認(rèn)定為是一種職業(yè)病，主要導(dǎo)致從業(yè)人員呼吸道、皮膚和眼部等的過敏性炎癥反應(yīng)，實驗動物的皮屑、毛發(fā)、唾液和糞便等均可成為過敏原，LAA已經(jīng)影響到實驗動物從業(yè)人員的職業(yè)健康安全，成為影響健康安全的潛在因素[1]。

LAA是實驗動物行業(yè)面臨的一種新的職業(yè)健康危機，直至Sorrell等[2]和Rajka等[3]分別報道了實驗動物(小型豬、大鼠和小鼠)引起的過敏癥后，才開始引起人們對實驗動物從業(yè)人員健康問題的關(guān)注。此后，國外學(xué)者對LAA的患病率和常見癥狀，與接觸數(shù)量、接觸時間和頻率，個體特應(yīng)性等因素的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了大量的研究[4-8]。

1 國外研究概況

從實驗動物應(yīng)用至今, 獲諾貝爾獎項的近90位科學(xué)家最關(guān)注的是實驗結(jié)果及其在相應(yīng)領(lǐng)域所取得的成就, 而對于實驗動物從業(yè)人員的健康安全問題幾乎不曾涉及, 美國“國家職業(yè)安全與健康研究所”在1989年認(rèn)為LAA對從業(yè)人員具有一定的危險性, 1998年將LAA認(rèn)定為一種職業(yè)病[9]。

國外研究[10,11]表明，3/4的實驗動物從業(yè)人員有過敏癥狀，1/3的人員出現(xiàn)過職業(yè)性過敏，約1/10的癥狀可能會發(fā)展成哮喘，鼻炎和哮喘是實驗動物從業(yè)人員中普遍存在，每年1 000名實驗動物從業(yè)人員中有2.54人和1.56人會患上鼻炎和哮喘[12]。LAA已經(jīng)成為波蘭實驗動物從業(yè)人員健康安全的一個重要問題，有20.5%的人員出現(xiàn)過哮喘現(xiàn)象, 11.0%的人員出現(xiàn)過眼睛過敏癥狀[13]。Jones等[14]在日本通過問卷調(diào)查顯示, LAA的患病率為17.6%，主要表現(xiàn)為過敏性鼻炎、眼結(jié)膜炎和哮喘等癥狀。Muzembo等[15]對169名日本高知醫(yī)學(xué)院受試者進(jìn)行問卷調(diào)查, 評估與實驗動物接觸的相關(guān)性，結(jié)果顯示LAA的患病率為17.6%，大多數(shù)為過敏性鼻結(jié)膜炎和哮喘癥狀。Moghtaderi等[16]對100名實驗動物人員和50名對照人員進(jìn)行了皮膚點刺試驗(SPT)和肺部功能試驗，發(fā)現(xiàn)36%的實驗動物從業(yè)人員SPT結(jié)果為陽性，52名LAA人員中36名SPT結(jié)果為陽性，12名肺功能異常的人員中6名為SPT為陽性。

D'Ovidio等[9]和Pomés等[17]認(rèn)為大多數(shù)過敏原是蛋白質(zhì)超家族成員，至少含50種結(jié)合或攜帶疏水性小分子胞外蛋白。隨著分子技術(shù)的發(fā)展，蛋白芯片技術(shù)、高效液相色譜和X-射線晶體學(xué)可以更好地測定和分析免疫球蛋白E(IgE)，為過敏原分子反應(yīng)機制提供詳細(xì)信息、診斷治療和預(yù)防控制措施。Hollander 等[18]對荷蘭8個動物設(shè)施內(nèi)的540名工作人員進(jìn)行問卷調(diào)查，并進(jìn)行SPT、總IgE和特異性IgE測定，結(jié)果顯示人對大鼠和小鼠的過敏率分別為19%和10%，胸悶癥狀和總IgE水平升高相關(guān)。Yoshimura等[19]對北海道大學(xué)接觸實驗嚙齒類和兔的555名學(xué)生和教師進(jìn)行問卷調(diào)查和IgE測定，LAA人員的IgE陽性率比其他人員顯著升高。Palmberg等[20]對醫(yī)科大學(xué)實驗動物的70名工作人員進(jìn)行了2年跟蹤研究表明，LAA患病率為19%。嚴(yán)重暴露24個月后會進(jìn)一步造成肺功能的損傷，同時嗜酸性細(xì)胞、白細(xì)胞介素2(IL-2)和淋巴細(xì)胞顯著增加，血液CD4+細(xì)胞和特異性IgE蛋白比例降低，總IgE蛋白出現(xiàn)偏高現(xiàn)象。Jennifer等[21]對小鼠上皮細(xì)胞和特異性IgE小鼠上皮細(xì)胞(e71)和尿液(e72)進(jìn)行了SPT，確定實驗動物工作者的免疫致敏性，93%致敏患者對小鼠蛋白(上皮特異性IgE和/或尿特異性IgE)具有IgE陽性，還觀察到4種未被鑒定的IgE蛋白，單獨的LAA診斷測試不能充分識別對小鼠過敏原的敏感性，未鑒定的IgE結(jié)合蛋白為診斷測試之間的差異提供了一種可能的解釋。在蛋白質(zhì)印跡中，觀察到IgE與已知的小鼠過敏原(Mus m1、Mus m2和小鼠白蛋白)的結(jié)合。

2 國內(nèi)研究情況

國外對LAA的研究進(jìn)展非常迅速，而國內(nèi)雖然也有機構(gòu)專門研究職業(yè)過敏性疾病，但對實驗動物引起的職業(yè)性過敏癥研究報告較少[22]，國內(nèi)主要通過問卷調(diào)查分析實驗動物從業(yè)人員的健康安全和預(yù)防控制，很少對LAA的測定和機制進(jìn)行深入研究。2013年，徐鋆嫻等[23]對12名實驗動物從業(yè)人員進(jìn)行了問卷調(diào)查和跟蹤探訪，闡述了實驗動物從業(yè)人員的健康安全不但要加強管理和職業(yè)教育，更重要的是加強自我防護(hù)。

3 防護(hù)和控制

動物過敏癥應(yīng)該采取預(yù)防和控制方式來降低風(fēng)險，控制LAA風(fēng)險主要包括合理的設(shè)計和運行設(shè)施，使用安全的儀器設(shè)備，建立標(biāo)準(zhǔn)的操作規(guī)程，提供個人防護(hù)設(shè)備，加強員工培訓(xùn)，個人衛(wèi)生，醫(yī)學(xué)鑒定和預(yù)防醫(yī)學(xué)等措施[24]。

Larese等[25]研究里亞斯特大學(xué)467位接觸到實驗動物的科學(xué)人員過敏癥的情況和預(yù)防措施效果，發(fā)現(xiàn)暴露時間長短和過敏癥沒有必然的聯(lián)系，而經(jīng)過采取預(yù)防措施，LAA從2001～2004年的25.6%降低到2013～2016年的8.2%。Lee等[26]在2016年對韓國獸醫(yī)學(xué)會33名受試者分為過敏組和非過敏組進(jìn)行了暴露研究，過敏組對小鼠、馬、兔和豚鼠的致敏作用明顯高于非過敏組，對一些動物上皮過敏原的敏感性可能是人口統(tǒng)計學(xué)或職業(yè)因素，與動物過敏有關(guān)。

職業(yè)健康安全等級由所使用的動物、設(shè)施安全、暴露強度、持續(xù)時間和頻率、個人的易感性以及特殊工作場所職業(yè)病和職業(yè)傷害的歷史來決定[27]。LAA是實驗動物工作者最普遍的職業(yè)健康問題，通風(fēng)、空氣流動、濕度、清潔消毒等因素都可影響環(huán)境中過敏原[28,29]，Miller等[30]研究顯示，實驗動物設(shè)施對健康監(jiān)測至關(guān)重要，飼養(yǎng)在獨立通風(fēng)籠具(individually ventilated cage，IVC)系統(tǒng)中嚙齒類動物可以防止病原體在籠間傳播。Straumfors等[31]研究實驗動物設(shè)施中的Mus m1(一種來源于小鼠的過敏原因子)和Rat n1(一種來源于大鼠的過敏因子)暴露情況，發(fā)現(xiàn)IVC系統(tǒng)中的動物比開放籠中可以有效減少過敏因子水平。Feary等[32]對英國7個機構(gòu)750名實驗動物工作者通過測量空氣中Mus m1水平進(jìn)行了調(diào)查, 結(jié)果顯示IVC中 Mus m1水平低于開放籠; 對接觸小鼠低于3年的216名參與者的進(jìn)行了統(tǒng)計, 顯示IVC患者的致敏率(2.4%)相比常規(guī)籠養(yǎng)(9.8%)較低。Feistenauer等[33]研究動物設(shè)施中的小鼠尿液空氣過敏原的健康風(fēng)險，IVC房間中過敏原濃度最低，使用密封的IVC可最大限度地減少過敏原暴露水平，并降低動物設(shè)施人員的過敏癥。

識別與動物相關(guān)的潛在風(fēng)險并能將其降到最低的可接受程度，對風(fēng)險進(jìn)行評估以建立控制和預(yù)防風(fēng)險的策略。D’Ovidio等[34]使用蛋白質(zhì)組陣列技術(shù)研究環(huán)境和職業(yè)暴露過敏原的創(chuàng)新方法，用于評估特定工作場所中對動物過敏原特異性IgE響應(yīng)性的標(biāo)準(zhǔn)方法。Jones[35]通過脂質(zhì)運載蛋白過敏原如Mus m1作為免疫調(diào)節(jié)蛋白研究動物過敏原與LAA發(fā)展之間的關(guān)系表明, 它可通過Toll樣受體觸發(fā)先天免疫受體并促進(jìn)氣道性LAA。Federica等[36]研究實驗動物從業(yè)人員氣道炎癥的生物標(biāo)志物，對呼出一氧化氮(FeNO)、冷凝物過氧化氫(EBC-H2O2)和血清表面活性蛋白A(SP-A)進(jìn)行測定，結(jié)果顯示FeNO水平與暴露、致敏和年齡相關(guān)，致敏人員的EBC-H2O2水平高于對照組，在癥狀中觀察到較高(SP-A)水平，但不受暴露，致敏或年齡的影響。LAA暴露和FeNO高水平相關(guān)的臨床癥狀的存在應(yīng)促使實驗動物人員進(jìn)行進(jìn)一步的醫(yī)學(xué)評估，血清SP-A水平可用于監(jiān)測從鼻炎到哮喘的進(jìn)展。

人員化的管理制度和培訓(xùn)措施，加強個人防護(hù)裝備的管理、管理制度的建設(shè)和從業(yè)人員培訓(xùn)才可能的減少LAA的發(fā)生[37,38]。加強實驗動物員工培訓(xùn)，嚴(yán)格遵循安全操作程序。個人清潔和保護(hù)設(shè)備在實驗的過敏癥中起著至關(guān)重要的作用，無論是新入職還是已經(jīng)入職的員工，個人清潔等良好的衛(wèi)生習(xí)慣都可以大大降低致敏的風(fēng)險。符合規(guī)格要求的呼吸面罩、手套、頭套、口罩、鞋套和防塵衣等保護(hù)設(shè)備同樣對穿戴人起到有效保護(hù)作用，比如N95類防塵面罩等。以上給我們提供了科學(xué)的預(yù)防措施。

對于長期暴露于實驗動物的工作人員，應(yīng)進(jìn)行年度篩查，檢測出現(xiàn)過敏癥狀以便采取適當(dāng)?shù)母深A(yù)措施[39]。預(yù)防是減少生物傷害最有效的方法，可以通過建立級別更高的動物安全實驗室，比如生物安全水平四級(BL-4)實驗室等，減少暴露機會，限制過敏原[40]。隨著實驗動物過敏原接觸的減少，員工個體易感性的重要性將被放大。研究接觸量與結(jié)果之間的關(guān)系，閾值接觸量及如何控制這些接觸量，以及個體易感性的組成部分等，并采取個性化的方法來預(yù)防疾病，這將對保護(hù)人員健康產(chǎn)生重大影響[27]。

4 結(jié)語

LAA被認(rèn)定為是一種職業(yè)病，已經(jīng)影響到實驗動物從業(yè)人員的職業(yè)健康安全。美國國際實驗動物許可與評估協(xié)會(AAALAC)、加拿大實驗動物管理委員會(CCAC)以及歐洲實驗動物聯(lián)合會(FELASA)等機構(gòu)均把職業(yè)健康與安全計劃(OHSP)作為一個實驗動物飼養(yǎng)管理和使用機構(gòu)能否被認(rèn)可的重要評估內(nèi)容，實驗動物從業(yè)人員的職業(yè)安全與健康是AAALAC認(rèn)證中的關(guān)鍵點之一。

實驗動物從業(yè)人員職業(yè)健康安全涉及環(huán)境職業(yè)衛(wèi)生、公共衛(wèi)生、毒理學(xué)、流行病學(xué)、疾病學(xué)、健康社會學(xué)和科技與社會等諸多領(lǐng)域。鑒于國內(nèi)實驗動物科學(xué)快速發(fā)展，實驗動物從業(yè)人員的數(shù)量越來越多，制定合理科學(xué)的診斷措施和治療方法預(yù)防和控制LAA和傳播途徑。對于LAA，不僅要進(jìn)行培訓(xùn)和風(fēng)險評估，更重要的是進(jìn)行預(yù)防[30]，有效控制過敏原和減少自身暴露是預(yù)防最有利的措施。職業(yè)健康安全不僅反映了整個單位的運行情況和管理責(zé)任，也反映了整個行業(yè)的健康發(fā)展，同時也反映了整個社會的經(jīng)濟(jì)效益和健康安全意識。