使用二氧化碳（CO2）对成年啮齿类动物实施安乐死近来出现了大量的讨论和科学研究的课题。美国兽医协会（AVMA）发布了关于啮齿类动物可接受的安乐死方法指南中推荐了注射和吸入麻醉剂。理想情况下，可接受的麻醉方法应最大程度减少对动物的潜在疼痛和应激、保护操作人员的安全、给药简单、尽可能减少记录保存和处置要求、大批量安乐死动物的成本效益，并能够确保动物尸体适合其他用途，如用于研究或作为捕食啮齿类的动物的食物。

虽然使用100% CO2的每分钟置换率 (VDR/min) 满足多数上述要求，但为尽可能减少动物安乐死过程中所经历的潜在疼痛（VDR/min大于70%时）或应激（VDR/min小于30%时），推荐使用的VDR/min在30%-70%之间。

理想的安乐死方法的关键特征之一是（死亡的）不可逆性。当使用吸入麻醉剂时，在麻醉气体中的暴露时间对于确保达到 IV 期麻醉（呼吸停止）至关重要。由于小型啮齿类动物在实施CO2或卤化麻醉剂安乐死后，可能发生生命复苏的情况，因此通常建议在处置尸体前采用第二种安乐死方法（例如，颈椎脱臼、断头、开胸或放血）。

对从事这项工作的人来说，这些物理安乐死方法可能会给他们带来情绪上的负担。因此，在使用吸入麻醉剂进行大小鼠安乐死时，确保安乐死的不可逆性将有助于减少操作人员的同情心疲劳。

最短暴露时间

本研究评价了成年大小鼠暴露于CO2后的苏醒情况，以确定不可逆的CO2安乐死的最短暴露时间。本文编译了该文献的动物选择、结果和讨论部分（具体的试验设计细节请查阅参考文献）。

动物选择

小鼠：522只雌性或者雄性小鼠，来源于41个品系（年龄：22~274日龄，平均200日龄）

大鼠：1224只雌性或者雄性大鼠，来源于14个品系（年龄：25~519日龄，平均167日龄）

结果

对于小鼠，在100% CO2中主动暴露（active exposure）2min后，再进行3 min 的最小被动暴露（passive exposure）时间，才可以确保不可逆的安乐死（联合暴露时间总计 5 min）。在被动暴露的3-4 min时间操作范围内，无小鼠苏醒（表 1）。

表 1. 暴露于 100% CO2 2 min 后恢复的小鼠数量和百分比

对于大鼠，在100% CO2中主动暴露（active exposure）2min后，则需继续进行10.5 min 的最小被动暴露（passive exposure）时间，才可以确保不可逆的安乐死（联合暴露总计 12.5 min）。在 10.5 ~ 11.5 min 的被动暴露时间操作范围内，无大鼠苏醒（表 2）。

表 2. 暴露于 100% CO2 2 min 后恢复的大鼠数量和百分比

讨论

确保所选择的安乐死方法的不可逆性是安乐死操作的关键组成部分。当使用吸入性麻醉剂进行过量麻醉实施安乐死时，通常建议采用第二种物理安乐死方法确保动物死亡。多数情况下，因研究要需，在动物安乐死后需进行组织采集，通常可以实施二次安乐死。如果不需要组织样本采集，则无需实施第二种物理安乐死方法，以最大限度地减少操作人员的同情心疲劳。 

本研究表明，在制定安乐死指导原则时，大鼠和小鼠之间存在显著差异。尽管至少 3 min 的被动暴露时间足以确保成年小鼠发生不可逆的死亡，但如果未进行物理人道处死方法，成年大鼠极有可能从该暴露持续时间中苏醒。为确保单独使用CO2安乐死的大鼠发生不可逆死亡，必须在CO2中将被动暴露时间至少延长到10.5 min。

总之，本研究表明，通过延长大鼠和小鼠的CO2暴露时间可实现不可逆死亡。

参考文献：

Debra L Hickman, Minimal Exposure Times for Irreversible Euthanasia with Carbon Dioxide in Mice and Rats, Journal of AALAS, 2022