实验动物研究范文

时间:2023-12-13 17:30:21

实验动物研究

实验动物研究篇1

1.1实验动物科学的概念

实验动物科学(Laboratory Animal Sciences)是以实验动物资源研究、质量控制和利用实验动物进行科学实验的一门综合性学科。在《学科分类与代码标准》(GB/T13745-1992)中,与实验动物科学有关的学科分别是“实验动物学”、“医学实验动物学”、“比较病理学”等,分别归属于动物学和基础医学等。实验动物科学诞生于20世纪50年代初期,现在已发展成为一门独立的、综合性的基础科学,它是融合生物学、动物学、兽医学和医学等科学,并引用了其它自然科学的成就发展起来的。因此这门科学是综合性的,它所涉及到的知识面很广泛,不仅要以生物学、医学、药学、兽医学、畜牧学等为对象,以遗传学、育种学、病理学、生理学、营养学、微生物学等为基础,还要引用机械工程学、环境卫生学、建筑学等科学,对实验动物和动物实验方法进行开发和研究。简言之,实验动物科学是以生物特性、饲养繁殖、遗传育种、质量控制、疾病防治和开发应用的科学。

1.2实验动物科学的研究内容

实验动物学(laboratory animal science)是以实验动物为主要研究对象,并将培育的实验动物应用于生命科学等研究领域的一门综合性基础学科。概括地讲,实验动物学包括了实验动物繁育和实验动物应用两部分内容。前者主要围绕实验动物种质培育和保存、生物学特性、生活环境、饲养繁殖与管理、质量控制、野生动物及家畜禽的实验动物化等开展有关研究,使实验动物品种、品系不断增加,质量不断提高,最终达到规范化和标准化的要求。后者主要以各学科的研究目的为目标,研究实验动物的选择、动物实验的设计、试验方法与技术、动物模型的制造、影响动物实验结果各因素的控制以及在试验中实验动物反应的观察和结果外延分析等,以保证科研教学活动中动物实验的质量。实验动物学研究范畴包括实验动物生物学、实验动物环境生态学、实验动物遗传学、实验动物营养学、实验动物微生物学和寄生虫学、实验动物医学、比较医学、动物实验技术、实验动物福利、动物实验伦理学、动物实验替代方法学等内容。随着实验动物科学的发展,实验动物科学与生命科学、医学、药学、制药工业、化学工业、航空航天、环境保护、生物安全、生态保护等许多学科和行业结合越来越密切,已经起到举足轻重的支撑作用。

1.3实验动物科学的地位与作用

实验动物是“活的精密仪器和试剂”,是生命科学、医学和药学等诸多领域的科技支撑条件,是四大科技支撑条件中最不可控的条件。随着我国改革开放和世界经济科技一体化进程的推进,设备、试剂、信息已不是科学研究的制约因素,而实验动物已成为生命科学、医学、药学等领域影响研究课题的确立和研究成果水平高低的最重要因素。实验动物科学的发展直接将许多领域的研究引入新的境地。近交系动物的培育为遗传学研究、育种学研究和免疫学等研究开辟了新的研究思路和研究手段。免疫缺陷动物的成功培育对于器官移植、组织细胞移植、肿瘤学研究、免疫学研究起到了巨大的推动作用。基因工程动物使功能基因组学研究迅速发展,生物反应器和人工改造动物成为可能,为比较医学提供了研究基础,也成为揭示生命科学本质和了解病理机制的重要途径。

1.3.1实验动物科学是生命科学进步的基石

实验动物科学是现代科学技术的重要组成部分,不仅是生命科学研究的支撑,也是生命科学研究的前沿,生命科学的进步离不开实验动物科学的发展。实验动物科学已经融入到许多前沿科学中,例如,利用基因工程动物进行功能基因组研究;研究新药的靶基因、靶器官、作用机理和毒性作用,通过转基因技术研制现代医药工业的生物反应器等,通过病原微生物的感染动物模型,研究传播途径、传播规律,研究发病机制,研究预防、治疗措施,药物疫苗的创制与开发等。

1.3.2实验动物科学对于人类健康和医药学的进步起着关键性作用

随着社会的进步和生活水平的提高,作为医药学研究不可替代的重要支撑,尤其是与医学的进一步融合,比较医学和转化医学的发展和崛起,实验动物科学对于生命基本规律和机理的阐明,对于人类疾病的发病机理、治疗、药物研发所起的作用越来越不可或缺。

1.3.3普及实验动物科学知识

实验动物科技已成为保障现代科学实验研究的重要支撑条件。所以,普及实验动物科学知识,宣传我国实验动物科技成就,管理法制化、质量标准化、技术规范化行业特色,以及实验动物伦理、福利和替代研究进展,引导公众科学认识实验动物和动物实验,感受先进科学技术带给人类的福祉。支持和促进实验动物学发展,营造和谐、创新、可持续发展的社会环境。

总之,实验动物科学作为现代科学技术的重要组成部分,是衡量一个国家、地区或单位科学研究水平的重要标志,也与人们的生活和健康息息相关、紧密相连。实验动物科学的发展不仅仅是科学家的责任与义务,也是政府和全社会的责任与义务。

2 实验动物学科特点、发展动态、发展模式

2.1实验动物学科特点

实验动物是一种遗传限定动物,是根据科学研究需要在实验室条件下有目的、有计划地进行人工驯养、繁殖和科学培育获得的动物。实验动物来源于野生动物、经济动物、观赏动物,又不同于野生动物、经济动物、观赏动物等“实验用动物”,它既具有野生动物的共性,同时又有生物学特性明确、遗传背景清楚、表型均一、对刺激敏感性和反应性一致的特点。这些自身特点有利于仅用于少量动物就能获得精确、可靠的动物实验结果,并具有良好的可重复性,因而广泛用于生物学、医学及药学科研与教学。

实验动物能复制多种疾病的模型。由于人类各种疾病的发生、发展十分复杂。要揭示疾病发生、发展的规律,不可能完全在人身上进行,以人为实验对象在道义上和法学上往往受到种种限制。人类的疾病均可利用现代医学实验技术通过实验动物复制和模拟出相应的人类疾病的动物模型,用实验动物模拟人类疾病过程,观察药物及其他各种因素对生物体机能、形态及遗传学的影响,既方便、有效、可比性高,又易于管理和操作。

实验动物作为生命科学研究的基础和重要支撑条件,它的重要性随着生命科学的飞速发展愈来愈得到充分的体现。可以说实验动物科技发展水平在某些领域的研究中,已经成为关键性的制约因素。实验动物科学的发展和水平的提高不断地将生命科学研究推向更高的层次,同时,生命科学的发展也给实验动物科学的发展提出了新的更高的要求,为实验动物科学的发展创造出更为广泛的发展空间。在一定意义上,实验动物科学的发展水平,代表着一个国家或地区生命科学的发展水平。

2.2国内外实验动物学科发展动态

2.2.1发达国家实验动物学科发展动态

世界上一些发达国家,如美、英、德、法、澳、日等国,对实物动物高度重视,均已实现实验动物生产的标准化、社会化和商品化。他们有完整的组织管理机构,其管理已纳入法制化管理轨道。目前,国际实验动物界共同关心的问题是围绕对动物福利的关注和满足科学研究对高质量的实验动物的需求两个方面。各国也相继制定了各种有关的法律法规。对实验动物的饲养管理与使用提出一系列规范化要求。

发达国家以美、欧、日本为代表,实验动物科学的发展经历了几十年的积累,已经形成了相对完善的学科体系,在科学研究、资源建设、技术平台建设、科学管理等方面都得到了全面发展。基本现状是:常用实验动物及相关产品的生产供应商品化、社会化,标准化质量管理行业化,实验动物保种和新资源开发政府资助的公益化,科学研究资助力度加大化,动物实验技术规范化。尤其在科学研究、保种育种和新资源开发方面,政府投入力度非常大,有利地促进了生命科学研究的发展,取得了丰硕成果。

2.2.2国内实验动物学科发展动态

为加快我国实验动物学科的发展,1988年,我国颁布《实验动物管理条例》,在此之后陆续颁布了10条配套法规,规范了实验动物管理、许可证制度、种质中心、质量检测网络和动物福利等方面。各省、市、自治区也结合各自实际情况制定了相应的管理法规和规章制度。已经形成了具有我国特色的实验动物法制化、规范化管理体制。

为保障实验动物质量,国家资助基本建成了包括啃齿类、实验犬、兔、禽类、小型猪和实验灵长类的国家动物种子中心和种植资源基地网络。成立了国家省市两级实验动物质量检测体系。已经形成低等级小动物使用量不断减少,SPF级、基因工程动物和疾病动物模型使用量不断增加的局面。调查发现,我国实验动物生产量已达到1900万只的规模,使用量也高达1600万只,高于欧盟25国的总和――1210万只,成为实验动物生产和使用大国。国内机构从原来单一的生产逐步向多元化发展,最直接地参与动物实验服务和拓展业务转向其他相关产品和业务。

2.2.3福建省实验动物学科发展动态

我省实验动物科技工作起步较早,在1993年就提出并实施省实验动物公共实验室建设计划。近年来,福建省科技厅先后资助建立了4个实验动物科技平台。动物实验服务体系基本建立。我省在实验动物工作在法制化管理、质量控制、资源建设和人才教育与培训等诸多方面开展了卓有成效的工作,实验动物科学学科体系基本建立。

(1)实验动物管理体系现状。1988年颁布的《实验动物管理条例》明确规定,国家科委主管全国实验动物工作,省、自治区、直辖市科技管理部门主管本地区的实验动物工作,国务院各有关部门负责管理本部门的实验动物工作。按照职能分工,福建省科技厅主管全省实验动物工作,负责制定实验动物科技发展规划,印制、发放和管理实验动物许可证,以科技项目经费支持实验动物科学研究。1991年成立的福建省实验动物管理委员会(以下简称“省动管会”)由省科技厅等有关政府职能部门领导及专家组成,省动管会主要是宏观上对实验动物科技领域依法实施科学管理的执行机构。近年来,我省强化了实验动物法制化管理,调整了省实验动物管理委员会成员,颁发了《福建省实验动物许可证验收细则(修订)》、印发《福建省实验动物许可证管理办法》等文件,已经建立了较为完善的组织机构管理体系、政策法规体系和质量保障体系。

(2)构建了实验动物技术服务平台。近5年来,省科技厅采取“科学规划、统筹协调、激励共享、分期实施、滚动支持”的方式,累计资助1 500万元,先后建立了福建医科大学鼠类动物实验技术服务平台、福建中医药大学兔类动物实验技术服务平台、福建省人口与计划生育科研所非人灵长类实验动物技术服务平台和厦门大学转基因与基因敲除小鼠培育与研究共用技术服务平台。

(3)实行实验动物许可证制度及从业人员岗位资格认可证制度。实验动物许可证经审核合格由省科技厅发放认定,从业人员岗位资格认可证经培训考核合格由省实验动物管理委员会办公室发放认定,“十一五”期间,累计培训学员1 000余人次,有效提升从业人员素质。实验动物设施内环境指标检测报告由省实验动物质量检测中心出具(该中心于1996年通过福建省技术监督局计量认证,2001年被国家科技部认证为省级实验动物环境检测机构)。

(4)实验动物设施建设和资源发展迅速。截至2012年6月,全省饲育、使用实验动物的单位近50家,其中有34家取得实验动物许可证,生产使用实验动物达10余个品种品系,2011年动物的使用量约12万只,生产量约4万只,其中实验大小鼠用量占85%。全省共有实验动物设施12000m2,通过许可证评审并能正常开展工作的屏障系统以上级别实验动物设施6000m2。其中,福建中医药大学清洁级及SPF级动物实验设施达2100m2;福建医科大学已建成并通过验收的实验动物设施3000多m2,特别是正在施工的1200m2的GLP实验大楼,将为我省新药临床前安全性评价创造了条件;福州总医院1800m2和厦门大学6000m2的实验动物中心大楼已经建成。近期拟提交验收。这些都将为我省实验动物的科研及实验工作打下坚实的基础。

(5)建立福建实验动物信息网。经过多年的努力,建立了福建实验动物信息网,实现全省实验动物信息资源的整合;并通过与中国实验动物信息网、福建科技信息网和实验动物许可证管理系统的链接,实现信息共享。目前,实验动物信息网调研收集整理了大量第一手宝贵的资料,可为用户提供信息浏览、产品搜索和信息等服务,信息量包括政策法规、国家标准、许可证专栏、学习园地、知识之窗等12个栏目,现有信息已达20000余条。

(6)充分发挥实验动物学会的作用。我省于1993年成立省级实验动物学会,业务主管部门为福建省科协。实验动物学会作为一个群众性的团体组织,充分发挥学会的专家团队作用,解决了我省专门从事实验动物科学高级专业技术人员不足的问题,极大地发挥学会在学术交流、科学普及、科技咨询等方面的作用。

(7)实验动物科学研究取得重要进展。据不完全统计,近5年我省实验动物科学获国家、省级科研项目(课题)12项,科研经费700万元,发表SCI论文10篇,核心期刊论文30余篇;其中,福建省科学技术厅和厦门大学联合创立的“福建省转基因与基因敲除小鼠培育与研究共用技术服务平台”继之前在省内率先成功完成了多个转基因小鼠品系的创建之后,最近又成功构建了福建省首例基因敲除小鼠,该项目得到了国内外同行的广泛关注与认可。

2.3国内外实验动物学科发展模式

2.3.1发达国家实验动物学科发展模式

发达国家的实验动物在市场经济制约下,已经成为专业化商品,并形成了实验动物产业,这一产业以实验动物的生产供应为主体,同时也包括相关产品如饲料、垫料、笼具、仪器设备及工程设施的商品化、社会化和产业化。这种在市场竞争下所形成的商品化生产供应和社会化服务的发展模式适应市场经济发展,也是我们发展实验动物科技可以借鉴的模式之一。

在美国,生物科学课题投资的40%涉及实验动物,而60%的生物学科研课题需要实验动物,国家卫生署每年用于实验动物的经费是4亿美元,全美有1300个有关实验动物科技工作的生产与研究单位。美国NIH实验动物资源中心和杰克逊实验室,是世界上最大的遗传保种和遗传研究中心,仅NIH实验动物资源中心就维持着250种近交系大小鼠。创立于40年代的美国查理士河公司的产品约占美国实验动物市场60%的份额,欧洲市场80%的份额。该公司在市场经济的竞争中,从一间车库开始,发展成为目前世界上最大规模的实验动物供应商,在18个国家和地区拥有独资和合资的分公司。

欧洲国家已建立全国性的、现代化的实验动物中心、研究中心及辅助用品的生产公司。而在上世纪50年代建立的英国实验动物中心和法国实验动物中心在70年代相继关闭,德国实验动物中心在经过严格审查后才得以保留。在欧洲产生这种局面的原因主要是由于这些机构的发展方向没能针对实验动物自身学科发展要求运转,偏离了对实验动物学科自身的研究,同时也偏离了市场经济的轨道,已经不再从事实验动物的研究。

日本于上世纪70年代起开始有计划地在各个国立研究机构和大学建立现代化的动物实验设施,并且很快实现实验动物的商品化、标准化。2000年5月建成的日本熊本大学动物资源开发研究中心保存有已育成的与人类疾病相近似的病理动物模型417种。在实验动物的生产、培育方面,日本在国际上占有明显优势。全国专门生产实验动物的公司有50多个,大小鼠每年使用数为1560万只,但40%的实验动物仍需要从美国进口。

2.3.2国内实验动物学科发展模式

经过20多年的努力,我国的实验动物科技工作取得长足的进步。目前我国大约有300多家有一定规模的实验动物生产单位,每年生产实验动物达1900万只,大小鼠品系50多个,其中SPF级动物产量占年产量的5%~8%,并逐年增加,在数量上基本满足科研需要。已经建立了国家啮齿类实验动物种子中心、国家实验动物质量检测中心和国家实验动物质量检测网络。各省市根据当地的具体情况,提出并建立适合实际的发展模式,已形成了地区性生产基地,开始向生产规模化、供应社会化方向发展。

(1)实验动物技术服务平台建设。近年来,国家和地方实验动物科技平台建设速度很快,已逐步形成一个有机整体。国家层面为加快实验动物标准化、规范化,全面提升我国实验动物整体水平,建立实验动物平台为全社会提供资源和技术服务支撑,初步建成的实验动物平台包括实验动物信息平台、实验动物遗传资源共享平台、实验动物种质资源的保存与共享平台、实验动物公共服务平台、灵长类GLP动物实验平台和比较医学技术共享平台。按照国家建立技术服务平台的要求,全国已有17个省(市、区)从本地实际需求出发立项建设实验动物平台,突出为本地产业和企业发展提供服务,突出为本地科技活动的中下游提供支撑,突出区域特色和优势。

(2)中外合资模式。上海西普尔一必凯实验动物有限公司成立于1989年10月,系上海市计划生育科学研究所与英国B&K环球有限公司合资的国内首家生产高质量实验动物的企业。主要从事大小鼠、犬、兔、猕猴等实验动物的繁育生产及全价颗粒饲料的生产,并向社会提供技术咨询服务。该公司每年向社会提供大小鼠达30万只和部分兔、犬、猴等标准化实验动物,并向国外出口,为探索中外合资模式发展我国实验动物产业积累了经验。

2.3.3福建省实验动物学科发展模式

《实验动物管理条例》颁布后,福建省科技厅于1 990年提出并实施实验动物重点实验室建设计划,通过重点实验室建设承担全省实验动物生产供应、检测和培训的发展模式,以期实现到2000年四大实验动物重点实验室联手建成能承担风险,有一定社会和经济效益、自负盈亏、全方位开放,全省性实验动物生产、供应、科研一体化的企业集团。该发展模式预期目标未能实现,但仍为我省实验动物事业的发展起到一定的作用。

为落实福建省“十一五”科技发展规划纲要,规范科技创新平台建设与管理,促进科技资源的合理配置与共享,为科技创新活动提供良好条件,福建省科技厅采用“科学规划、统筹协调、激励共享、分期实施、滚动支持”的管理方式,先后扶持建立了鼠类、兔类、非人灵长类和转基因与基因敲除小鼠培育与研究共用四个技术服务平台。通过法律地位确立、政策法规确定和管理办法制定三个要素的有机组合,推动资源整合,促进实验动物生产、使用和研究、开发的有机结合。实践证明,实验动物科学的发展离不开法规制定、政策引导、监督管理和财政的资金扶持和培育。

3 福建省实验动物学科发展趋势预测

3.1实验动物的管理走向法制化

实验动物管理的法制化是推进依法行政的需要。按照《许可法》的要求,完善实验动物的法制化才能为在我省范围内实施实验动物管理行政许可提供法律支撑,这是加强生物安全和社会安全的需要,也是现代科学技术发展的需要。通过实验动物的法制化可以有效促进实验动物产业化和生物技术产业发展。

3.2实验动物种质资源扩大和质量提高

我国自1997年开始,在实验动物种子资源的保存和利用方面投入大量的资金,设立了国家啮齿类实验动物种子中心和分中心,已经初步建立了种子网络体系。用于科研的实验动物种类,从啮齿类、兔、犬到实验非人灵长类动物不断扩大。实验动物使用总量下降,高质量实验动物使用量增加,实验动物品种、品系增加,用于科研方面的啮齿类普及清洁级,部分实验室将使用悉生动物和无菌动物。

3.3实验动物福利

动物实验替代方法的3R理论已被愈来愈多的科学家所接受,并在实际研究工作中得到了广泛的应用,对推动生命科学以及相关学科研究的发展起到了重要作用。探索能够达到相同目的或获得相同结果的动物实验替代方法是今后我省实验动物工作的发展趋势。

3.4实验动物标准化建设

实验动物标准化建设是实验动物科学发展的重点,质量管理是实验动物管理的核心。我国通过立法,实施实验动物的许可证制度和统一的国家技术标准,提高了实验动物的质量,保证了人员安全,也保护了动物福利,推动了实验动物学科的快速发展,但是,伴随着生命科学发展,实验动物标准化管理体系不健全等深层次的问题仍然存在,迫切需要加以系统研究和完善。

4 福建省实验动物学科面临的挑战

21世纪,科学技术的持续发展和世界经济一体化,对生命科学、医药研究提出了新的要求,为实验动物学的发展提出了挑战,当前我省实验动物体系存在品种资源短缺、创新能力不足、政策法规和质量标准体系不健全、保障体系薄弱、共享机制不完善等诸多问题。

4.1实验动物资源不能完全满足科学研究的需要

我省常用实验动物品种品系单一,规模偏小,有时需要从外省引进,实验动物资源不能完全满足科学研究的需要。

4.2实验动物标准化管理存在漏洞

实验动物法律法规体系不健全,个别单位存在有法不依、有标准不遵守现象。实验动物福利伦理认识程度低,缺乏实验动物福利伦理审查规范和机制。

4.3实验动物及其相关产品产业化、商品化、市场化程度低

符合质量要求的常用实验动物及相关产品的生产供应不足,缺少政府的扶持和资助,难以保持,更不能形成产业化局面。

4.4从业人员素质有待提高,高水平创新型人才匮乏

具有一定实验动物专业知识的技术人员,是保证实验动物科技工作质量的先决条件和基本保证。虽我省实验动物从业人员逐年增加,由于从业人员素质参差不齐和缺乏专业系统教育,省内符合第一任职要求的实验动物科技工作者少,高层次创新型人才匮乏,有必要集中省内优势技术力量和资源,建立健全系统而科学的教学体系和教学内容,从而提高实验动物从业人员的整体素质。

5 福建省实验动物科技面临的机遇

5.1时代机遇

随着比较医学和转化医学的发展和崛起,作为生命科学、医学研究不可替代的重要支撑的实验动物科学,对于人类疾病的发病机理、治疗、药物研发所起的作用越来越不可或缺。发达国家大型实验动物资源匮乏、动物实验成本高、动物保护主义运动影响以及动物福利和伦理学的要求,动物实验特别是大型实验动物临床前研究呈现出向中国、印度等发展中国家转移的显著趋势,为我国承接国际医药动物实验业务带来了机遇。

5.2政策机遇

目前,科技部正在努力打造科研基础平台,加强科研基础条件建设,以满足科技创新和社会经济发展的需要为宗旨,加强我国实验材料资源的收集、抢救、整理、整合、保存,根据实验材料的描述标准和规范,实现实验材料的数据化,建立E平台,实现实验材料资源的信息共享和实物共享。我国科技规划中提出:在“十一五”期间,建立以国家实验动物种质资源中心为核心、20~30个功能独特的实验动物种源单位共同形成的结构完整、功能齐全、技术先进并与国际接轨的中国实验动物种质资源网络平台。在保证实验动物质量和实验动物品种(系)与类型多样性的基础上,实现实验动物种质资源共享。这无疑是实验动物科学发展的强大推动力。

5.3产业机遇

医药生物技术产业的快速发展,为实验动物科学发展提供了机遇。在发达国家,人口、健康和医药卫生高新技术发展迅速,其产业规模和产值迅猛增长。我国生物技术的应用和发展取得显著成绩,国家“863”计划、科技“攻关”计划都将生物技术列入重点支持领域。而医药、生物技术日新月异,对实验动物科学发展提出了更高的要求。

6 福建省实验动物科学发展思路和目标

6.1发展思路

以提高我省生命科学研究和生物医药技术产业发展为目标,以实验动物技术服务平台建设为重点,大力推进实验动物资源整合和优化配置,加大实验动物科研及质量监控力度,完善法制建设,努力培育我省实验动物产业,走出既符合国情,又有福建特色的实验动物科技发展道路,为我省生命科学发展提供保障。

6.2发展目标

(1)到2015年,建立能生产并满足全省大动物和常用清洁级以上实验大小鼠需求量的供应体系。合格实验动物生产量达10万只,其中清洁级以上实验大小鼠8万只,普通级实验兔1万只,实验用猴和实验比格犬3000只。建成能满足我省生物医药产业发展需求的动物实验技术服务和信息服务平台,基本实现实验动物保种、繁殖、生产、供应与使用的标准化和社会化,为我省生命科学和生物医药发展提供有力的基础条件保障。

(2)实验动物质量保障体系基本建立。实验动物质量检测体系进一步完善,实验动物质量检测的快速诊断技术及其应急系统基本建立;基本形成实验动物检测、自检和抽检相结合的质量检测体系。

(3)实验动物科研水平显著提高。闽台实验动物科技创新暨转基因培育与研究技术服务合作基地的建立,转基因培育与研究共用技术、保种与生产能力进一步提升。到2015年底,基因工程小鼠达300种,开展转基因大鼠或转基因猪等转基因大动物的创建与研发;福建黄兔人工种群的生物净化暨实验动物化研究及应用取得实质性进展。

7 福建省实验动物科学发展的战略任务

7.1实验动物法制化管理体系的完善

法规制度体系建设。争取在2013年将《福建省实验动物管理办法》列入省政府立法计划项目,“十二五”期间完成省政府立法并实施;同时完善和修订相关管理制度并实施。

法制化管理体系的建设。充实和调整福建省实验动物专家组,真正发挥专家组在我省开展实验动物发展研究、为我省实验动物法制化管理和相关政策法规的制定等方面的指导和咨询作用。

建立管理信息系统。在现有的福建实验动物信息网页上增加实验动物学会活动窗口,加强实验动物信息网后台管理建立实验动物信息网的专业信息平台,加大实验动物科技宣传力度,使社会各方全面、准确地理解和执行国家实验动物管理条例。

实施应急反应体系。为控制实验动物疫病的发生和传播,保证实验动物质量及其动物实验结果的准确可靠,建立和完善与相关部门联动机制,制定和重大实验动物疫病控制应急预案,形成全省性的重大动物疫病控制应急体系,保证和促进实验动物持续健康发展。

7.2加强行政执法管理力度

在科技计划立项、成果管理活动中加强有关实验动物质量和动物实验条件的审核,强化监督管理,切实有效地发挥其职能。应用不合格实验动物或未取得实验动物使用许可证进行的科学实验、检定,其实验、检定结果无效,科研项目不予以立项。

加大实验动物质量管理力度,优化资源配置,完善省实验动物质量监督检测体系,建立实验动物质量抽查和报告制度。全面推行实验动物许可证制度,严禁未取得生产许可证或不合格的动物进入流通渠道。

加强本省行政区域内实验动物行政执法工作力度,建议设立实验动物质量监督员、实验动物信用管理、实验动物质量通报和信息公开制度,接受社会监督。

7.3健全实验动物质量保障体系

7.3.1规范实验动物质量检测管理。省实验动物质量检测中心必须进一步规范质检工作,加强实验动物监测与管理,严格执行许可证制度,开展实验动物质量检测新项目、新方法、新技术的研究。

7.3.2全面实施实验动物国家新标准。为保证对新版标准的贯彻实施,应开展实验动物国家新标准宣贯会,全新解读新版国家标准内容和标准编制中规范性技术要素的确定,推动实验动物质量的提高及动物实验技术的创新和发展,以满足实验与科研工作的需要。

7.3.3加强从业人员队伍建设。我省缺乏掌握实验动物科技管理技术的高端人才和复合型人才;从业人员的学历层次、专业化水平和整体素质有待提高。必须进一步加强从业人员队伍建设,努力提高从业人员的政治思想素质、职业道德水准和业务技能,建立技术力量雄厚、人才结构合理的创新团队,为我省实验动物科技发展提供强有力的人才支撑和智力支持。

7.4实验动物技术服务平台建设

7.4.1建立闽台实验动物科技创新暨转基因培育与研究技术服务合作基地。随着海峡两岸整体经济水平和科技能力的提升,生物技术领域和产业领域等也将逐步提出对转基因/基因剔除小鼠模型动物的需求。所以,开展转基因培育与研究共用技术、保种与生产,供应生命科学研究所需要的特种实验动物、以满足实验动物科技日新月异的发展需要。

7.4.2建立开放系统动物实验技术服务基地。随着经济发展和科技进步,省内对大动物实验的需求将逐年增加,所以,开展大动物(犬、猪、羊)动物实验技术服务、动物实验技术培训、实验动物共享数据库、实验动物设备设施共享、大动物调剂供应,以满足省内动物实验所需的大动物(犬、猪、羊)逐年上升的需求。

7.4.3建立福建实验动物科普、伦理和远程教育基地。通过该基地建设,提高实验动物管理工作质量和水平,维护动物福利,促进人与自然和谐发展,适应科学研究、经济建设和对外开放的需要。同时向公众开放陈列室和其他场地、设施,举办讲座和提供咨询。

7.4.4建立实验兔繁育及福建黄兔实验动物化研究技术服务基地。在省内使用量较大的单位建立生产常用实验兔基地,承担我省实验兔的生产、供应和满足福州市区实验兔调剂服务及周边实验兔的需求,以解决目前全省所使用的实验兔不达标的问题。同时,开展福建黄兔人工种群的生物净化暨实验动物化研究及应用,提升福建实验动物科技水平。

7.4.5加强常用动物和饲料的生产供应。充分利用鼠类技术服务平台现有条件和人才优势,在其生产清洁级实验大小鼠的基础上,通过加大扶持力度,形成年产超5万只清洁级以上实验大小鼠的生产能力。支持有条件的企业建立5万只以上规模的实验兔繁殖基地。依托有条件的单位建立标准化实验动物饲料的生产车间,年产各类实验动物饲料500吨,以满足科研、生产及部分教学工作的需要。

7.5实验动物信息服务平台建设

7.5.1数据信息服务平台建设。以国家科技基础数据平台为基础,开发福建实验动物专家数据库、相关联企事业单位数据库、实验动物品种品系资源数据库,整合信息资源;建立实验动物管理、科研、生产、使用或经营管理集成性网络服务平台,提供远程、互动、及时、高效的网络服务;根据服务对象的具体需求,开展查新、咨询、策划、信息、实验动物及其相关产品推介、交流合作等多方面的个性化信息服务。

7.5.2实验动物、饲料供需信息服务平台建设。建立市场调研系统,对实验动物进行分类市场调查,定期向相关服务群体提供行情报告;建立网络性的共性市场开发平台,接受供需双方的委托,对服务群体及服务需求进行市场调查分析,组织实验动物及其相关产品的供需信息。通过信息平台,协调解决实验动物来源和供应问题,合理引导和培育实验动物市场。

7.5.3实验动物从业人员远程培训和上岗考试平台。通过该平台的建设,将提供最优秀的实验动物科技培训资源,该平台只要有因特网的地方就可以接受培训和考试,不受时间、地点限制,同时结合从业人员水平层次的不同,提供个性化学习和课程答疑服务。该平台根据福建实验动物科学管理的工作要求,结合实验动物从业人员上岗管理实际,主要用于实验动物从业人员培训和上岗资格认证考试,到2015年底,使我省实验动物从业人员的持证上岗率达到95%以上。

8 福建省实验动物学科发展的战略对策

8.1加强法制化管理

贯彻国家有关实验动物法律、法规,建立和完善福建省实验动物科技管理的法规性文件,加大执法力度。加强各部门之间的协调,在省科技、教育、农业、医药卫生等行业坚决按实验动物许可证制度的要求,在科研立项、成果评价、、新药研究、行业验收与认证工作及安全性评价等工作中逐步实行实验动物一票否决制。

8.2加强实验动物从业人员培训

要采取切实有效的措施,稳定现有的实验动物从业人员队伍。采取多种形式,加强和规范实验动物技术人员的培训和考核,提高实验动物技术队伍的整体水平。为从事实验动物的管理人员提供学习机会,尤其是对单位法人或主管领导进行必要的实验动物法规和基本知识培训,促进科学管理。

8.3加大投资力度,统筹规划,合理布局

我省每年用于实验动物生产、新品种的培育及动物模型的研究经费十分有限,制约了实验动物学科的发展。应开辟资金渠道,通过地方匹配投资、争取国家财政经费和吸收社会资金等多种方式,加大实验动物的投入强度,逐步形成实验动物多元化投入格局。建议设立实验动物专项发展基金,纳入省级科技计划,以不断加大财政投入,为实验动物科研和实验动物学科发展中出现的问题提供坚实的资金支持。

8.4在省科技计划项目中报指南中增加实验动物科学研究内容

为进一步提升实验动物研究水平,加强和完善实验动物技术服务平台的功能,推进我省生命科学研究和生物医药产业的进一步发展,建议将实验动物科学研究内容列入省社会发展科技项目支持重点、软科学研究项目和省基金项目资助范围。

8.5建立确保平台良性运行的管理制度和运行机制

平台必须制定科学的管理制度,明确平台建设单位的权利和义务,制定相应的绩效考核和评价制度,采取优胜劣汰的动态管理方法。日常运行经费应通过开展各类创新服务和承担企业、政府委托的科技项目,以及当地政府支持和企业资助等途获得,通过平台良好的服务和管理,来获得平台自我发展的资金保障。

8.6重视学会的工作,支持学会开展工作

省实验动物学会是实验动物与动物实验人才集中的地方,学会要积极努力,将省内从事生命科学研究的专家组织起来,开展多学科的学术交流与培训活动,取长补短,共同促进实验动物队伍整体素质的提高;同时,还应加强彼此之间联系与协作,使实验动物事业更好地为生命科学研究服务。

8.7加强闽台间的学术交流,追踪国际发展趋势

通过近年的努力,我省的实验动物工作已取得长足的进步,从而为我省开展闽台间实验动物科技的交流创造了条件。我省应加大宣传力度,利用现有资源的优势,吸引更多的项目,包括高科技项目到我省进行实施,以利于追踪国际生命科学的发展趋势。

8.8规范实验动物许可单位或个人自行检测工作

实验动物研究篇2

【摘要】 观察兔结肠损伤段肠管Ⅰ期切除吻合术和切除吻合加近端结肠造口术术后生存状况及指标变化,发现后者较为安全。

【关键词】 结肠损伤;肠管吻合术;造口术

近年来结肠损伤Ⅰ期切除吻合术的文献报道较多[1,2],但多为病例回顾性分析,少见对临床病例随机分组用2种不同手术方式对比研究文献资料或2种术式对照的大样本动物实验报告。本研究旨在探讨人类左半结肠损伤的手术方式及其生存状况的实验研究,以指导临床创伤抢救工作。

材料及方法

1 结肠损伤腹腔感染动物模型制作 健康新西兰白兔50只,体重2.0~2.5kg。用氯氨酮(20mg/kg)肌肉注射麻醉,无菌操作下由中下腹正中线剖腹,切口长约4~6cm,进腹后轻缓找出盲肠,在盲肠中部用14号套管针头贯穿三处挤出肠内容物后放回腹腔,关腹。盲肠穿孔后动物予以统一摄食和饮水。于术后24小时随机分为实验、对照两组,每组25只。

2 结肠切除吻合术模型制作 对照组:入腹后探查到穿孔处肠段,将损伤肠段切除,注意保护肠管良好的血供,吻合术采用“0”线双层间断缝合,后壁10~12针,前壁12~14针,两侧端行半荷包缝合,术毕检查吻合口通畅无出血、无漏针,关闭肠系膜裂孔以防内疝。腹腔用0.4%替硝唑液约10ml保留腹腔,关闭腹腔。

3 结肠切除吻合加近端结肠造口术模型制作 实验组:损伤段肠管切除方法同对照组,完成肠吻合术后,距吻合口近端6~8cm处,选结肠系膜无血管区肠段提出腹壁外,将腹壁肌层用“4”线水平褥式缝合1针,结肠近、远端与腹膜腹壁肌层用“1”线各间断缝合3针,将结肠固定在腹壁上,防止肠管滑脱入腹腔,造成狭窄、梗阻或出血。术后用4号圆刀片切开结肠前壁,使粪便流出,碘伏纱布保护造瘘口防止感染。腹腔用0.4%替硝唑液约10ml保留腹腔内,关闭腹腔。

4 手术后治疗方案 实验、对照两组术后所有动物禁食3天,均给予5%GNS 500ml+VitC 2.0g+VitB6 0.2g+10%KCl 5ml/ivdrip,0.4%替硝20ml/ivdrip连续3天,头孢噻肟钠50mg/kg/im Bid连续7天。术后观察指标:(1)一般情况:动物精神状态,活动状况,有无觅食行为;(2)呼吸:正常白兔呼吸30~60次/min,过快时预示体温升高;(3)腹部:有无肠胀气,有无大便及大便性状,造瘘口是否有大便排出及排出量多少;(4)切口:有无出血、感染或造瘘口梗阻;(5)采用酶联免疫吸附实验(ELISA)法监测白兔血清中肿瘤坏死因子α(TNFα)、白细胞介素8(IL8)、酶谱、糖代谢的变化,准确记录动物死亡时间,进行尸体解剖,观察切口或造瘘口有无感染表现,剖腹查看腹腔感染情况、吻合口愈合情况或吻合口瘘;(6)切取死亡动物心、肝、肺、肾及吻合口上下端肠段,按动物编号送病理学检查。

计量资料以均值±标准差(±s)表示,作单因素方差分析,分类资料作χ2 检验数据用SPSS 14.0统计软件处理,P

5 实验结果 两组动物手术顺利,术后均能迅速蹲立位。对照组18例存活,7例因肠吻合口瘘于术后72~168小时死亡。实验组24例存活,1例因严重消耗于术后240小时死亡,无吻合口瘘发生。两组白兔血清中TNFα、IL8、血糖(Glu)、胰岛素(INS)、C肽、AMY、CK、CKMB、AST、ALT检测值与术前对照、组间对照均无显著性差异,无明显统计学意义。

讨 论

盲肠是兔结肠重要组成部分,长约50~60cm,其病理生理、形态学特点、解剖学特点与人体左半结肠相近,但在功能上要比人类复杂的多,其细菌含量高,一旦损伤极易造成腹腔感染。因此,选择白兔盲肠制作模型更具代表性。

成功制作结肠损伤伴腹腔感染动物模型是本研究课题的关键条件。本组采用改良盲肠结扎针刺穿孔法(CLP)法Flammand[3]的方法制作结肠损伤伴腹腔感染动物模型,并于结肠损伤24小时后手术,开腹探查见腹腔内肠穿孔处肠壁肿胀明显,并可见肠内容物外溢及脓苔附着,证实结肠损伤伴腹腔感染动物模型制作成功。

文献报道TNFα、IL8对人类严重创伤后并发症的发生有预警作用[4],本项研究对实验动物按实验标准要求每天抽血监测,连续10天,结果显示两组白兔血清中血糖(Glu)、胰岛素(INS)、TNFα、IL8、C肽、AMY、CK、CKMB、AST、ALT检测值只有3例升高,与术前对照、组间对照均无显著性差异,无明显统计学意义。

本项研究表明结肠损伤段肠管切除吻合加结肠造口术安全可靠。由于结肠壁薄,血运较差,肠内容物流动性差,其细菌含量高,易胀气,损伤后周围污染重等原因,结肠破裂缝合后愈合能力差,容易导致吻合口瘘和腹腔感染。本项研究对照组7例吻合口瘘并腹腔严重感染死亡,尸体解剖切取心、肝、肺、肾病理学检查,病理证实吻合口瘘并脓肿形成,心、肝、肺、肾脏器有一定程度病理形态学改变及器官功能障碍。实验组1例于术后240小时死亡,死于严重消耗。对实验结果进行分析,P

参考文献

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实验动物研究篇3

【关键词】 关节炎,类风湿;动物模型;实验;综述

doi:10.3969/j.issn.2095-4174.2015.12.019

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种以滑膜的持续增生、软骨及骨破坏的病理学特征为主的自身免疫性疾病,主要以慢性炎症、多发关节肿胀、疼痛及其引起的关节僵硬,甚至功能丧失为临床表现[1]。其病因和发病机制尚不明了。本文对几种常用的类风湿关节炎模型的建立、发病机制及特点做一综述,为更好地研究其机制以及寻求防治方法提供依据。

1 佐剂性关节炎(adjuvant arthritis,AA)模型

AA是比较经典的RA动物模型[2]。弗氏佐剂包括不完全佐剂(incomplete Frennd' adjuvant,IFA)

和完全佐剂(Freund's complete adjuvant,CFA)。

CFA是将减毒卡介苗(BCG)10 mg经80 ℃水浴灭活1 h,与高压灭菌的液体石蜡和无水羊毛脂的混合液1 mL充分乳化混匀制成。此法多用大鼠。

1.1 造模方法 在消毒后的大鼠足跖皮下注入已经乳化混匀的CFA,浓度为10 mg・mL-1,每侧注射0.1 mL。原发病变主要是注射部位的炎症表现,踝关节及足跖部红肿,可侵及足垫、全足。继发病变则呈现对侧踝关节和前足肿胀,呈不断加重趋势,耳朵和尾根部出现“关节炎”结节,这些表现与人RA类似[3]。病理改变表现为关节周围及软组织的炎症,可造成滑膜增生,血管翳形成,软骨破坏,后期关节间隙变窄,关节粘连,以致形成不可逆的改变。

1.2 发病机制 AA的发病机制主要为分子模拟理论。关节软骨的自身抗原Hsp60与结核杆菌中一个相对分子量为65 ku热休克蛋白(Hsp65)结构高度相似,可以通过分子模拟或交叉反应,被同一株T细胞克隆识别,进一步引起自身的免疫反应[4]。有研究表明,T淋巴细胞免疫功能异常在RA的发生和发展中起着重要作用。AA造模成功后,检测指标中CD3+、CD4+、CD8+下降,CD4+/CD8+升高,表现有明显的免疫功能紊乱现象,提示T细胞亚群紊乱是AA大鼠的病理机制之一[5]。另一方面,细胞因子在AA发病的免疫调节中也起着核心的作用[6]。有研究证实,AA的发病过程中有氧化应激反应发生[7],发病过程中产生大量的肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-1β(IL-1β)[8]。Stoop等[9]研究表明,佐剂的选择可影响Th1和Th17细胞的总比例,而不一定影响细胞因子的产生以及疾病的发生率和严重的水平。

1.3 特 点 AA模型制备方法简单易行,在临床表现、病理学及免疫学上与人RA有很多相似之处,所以被普遍应用于RA相关研究。但AA缺乏慢性病理过程,与RA的病变过程不尽相同。如只用AA模型研究RA,局限性较大,所以,还需要参照其他模型从多个方面综合考虑。

2 胶原诱导性关节炎(collagen-induced arthritis,CIA)

模型

1977年,Trentham等[10]根据动物可被Ⅱ型胶原诱导产生免疫性关节炎这一理论,初次成功建立了由Ⅱ型胶原诱导的大鼠实验性关节炎模型。该模型随着研究的深入进一步发展和完善,目前造模动物多选用SD或Wistar大鼠、DBA/l或C57BL/6

小鼠。

CIA模型是一种免疫炎症模型,主要表现为多发性末端关节炎。通过抗原刺激引起自身免疫反应诱导关节炎产生,并形成抗CⅡ抗体,且可持续发展,并且更加符合人类疾病特点,包括关节红肿、滑膜增生、炎性细胞浸润、血管翳形成、关节软骨和骨破坏等,与RA临床表现更相似,是研究以及筛选治疗RA药物的理想模型。

2.1 造模方法 以DBA/1小鼠为例,首先将CⅡ(Ⅱ型胶原)溶于0.1 mol・L-1的醋酸中,浓度为2 g・L-1,在4 ℃环境中过夜后与等量CFA充分乳化,制得CⅡ乳剂(即每毫升含1 mg CⅡ和1 mg BCG),可于冰上配制,现配现用。免疫时,在小鼠尾根部、背部多点进行皮内注射0.1 mL,21 d后,对每只小鼠进行腹腔内注射CⅡ乳剂0.1 mL,达到加强免疫的目的。

CIA模型具有典型的多发性关节炎表现,Zhang等[11-12]研究发现,小鼠在致炎后24 d左右出现关节红肿,最早出现症状的是后足踝关节,随后发展到前足和尾部并呈持续性加重,最终导致关节畸形。36 d左右最严重,病理变化为增生性滑膜炎,关节腔内有炎性细胞浸润,并有丰富的血管翳形成,关节软骨及软骨下骨质均受到侵蚀和破坏,这些临床表现及病理学改变与RA密切相关。但CIA在同种属、同周龄、相同诱发因素和生活环境下,发病时间相差较大,临床表现轻重不一。CIA关节炎发病率比单独使用CFA注射显著提高。

2.2 发病机制 经研究发现,该模型建立的主要原因是CⅡ在免疫系统的高敏感性[13]。CIA的机制主要通过体液及细胞免疫完成,依靠于自身

T细胞和B细胞的激活。有研究发现,CIA的发生和发展主要由Th1、Th2这两种T细胞共同调节,正常状态下处于平衡状态,而初次免疫和加强免疫后小鼠外周血出现Th1/Th2亚群失衡状态[14]。此外有研究表明,IL-1β、TNF-α在CIA模型建立过程中起重要的诱导作用,且在病变过程中血清

IL-1β、TNF-α水平持续升高[15-16]。

2.3 特 点 CIA模型与人RA的相似之处包括易侵犯肢体远端关节、关节滑膜增生、血管翳形成、软骨与骨的破坏,以及免疫反应等。目前,CIA是公认的RA最佳模型,在免疫学、治疗效果评价及药物筛选等方面的研究中,CIA模型为研究者提供了极大帮助。但是,CIA是在一定实验条件下形成的疾病,不会出现病情的波动和复况,以及类风湿因子和抗核抗体,也没有RA的皮下结节、浆膜炎、血管炎等表现,这表明CIA仍有一些不足之处,仍然需要继续探索更加符合RA特征的动物模型。

3 卵清蛋白(ovalbumin,OVA)诱导的关节炎模型

1962年由Dumonde和Glynn首次建立[17]。OVA作为一种外源性抗原已被广泛运用于主动致敏建立如支气管哮喘等病的动物模型[18]。

3.1 造模方法 用生理盐水溶解OVA配成浓度为20 mg・mL-1的溶液,与等量CFA混匀,在动物肩胛部及背部5个部位皮下注射,每周1次,连续注射3周,第4周于双膝关节腔内注入OVA 5 mg[19]。

3.2 发病机制 OVA在关节内作为抗原长期存在,刺激滑膜产生抗体并形成抗原-抗体-C3复合物,激活补体造成局部滑膜炎症反应。另一方面,T细胞引起的免疫反应,使炎性细胞浸润于滑膜,使血管翳逐步形成,进而出现软骨及骨破坏[20-21]。

3.3 特 点 该模型方法简单,易制备,适合较大病变关节的研究,比如兔、羊等动物。其病理过程与人RA相似,但免疫学指标有一定的差异,因此该模型有其局限性。

4 Ⅱ型胶原抗体诱导性关节炎(collagen-antibody-

inducedarthritis,CAIA)

CAIA是抗体诱导性关节炎模型中较常用的模型之一,多采用C57BL/6小鼠,通过注射Ⅱ型胶原抗体诱导模型的发生,后期注射脂多糖以增加疾病的发生率及严重程度。该模型被用来研究基因、年龄、性别,以及效应细胞在关节炎终末阶段的发病机制中的影响。发病部位组织学检查发现大量中性粒细胞浸润,伴随着骨与软骨的侵蚀,血管翳形成以及纤维蛋白沉积。

研究表明,CAIA的发生与MHC等位基因相互独立,而CIA则主要依赖于MHC等位基因,其中Aq分子是最易感的等位基因之一。这表明,CAIA与MHC限制性T细胞以及T细胞依赖性

B细胞无关[22]。

5 自发性关节炎模型

转基因动物是指将外源重组基因整合在动物受体基因组内,将其遗传给后代的动物。常用的转基因动物模型有K/BxN模型、人TNF-α转基因模型、IL-1Ra基因敲除小鼠模型、SKG模型、TS1×HA CⅡ模型等。

5.1 K/BxN小鼠模型 K/BxN小鼠模型是KRN转基因小鼠(携带有TCR基因)与非肥胖糖尿病(non-obese diabetes,NOD)小鼠杂交的后代[23]。在3周龄左右,小鼠可出现对称性关节炎,最开始表现为关节肿胀,进一步发展为关节损伤、畸形(远端关节表现最明显);组织病理学表现为滑膜及血管增生,血管翳形成,软骨及骨破坏等。

该模型血清中存在大量自身抗体,可造成关节破坏。其主要发病机制是T细胞受体可特异性识别自身葡萄糖-6-磷酸异构酶(glueose-6-phosphate-isomearse,GPI),导致针对GPI的自身抗体(anti-GPI)分泌增加。该抗体属于致病性抗体,从而诱导小鼠发展为RA。GPI在体内还可同时诱导T细胞、B细胞产生抗体,导致关节及软骨损

害[24]。另有研究表明,NOD小鼠的MHC-II(I-Ag7)基因与KRN转基因小鼠关节炎的发生密切相关,说明K/BxN小鼠模型受到MHC-II类分子的限制。此外,补体通过替代途径的激活以及Fc受体在K/BxN小鼠关节炎的发病中同时具有重要作用。该模型主要针对研究RA中自身抗体的作用。

5.2 人TNF-α转基因模型 1991年Probert等通过修饰3'端的UTR区域,使C57B L/6小鼠高表达人TNF-α,从而建立此模型[25]。小鼠在4周左右可出现自发性慢性炎症,主要表现为对称性关节炎、血管翳增生、关节软骨及骨破坏等,这些都与RA临床表现相似,同时还可有小肠透壁性炎症,生长缓慢等症状。病理表现主要为大量纤维组织增生、软骨损伤及骨质溶解;新骨形成的缺乏和生长发育迟缓也见于这些小鼠,可能是由钙稳态受损与肠道对钙吸收的减少而造成。该模型成模率100%,且模型的同质性高,并有利于衡量TNF-α抑制剂相比其他治疗方法的优势,表明TNF-α抑制剂的作用取决于病变初始阶段,可明显减轻

损害[26]。

5.3 IL-1受体拮抗剂(IL-1Ra)基因敲除小鼠模型 IL-1是由多种细胞类型产生的促炎细胞因子,包括活化的单核细胞、巨噬细胞、成纤维细胞和滑膜细胞,这些都是在RA中导致关节炎症及破坏的重要因素。天然存在的IL-1Ra对限制过度的炎症反应有至关重要的作用。IL-1Ra缺失突变(敲除)小鼠与BALB/c小鼠的后代自发形成关节炎,其病变类似于RA,表现为炎症细胞浸润、滑膜细胞增殖、血管翳形成、软骨破坏与骨质溶解,还有关节中类风湿因子以及IL-6、TNF-α等炎症因子表达升高。与人RA相比,在IL-1Ra基因敲除小鼠模型中T细胞的作用同样是关节炎发病机制的核心[27]。

5.4 SKG模型 SKG小鼠是通过选择具有隐形突变基因的BALB/c小鼠培育出来的自发关节炎模型,其病理机制主要通过T细胞介导,小鼠在

8周左右即出现对称的足趾及踝关节肿胀,呈慢性进行性发展,后期多发生关节强直[28]。关节外的病变可表现为肺炎、皮炎和淋巴结节,其表现与RA类似,适合研究RA发展与T细胞的关系。研究表明,SKG模型的发生发展与TCR Vβ2和Vβ8.2的T细胞克隆型关系密切[29]。

5.5 TS1×HACⅡ模型 将HATⅡ转基因小鼠与TS1小鼠培育的后代可自发关节炎,其机制为TS1小鼠通过转基因能够表达针对HACⅡ小鼠产生流感病毒PR8 HA特异性的TCR,主要表现为长期的关节肿胀,关节外病变表现为间质性肺炎。研究表明,TS1×HACⅡ模型是由CD4+CD25+调节性T(Treg细胞)细胞识别新的自身抗原通过全身性分布的抗原呈递细胞表达的。可见,CD4+

CD25+Treg细胞在预防自身免疫性疾病中发挥关键作用[30]。

除此以外,还有油诱导的关节炎、链球菌诱导的关节炎、佐剂角叉菜胶诱导的关节炎、蛋白多糖诱导的关节炎等,这些模型目前运用较少,主要应用于某一方面的研究,尚不够成熟,仍需进一步的研究观察[31]。

在对RA动物模型的长期研究过程中,随之发展的是对RA病因及发病机制的进一步认识。但是仍存在一些问题:①RA动物模型均是在一定实验条件下,针对某单一方面的因素建立起来的,不能全面反映RA遗传、感染、免疫等特点;②不同的RA动物模型,其发病机制和病理特点的异同有待进一步阐释;③RA动物模型中一些指标如关节肿痛、晨僵、发热等不适不能够被客观地体现出来,因此模型评价标准仍需完善。综上所述,探寻一种能完全符合RA特点的动物模型仍是今后的重中之重。

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实验动物研究篇4

【关键词】心理应激;束缚应激;动物模型

近年来,随着社会的发展和生活节奏的不断加快,人们面临的压力(应激)也越来越大,其中主要有生活、工作和职业、心理3个方面的压力,对人类的身心健康造成了伤害。1936 年加拿大病理生理学家 Selye 第一次提出应激(Stress)一词,此后,这个词便在世界范围内被广泛采用。Selye将应激描述为机体对外界或内部各种非常刺激所产生的非特异性应答反应的总和。在典型情况下,应激的发展可分为3个阶段,即惊恐反应或动员阶段(stage of mobilization or alarm reaction)、抵御或适应阶段(stage of adaptation or resistance)、衰竭阶段(stage of exhaustion)。心理应激是有机体在某种环境刺激作用下由于客观要求和应付能力不平衡所产生的一种适应环境的紧张反应状态,包括面对刺激时的情绪以及知觉反应。心理应激的产生可提高人的警觉水平,应付各种环境变化的挑战,但长时间的应激则会损害人的身心健康。

随着对应激和应激性疾病机制研究的深入,应激动物模型也应运而生,在众多动物模型中,束缚应激作为一种非损伤性刺激,与人类身心性疾病的过程有相似性,因而日益引起人们的关注,逐渐成为应激研究领域中的热点之一。有研究证明,女性更容易受应激相关的心理疾病影响,其发生率是男性的 2 倍,束缚应激对雌性生殖功能的影响大部分都集中在妊娠期间,主要研究束缚应激对母体以及后代的影响。雌性动物慢性暴露在应激条件下,更能模拟日常生活中女性所受的应激方式,因此有必要进行详细的研究。目前,BALB/c 小鼠和C57BL/6J小鼠被广泛地应用于行为和遗传学研究[7]。此次研究拟以8周龄BALB/c 小鼠和C57BL/6J小鼠为研究对象,以急性(24h)以及慢性(8h/d,60d)束缚应激为心理应激模型,分别研究急性和慢性心理应激对两品系近交系小鼠的未经产雌鼠的生理指标、繁殖性能以及其后代焦虑行为的影响。

1 心理应激对雌性动物周期、排卵的影响

应激可以引起人类、灵长类以及大鼠生殖功能发生改变。心理性应激[8]、外部环境变化等条件[9]以及高强度运动[10]都会导致人的经期发生紊乱。对于大鼠,长期暴露在生理应激条件下(强迫游泳、限制进食、温度应激)会导致情期改变。束缚应激是公认的心理应激模型。CMS(chronic mild stress)引起雌性大鼠情期紊乱,主要表现为周期延长,前期以及情期对大鼠进行束缚应激,周期紊乱持续时间最长,但是在性活动较弱期间或者后期应激,大鼠可对应激表现出一定的抵抗能力,而且周期紊乱持续的时间也较短。束缚应激可破坏大鼠周期。Donadio研究了在前期当天的不同时间处理对卵母细胞以及的影响,结果发现早上 10:00 处理(束缚 10min、1h 或者乙醚处理 1min),显著降低了大鼠排卵数,但是对脊柱前凸商数(lordosis quotient:判断雌性的指标,用于大鼠指标的研究)没有影响,同时也降低了当天晚些时候(18:00)的 LH、孕酮以及催乳素水平。下午 16:00 处理对排卵数没有影响,但是应激 1h 显著降低了脊柱前凸商数。

2 心理应激对雄性动物激素水平以及繁殖性能的影响

许多形式的应激,包括心理应激,都会影响雄性的繁殖力和生殖。自主神经系统以及肾上腺激素参与经典的应激反应,可以影响生殖系统。试验证明,中度以及剧烈的情绪应激会抑制睾酮水平,甚至还可能干扰男性发生。在动物的社会应激中,外科手术以及制动应激会影响体重、睾酮水平以及行为,对形态也产生可变的影响。给予妊娠大鼠应激会影响雄性后代的发育和。对大鼠给予急性(16h)和慢性(16h*7d)束缚应激,检测血液中 LH、FSH、睾酮、睾酮抑制素水平变化,结果发现,应激后 LH 水平显著下降,慢性应激后血液中睾酮含量下降的更显著,但是,血液中 FSH 以及睾酮抑制素水平则不受影响。

3 妊娠期间心理应激

大多数关于应激对生殖健康的研究都集中在妊娠期间,研究不同的应激方案对妊娠结局以及后代的影响。妇女在妊娠期间受到应激后,短期容易引起流产、产科并发症、较低的胎儿初生重、婴儿死亡率增加、生长发生异常以及性别比例失调,慢性则会导致后代情绪与认知能力受到损伤。

对胎儿初生重的影响在女性,流行病学研究证明,妊娠期间应激事件很可能引起流产或者难产、较低的胎儿初生重以及增加新生儿病理变化,妊娠期间应激可导致胎儿早产和较低的胎儿体重。Lee等分别在妊娠的1~4d、5~8d、9~12d、13~16d对妊娠小鼠进行束缚应激,每天12h,妊娠第18h进行剖腹产,对胎儿称重和检查形态缺陷。结果发现,4d束缚应激显著降低了妊娠母鼠的体重,虽然终止应激后体重能慢慢恢复,但是直到妊娠后期体重也没有完全恢复;束缚应激引起胎儿生长阻滞,体重显著降低,增加了胚胎和胎儿的死亡率。1~4d、5~8d束缚对胚胎着床没有影响,但是9~12d束缚则引起cleft palate( 兔唇),5~8d引起胎儿脊椎异常。大多数在胎儿器官发生期间进行束缚应激的研究发现,该阶段应激对胎儿初生重没有影响。个别研究证明,束缚导致妊娠13d胎儿生长停滞;在妊娠18~20d束缚会降低子宫内以及初生后雄性后代的生长性能,在妊娠前后用塑料管进行13d束缚会降低每窝的平均初生重;在妊娠晚期进行束缚并结合强光刺激会降低胎儿的初生重,特别是在妊娠晚期进行束缚,如果限制采食将更可能影响胎儿的快速生长。

1978年,Barlow分别在大鼠妊娠9~11d、12~14d、15~17d、18~20d进行束缚,每天束缚9h,连续束缚3d。结果发现,不论束缚发生在何时,初生后第1周以及第6周雄性后代体重均低于对照组。在随后的试验中,在妊娠18~20d进行束缚,不论后代是否由对照母鼠饲养,体重均低于对照。Ward发现,初生前应激的雄性后代雄性特征消失且呈现雌性化。她将妊娠最后1周的大鼠给予光热束缚应激,结果发现成年雄性后代行为下降,脊柱前凸能力增加。Beckhardt and Ward在大鼠妊娠14~21d时给予光热应激,结果发现雌性后代情期、、妊娠、分娩以及幼仔成活、母性都没有影响,妊娠晚期进行束缚联合强光应激,雌性大鼠后代能正常繁殖。但是,也有报道称妊娠期束缚会影响雌性后代的繁殖力。在试验中,对妊娠14~22d的大鼠进行每天3次、每次45min的束缚联合强光,使得周围温度升高至34℃。结果发现,1F代雌鼠繁殖力下降,妊娠周期延长,胎儿初生重下降,初生后存活率下降;睾酮在束缚应激中对雌雄生殖力方面也有影响,妊娠后期束缚应激会导致大鼠下降时间推迟[32]。妊娠晚期对小鼠束缚应激研究较少。对于小鼠,妊娠期束缚联合强光应激可得到与大鼠一致的结果,增加雄性后代的脊柱前凸(雌性化),但是对行为没有影响,对雄性后代繁殖能力影响还未见报道。在大鼠间期直到下个情期前进行仰位制动应激,每天 2h,结果发现情期推迟,然而一旦情期到来发生则繁殖力没有影响。成年大鼠妊娠前以及妊娠过程中给予慢性束缚应激会导致妊娠期延长和较低的胎儿初生重。因此,有必要进行详细的研究,进而确定妊娠前应激对雌性生殖以及后代行为的影响。

4 1F代仔鼠焦虑行为水平

实验动物研究篇5

【关键词】月乃汤;促进泌乳功能;超负荷哺乳模型;泌乳量

【中图分类号】R285 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484(2013)03-0205-02

母乳是新生儿哺乳期最好的食品,母乳喂养是WHO和联合国儿童基金会关于妇幼卫生工作的一项重要内容,全世界都在大力推广。目前乳汁分泌不足的现象十分常见,妇婴专家正在努力用中医药膳食疗及理疗、中药治疗缺乳症。造成乳汁分泌不足的原因很多,主要因素有营养缺乏、情绪焦虑或激素水平等。我国传统中医理论认为,乳汁为血所化,气血不固则乳汁不能生[1]。因此,在遣方用药时,多用健脾行气、舒经通络之品[2]。

月乃汤是广禾堂草本生物科技(上海)有限公司研发的一种类似料理汤头的食品,其中含米之精华液(米酒水提取物)、香橼、肉桂、干姜、小蓟、白芷、甘草等组分,组方符合中医药理论,科学合理。米酒行气益血,甘甜芳醇,可健脾温胃;臣以辛温之香橼、肉桂,共奏理气解郁、暖胃通脉之功,协助米酒发挥滋补气血之效;佐以驱寒暖脾之干姜,祛风除秽之白芷,散瘀消痈之小蓟;甘草益气和中,调和诸药,是为佐使之用。

1 为考察月乃汤促进母鼠泌乳、增加仔鼠体重等作用,进行促进泌乳功能的动物功效实验。

1.1 材料 KM种健康怀孕小鼠(第二胎,孕期17~18 d),购自南方医科大学实验动物中心,动物合格证号SCXK粤2011-0015。月乃汤,批号20120424,广禾堂草本生物科技(上海)有限公司。

1.2 方法

1.2.1 样品液配制

考虑到受试动物胃容量有限,将月乃汤低温浓缩,低剂量组(月乃汤浓缩系数2510);中剂量组(5010);高剂量组(10010),空白组灌胃蒸馏水。各剂量组按10mL/kg BW灌胃给药。

1.2.2 实验动物分组

孕鼠适应性喂养,2~3 d内开始分娩,按照母鼠窝别和所生仔鼠体重,将母鼠随机分为4组,3个剂量组及1个空白组,每组8只母鼠,每只母鼠带养10只仔鼠,造成“超负荷哺乳”模型,每只母鼠及其带养仔鼠单笼饲养[3]。

1.2.3 指标测定

从母鼠分娩第1日起开始,灌胃给予母鼠相应剂量的受试物,连续21 日,并每日定时观察小鼠存活状态,测定每只母鼠的泌乳量、仔鼠的体重和出生后第7、14、21天的体重增加数[4]。

(1)泌乳量测定:每日早11时将母鼠与仔鼠分别称重后,将母、仔鼠隔离5 小时,再合笼哺乳1 小时,称量哺乳前后仔鼠的体重,以两者之差代表母鼠的泌乳量。

(2)母鼠的体重变化:每隔5日给母鼠称重,观察体重变化,以确定灌胃体积。

(3)仔鼠的体重变化:绘制子鼠体重生长变化曲线。

1.2.4 数据统计处理 采用SPSS12. 0 软件进行统计分析。若各组方差齐,采用单因素方差分析法( one way-ANOVA),以α = 0. 05为检验水准,采用Dennett 法进行各剂量组与对照组之间的均数比较;若方差齐性不能满足,采用Tamhane's T2 法统计或非参数秩和统计。

2 结果

2.1 泌乳量测定

2.1.1 单日母鼠泌乳量

实验动物研究篇6

近年来,中医药对银屑病动物模型的实验研究方兴未艾。现将相关文献综述如下。

1

对形态学的影响

1.1

对鼠尾鳞片表皮颗粒层的影响

齐欣[1]观察了 6 味活血化瘀药(当归、丹参、赤芍、鸡血藤、三棱、莪术)对鼠尾鳞片表皮颗粒层形成的影响。结果发现 6 味活血化瘀药中除鸡血藤外其余 5 味均能显著促进表皮分化。吴晓霞[2] 对愈银方(由生地黄、紫草、黄芩、苦参等组成)进行了实验研究,结果愈银方的大、中、小剂量对小鼠尾鳞片颗粒层的形成有明显的促进作用。吴胜利[3]观察了解毒化瘀汤(生地、赤芍、丹皮、板蓝根、山豆根、菝葜、蜀羊泉、泽漆、土茯苓、苦参、丹参)对小鼠尾部颗粒细胞的影响,研究发现解毒化瘀汤能明显地增加小鼠尾部鳞片表皮的颗粒层。刘海杰[4]等采用小鼠天然尾部鳞片模型,对实验组小鼠灌胃给药仙方消银片(水溶液),并设灌胃给药复方青黛丸(水溶液)作对照,生理盐水灌胃作空白对照,结果发现,与生理盐水组相比,实验组和对照组鼠尾鳞片颗粒细胞数明显增多,差异有统计学意义。实验组鼠尾鳞片颗粒层细胞数多于对照组,差异有统计学意义,表明仙方消银片促进颗粒细胞形成的作用优于复方青黛丸。李勤劳[5]观察了银屑颗粒(由青黛、黄芩、何首乌、丹参等组成)对小鼠尾部皮肤鳞片颗粒层形成的影响。结果发现银屑颗粒可使小鼠尾部皮肤的颗粒层鳞片明显增加,说明银屑颗粒可促进小鼠尾部皮肤鳞片颗粒层形成。许能[6]观察了凉血解毒汤(主药:生地黄、紫草、生槐花、大青叶等)和复方青黛丸(主药:青黛、土茯苓、丹参、白芷等)对表皮颗粒层鳞片数的影响,结果发现凉血解毒汤能诱导鼠尾表皮颗粒细胞的形成,并使颗粒细胞数增加,复方青黛丸的作用则不明显。高尚璞[7]等以青叶霜(由大青叶、龙葵、土大黄、雄黄、莪术组成)外涂小鼠尾部,18 d 后观察小鼠尾部表皮颗粒细胞数的变化,结果发现小鼠尾部表皮颗粒细胞计数明显增加,且胞浆内充满粗大、深嗜碱性、HE 染色呈深兰色透明的角质颗粒,提示该药能改善银屑病皮损的病理形态,并使其向正常转化。

1.2

对小鼠阴道上皮细胞增殖的影响

白英华[8] 通过腹腔注射乙烯雌酚造成小鼠阴道上皮细胞过度增殖来模拟银屑病病理改变并用凉血四根提取物灌胃治疗 11 d,取阴道上皮,通过病理切片观察该提取物对银屑病模型鼠阴道上皮细胞过度增殖的影响,结果经灌胃治疗后病理结果显示:凉血四根提取物对小鼠阴道上皮细胞有丝分裂有明显的抑制作用,凉血四根提取物可能通过抑制小鼠阴道上皮细胞过度增殖起到治疗银屑病的作用,且疗效与剂量相关。杨洪沛[9]将顽银灵给予小鼠灌胃其最大耐受量为266.4 g 生药/kg,观察其毒性反应;观察顽银灵对小 鼠可移植性肿瘤 S180(肉瘤)的生长有无抑制作用;观察中药对实验小鼠阴道上皮细胞增殖的抑制作用。结果发现该中药以最大浓度,最大容积给药,均未见到任何毒性反应,对小鼠肿瘤 S180 的生长有微弱的抑制作用;对小鼠的阴道上皮细胞增殖有明显的抑制作用,并存在着一定的量效关系。陈红英[10]以活血化瘀、祛风通络为主要作用的中药 10 余种组成平疕清方,观察小鼠服用该药物后对其阴道上皮细胞有丝分裂的影响,并设对照组服用 MTX,研究结果表明,中药组与 MTX 组均通过抑制表皮细胞的增殖达到治疗银屑病的作用,但中药组的抑制作用弱于 MTX 组,而且没有 MTX 的毒副作用。

1.3

对小鼠阴道上皮和鼠尾鳞片的影响

杜锡贤[11]运用镇银膏(主要由白藓皮、黄连、知母、花椒、麻油组成)外涂动物模型皮损进行实验研究,结果发现镇银膏高、中剂量对雌激素周期阴道上皮细胞有丝分裂有非常显著的抑制作用,对小鼠尾鳞片颗粒层的形成有明显的促进作用。张晓杰[12]观察了解毒祛风流浸膏(银花、连翘、板蓝根、土茯苓、炒槐米、苦参、生地、赤芍、白藓皮、丹皮、紫草、蝉衣等);活血祛风流浸膏(银花、板蓝根、土茯苓、当归、川芎、赤芍、桃仁、丹参、土元、水蛭、山甲、白鲜皮等);养血祛风流浸膏(黄芪、当归、赤芍、鸡血藤、炒白芍、白蒺藜、全虫、何首乌、银花、土茯苓等)3 种流浸膏对小鼠鼠尾鳞片颗粒层细胞及对小鼠阴道上皮基底细胞有丝分裂的影响,结果表明 3 种中药复方均具有促进鼠尾鳞片表皮生成颗粒层,抑制小鼠阴道上皮基底细胞的有丝分裂的作用。姜相德[13]等研究中药银屑灵涂膜剂局部外用对雌激素周期小白鼠阴道上皮细胞有丝分裂和小鼠尾部鳞片表皮颗粒层形成的影响,结果发现银屑灵涂膜剂能非常显著地抑制小鼠阴道上皮细胞的有丝分裂。该药局部外涂时能抑制表皮增生过快,使皮损趋于消退。实验还表明,外涂该药物能显著增加小鼠尾部鳞片表皮的颗粒层。马守江[14]观察了消银膏(苦参、丹参、威灵仙、白藓皮、苍术、地肤子、蛇床子、百部、防风)外用对上皮细胞分裂及表皮细胞分化的影响,结果发现消银膏能显著抑制阴道上皮细胞有丝分裂及对鼠尾鳞片表皮颗粒层形成有显著促进作用。王学军[15]观察了消屑灵局部用药后对小鼠病理模型的改善作用。结果发现局部应用消屑灵后能显著促进小鼠尾部鳞片颗粒层形成,抑制小鼠阴道上皮细胞有丝分裂,并显著抑制盐酸普萘洛尔所致的表皮异常角化与增殖。宋茹[16] 以甲氨碟呤为阳性对照,评价复方苦参注射液(由苦参、狼毒、当归等中药经加工制剂而成,具有清热燥湿、解毒活血之功效)抑制细胞有丝分裂和促进颗粒层形成的作用,结果显示复方苦参注射液能非常显著地抑制小鼠阴道上皮细胞有丝分裂(P < 0.01),并能非常显著地促进小鼠尾部鳞片表皮的颗粒层形成(P < 0.01),而且两种作用均较甲氨碟呤为强。闵仲生[17]采用小鼠阴道上皮细胞有丝分裂检测及小鼠尾鳞片颗粒层形成测定的方法进行了“艾柏熏剂”(艾叶 10 g,侧柏叶 10 g,野菊花 10 g,莪术 10 g,蒲公英 30 g,蛇床子 30 g,苦参 10 g)治疗银屑病的药效学试验。结果发现“艾柏熏剂”有显著降低小鼠阴道上皮有丝分裂的作用和对小鼠皮肤的角化不全有明显的治疗作用。

2

对银屑病动物模型实验室指标的影响

刘晓明[18]在研究黄芪注射液对小鼠阴道上皮细胞增殖、增殖细胞核抗原表达、鼠尾鳞片表皮分化影响的同时,也观察了其对实鼠实验模型血浆内皮素 - 1 (ET-1) 水平的影响。研究结果发现,黄芪注射液除对上述前 3 个指标有明显调节作用外,也能降低血浆 ET-1 水平。侯素春[19]从 20 味具有抗银屑病实验药效学作用的中药中选择药物,组成 6 种复方进行实验药效学研究,其中Ⅰ方凉血、清热;Ⅱ方凉血、活血、养血;Ⅲ方活血、破瘀;Ⅳ方破瘀、清热;Ⅴ方清热、祛风、理湿;Ⅵ方清热、理湿、凉血、活血、补气。在观察其对雌激素期小鼠阴道上皮模型,鼠尾鳞片表皮模型的影响的同时也研究其对小鼠血浆内皮素的影响,发现Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ方均显著下调小鼠血浆 ET-1。王乖娟[20]用 5% 心得安乳剂外涂豚鼠耳部皮肤,使其产生银屑病样病理改变,再以银屑宁胶囊治疗,检测皮损组织一氧化氮(NO)及丙二醛(MDA)水平,研究结果示银屑宁胶囊可以降低心得安致豚鼠银屑病样病理模型皮损组织 NO 及 MDA 水平。刘群英[21]采用心得安乳剂外涂豚鼠背部皮肤模拟出银屑病模型,用白疕软膏进行治疗,并检测豚鼠表皮内环磷酸腺苷(cAMP)和环磷酸鸟苷(cGMP)含量,同时进行组织病理学观察。结果发现白疕软膏可使银屑病样改变减轻,角化不全基本消失,甚至恢复至正常角化,棘层变薄,真皮内炎性细胞减少,而且表皮内 cAMP 及 cGMP 的含量恢复正常水平。

3

近来许多学者运用经验方、经方、自拟方对小鼠银屑病实验模型进行了实验研究,剂型有灌胃汤剂、颗粒剂、胶囊剂、外用涂抹剂、熏剂等,从不同给药途径观察了中药对小鼠实验模型阴道上皮细胞有丝分裂及小鼠尾鳞片颗粒层形成以及血浆内皮素等的影响,药物治疗多以活血化瘀、清热解毒、凉血活血等为原则,这些中药或能促进银屑病实验模型鼠尾鳞片颗粒层的形成,或能抑制小鼠阴道上皮的有丝分裂,或二者皆有,或具备以上功能的同时,对血浆内皮素、对皮损组织 NO、 MAD、cAMP、cGMP 水平都具有一定的调节作用,这些研究结果为银屑病发病机制和临床上运用中医药治疗提供了一定的佐证和思路。

从文献中我们也发现中医药对银屑病实验模型影响的研究多局限在形态学上,对相关实验室指标的研究较少,而且均从现代医学的研究角度出发,不能体现中医药的精髓——辨证论治。中医药对银屑病动物模型的实验研究不能是单纯的模拟银屑病的病理特点,更重要的是从中医角度出发,模拟出疾病的某一证型,以体现中医本质,故病证结合的银屑动物模型的建立和研究至关重要。中医病证动物模型就是在中医药理论的指导下,采用传统、现代、或二者结合的科学技术方法,在实验动物基础上模拟、复制出与人体疾病、证候和病理改变相同或相近的实验动物模型[22]。病证结合动物模型,既有西医疾病的特点,又有中医证候的特征,是宏观和微观的结合,对于探讨疾病病理生理变化与中医证候特征之间的关系,显示出极大的优势[23]。建立确能准确反映中医方药实质的中医病证动物模型才能真正实现中医药现代化,才能够发展中医药理论,因此,银屑病病证动物模型的建立、研究和评价更符合中医科学研究的需要。

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〔23〕赵辉慧, 王伟. 病证结合证候模型研究基本思路〔J〕. 中华中医药杂志, 2006, 20(12):762

实验动物研究篇7

【摘要】 目的探讨紫苏叶提取物(FPE)对由高脂高胆固醇引起家兔动脉粥样化的影响。方法采用高脂高胆固醇饲喂法建立家兔动脉粥样硬化模型,分别测定正常对照组、高脂模型组、紫苏叶提取物低剂量组(0.17 g·kg-1)、中剂量组(0.5 g·kg-1)、高剂量组(1.5 g·kg-1)血清中TC,TG,LDL-C,HDL-C,MDA含量及SOD的活性,大体染色计算脂肪斑块面积比(PA),组织切片观察主动脉内膜增生(IH)。结果FPE组均能明显降低血清中TC,TG,LDL-C,MDA的含量(P

【关键词】 动脉粥样硬化 紫苏叶提取物 血脂 脂质过氧化 家兔

动脉粥样硬化(Atherosclerosis, AS)是以动脉内皮细胞功能障碍、脂质沉积、炎症反应、平滑肌细胞迁移与增殖为主的病理改变,是导致心脑血管疾病的直接原因[1]。现代药理研究表明,紫苏叶的主要成分迷迭香酸及黄酮类化合物具有抗氧化、清除自由基及改善血液流变学等作用[2,3]。已有的实验研究结果表明紫苏叶具有抗动脉粥样硬化的药理基础,但目前有关其抗AS的实验研究还未见报道。本实验从紫苏药理理论出发,研究紫苏叶提取物抗家兔动脉粥样硬化作用,为拓展紫苏的临床应用提供实验参考。

1 材料与仪器

1.1 药物紫苏叶提取物(FPE):紫苏叶购于贵阳市中药公司,由贵州大学动物科学学院基础兽医学实验室制备,药物浓度为每毫升含原生药1 g。

1.2 动物体重1.8~2.0 kg新西兰大白兔30只,雄性,由贵阳医学院实验动物中心提供。

1.3 饲料为机制颗粒饲料。基础饲料配方:玉米35%,小麦25%,麦麸35%,鱼粉2%,骨粉2%,盐1%;高脂饲料配方∶1.5 %胆固醇+ 10 %炼制猪油+ 88.5%基础饲料。

1.4 仪器与试剂旋片式真空泵(浙江黄岩求精真空泵厂);RE-52旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);TDl-5A离心机(上海菲恰尔分析仪器有限公司);旋转式切片机(德国,LEICA Rm2125);光学显微镜(日本,OLYMPUS CX31);722光栅分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);胆固醇(上海山浦化工有限公司,化学纯);甘油三酯测定试剂盒、总胆固醇测定试剂盒、高密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒、低密度脂蛋白胆固醇测定试剂盒均购自南京建成生物制品研究所。

2 方法

2.1 紫苏叶提取物的制备取干紫苏叶,适度粉碎后过20目筛备用,称取样品100 g,按固液比为1∶15加入新鲜蒸馏水,煎煮至沸腾后,再继续煎煮15 min,趁热4层纱布过滤,滤渣按固液比为1∶12加入新鲜蒸馏水重提1次,过滤,合并两次滤液,用文火将滤液浓缩至300 ml,待浓缩液冷却后,加入3倍量95%乙醇于4℃下放置12 h,沉淀后以3 000 r·min-1离心3 min,取上清液进行抽滤,滤液旋转蒸发浓缩至无乙醇味为止,最后定容至100 ml,即每毫升提取液含原生药1 g。

2.2 动物分组与给药实验分别设正常对照组、高脂模型组、FPE低剂组(紫苏Ⅰ组)、FPE中剂量组(紫苏Ⅱ组)、FPE高剂量组(紫苏Ⅲ组)(药物剂量分别为0.17,0.5,1.5 g·kg-1)。实验动物用基础饲料适应性饲养7 d,然后随机分为5组,每组6只。正常对照组饲喂基础饲料,高脂模型组饲喂高脂饲料,用药组饲喂高脂饲料并灌胃 FPE相应剂量的药物,同时模型组与正常对照组均灌胃等量蒸馏水。灌胃量为每只兔子3 ml·d-1,共8周。

2.3 观察指标 分别于实验前1天、第4周末和第8周末,清晨空腹行耳中动脉采血3.5~4.0 ml,分离血清,按各检测试剂盒的操作方法,测定总胆固醇 (TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、丙二醛(MDA)的浓度及超氧化物歧化酶(SOD)的活性。

2.4 主动脉组织学观察动物于第8周末颈动脉放血处死,完整取出胸主动脉于10%福尔马林中固定12 h。按刘氏等方法[4]计算脂质斑块面积百分比(percentage of plaques covering aortic intima, PA):PA=脂质斑块面积/胸主动脉总面积×100%,比较各组PA的差异。同时取近心端5 mm处主动脉,常规制作石蜡切片,行苏木素-伊红(HE)染色,比较光镜下血管内膜增生程度。

2.5 统计学分析 实验结果采用±s表示,SPSS10.0 (ONE-WAYANOVA)进行方差分析。

3 结果

3.1 FPE对血清中血脂水平的影响经统计学处理,模型组在实验中期(第4周末)与实验末期(第8周末)TC,TG的浓度明显高于同期正常对照组(P

3.2 FPE对血清中脂质过氧化的影响经统计学处理,实验第4周末,FPE 3个剂量组MDA的含量均低于高脂模型组,但无显著性差异,第8周末中剂量组与高剂量组明显低于高脂模型组,并且表现出差异极显著(P

3.3 胸主动脉AS病理观察结果胸主动脉脂质斑块经苏丹Ⅳ染色显示,空白对照组家兔胸主动脉内表面光滑,未见脂质斑块。高脂模型组、FPE 3个剂量组胸主动脉内膜均见不同程度的红色斑块,呈点、斑、条状,有些融合成片, 表面粗糙不平,突出于内膜表面,病变以主动脉弓处最为严重。其中高脂模型组病变最为严重,胸主动脉内膜面几乎全为融合的脂质斑块所覆盖。FPEⅠ组病变程度与高脂模型组相仿,FPEⅢ组病变最轻仅在主动脉根部有散在的点状病灶及融合为一小面积斑块,FPEⅡ组病变程度介于FPE Ⅲ和FPEⅠ组之间,见图1。PA经统计分析显示,FPE Ⅲ组PA值(15.82±3.64)%,FPE Ⅱ PA(21.52±7.58)%,FPEⅠ组PA(39.57±13.06)%,高脂模型组PA(53.59±29.31)%,用药组PA明显低于模型组,并且FPE Ⅲ组和FPE Ⅱ具有统计学意义(P

PA=脂质斑块面积/主动脉面积×100%

HE染色显示,空白对照组血管内膜光滑,无粥样硬化斑块突出,内膜、中膜、外膜三层结构清楚。高脂模型组血管可见明显粥样硬化斑块突出于整个内膜,纤维帽下可见大量的泡沫细胞,斑块根部可见细胞碎片,大量的巨噬细胞和梭形细胞穿插其间,中膜平滑肌受压萎缩,并可见平滑肌增生向内膜层移行。FPEⅠ组病变与高脂模型组相仿,脂质斑块占管腔的面积较模型组低。FPEⅢ组病变最轻,血管内膜增生不明显,仅在局部有轻微的脂质斑块增生,FPEⅡ的病变程度介于高剂量和低剂量之间。见图2。

a空白对照组 b高脂模型组 cFPE低剂量组 dFPE高剂量组 eFPE中剂量组

图1 各组家兔胸主动脉脂质斑块病理变化(苏丹Ⅳ染色)

a空白对照组(100×) b高脂模型组(100×) cFPE低剂量组 (100×) dFPE高剂量组(100×) eFPE中剂量组(100×)

图2 各组家兔主动脉内膜增生病理变化(HE染色)

表7 胸主动脉前段脂质面积百分比PA值比较(±s)

组别PA值正常对照0高脂模型53.59±29.31苏叶Ⅰ39.57±13.06苏叶Ⅱ21.52±7.58*苏叶Ⅲ15.82±3.64**

与高脂模型组比较,*P

4 讨论

本实验用高脂高胆固醇饮食建立家兔AS 动物模型,胸主动脉大体观察见明显粥样斑块,病理切片见血管内皮下由泡沫细胞组成的脂质斑块,证明成功建立AS模型。

目前有关AS 形成的学说众多,主要有内皮细胞损伤学说、脂质浸润学说及微血栓形成学说,而内皮细胞损伤学说最受人们所重视。各种原因造成的动脉内膜损伤是动脉粥样硬化病变发生的关键因素,内皮细胞功能障碍可以引发一系列变化,从而促进动脉粥样硬化的发生发展。如氧化型低密度脂蛋白(OX-LDL) 及氧化自由基损伤血管壁,导致内皮细胞受损后坏死、脱落,局部胶原纤维暴露、血小板粘附、聚集,释放各种趋化因子及生长因子,使局部胶原纤维合成增加、单核细胞附壁浸润,中膜平滑肌细胞向内膜迁移、增殖,这些细胞发生表型的改变,吞噬大量脂质、形成泡沫细胞最终导致AS[5]。本实验结果表明,FPE能够提高家兔SOD的活性并降低MDA的含量。病理切片显示,动脉粥样硬化程度与药物剂量相关,药物剂量越大,病变程度越小,因此认为FPE抗AS作用可能与清除自由基、抗脂质过氧化损伤的药理作用有关。

本实验研究表明,紫苏叶提取物用药组(0.17,0.5,1.5 g·kg-1)均能明显降低血清中TC,TG,LDL-C的含量(P

综上所述,紫苏叶提取物具有抗AS的作用,可能与其抗脂质过氧化及调节血脂作用有关,对于其具体作用机制还有待作进一步的研究。

参考文献

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[8] 丁志山, 沃兴德.姜黄降血脂抗动脉粥样硬化研究概况[J].浙江中医学院学报,1998, 22(6):8.

实验动物研究篇8

【关键词】 爆震伤;颅脑损伤;体层摄影术,X线计算机

0引言

据近年世界局部战争的资料统计,颅脑爆震伤已成为现代战争致残、致死的主要原因之一,其不同于过去简单的枪弹伤,深入研究其伤情特点仍是军事医学的一个重点. 但是目前国内外关于单纯颅脑爆震伤的研究鲜有报道. 本研究应用新型点爆源产生冲击波,模拟真实战争环境的致伤条件,建立犬单纯颅脑爆震伤模型,探讨其颅脑CT的变化特点和脑组织病理学的改变特征,以期为提高颅脑爆震伤的防治水平奠定坚实的理论基础.

1材料和方法

1.1材料健康成年犬20只(唐都医院实验动物中心提供),雌雄不限,体质量14.0~15.0 kg. 将犬随机分为2组,每组10只. 犬右外耳孔和右眼外眦连线中后1/3交界处头皮与爆炸球中心距离A组为9 mm,B组为13 mm. 实验前7 d进行驯养,实验前3 d 08:00测直肠温度、呼吸频率、脉搏、血压(右侧股动脉插管接生理监护仪)四项生命体征,各测量值均在正常范围,个体间无明显差异. 行颅脑CT检查,未发现异常表现. 实验前8 h禁食,4 h禁水. 爆炸球及导爆索(西北核技术研究所提供)内装炸药为太安(PETN),爆炸球直径1 cm,装药量780 mg,当量1.0 g TNT,压装密度1.5 g/cm3,爆速7.4 km/s,爆压22 GPa,导爆索直径为1 mm,装药量0.5 g/m,用电雷管与导爆索相连接,实验时以6 V干电池引爆电雷管,通过导爆索从爆炸球心起爆. Philips Tomoscan AVP1螺旋CT机(飞利浦公司);速眠新Ⅱ号(唐都医院实验动物中心提供),主要成分为氟哌啶醇、保定宁、新保灵、氯安酮等.

1.2方法

1.2.1动物模型的建立08:00A组和B组犬以速眠新Ⅱ号按0.15 mL/kg肌注麻醉,右侧额顶部剪毛备皮,仰卧固定于致伤架上,头部垫高,待犬恢复睫毛反射后爆震致伤,伤后及时行气管插管. 右侧股动脉插管接动态生理监护仪.

1.2.2颅脑CT检查犬伤后6 h行颅脑CT检查. 扫描层厚2.0 mm,螺距1.25,观察颅脑损伤情况,出血量按多田公式计算,血肿量=(π/6)×长×宽×高.

1.2.3病理学检查犬行颅脑CT检查后予颈动脉放血处死,取出脑组织,先行大体标本检查,再置于40 g/L的甲醛溶液中固定24 h,在右侧额顶叶伤区中心脑组织冠状位切取1.0 cm×1.0 cm×0.2 cm,常规石蜡包埋、切片、HE染色,行光镜检查.

统计学处理:实验所得数据用x±s表示,应用SPSS10.0统计软件对数据进行分析,两组均数间比较采用两样本t检验. P<0.05为差异有显著性统计学意义.

2结果

2.1颅脑CT ① A组: 双侧额窦内大部分骨性支持结构破坏,伴有大量积血,右侧为著(图1),右侧额顶部硬脑膜下厚层高密度影,额顶叶脑组织大面积高低密度混杂影,右侧脑室受压,中线结构明显左移,左侧脑组织未见异常(图2);② B组: 右侧额窦内可见部分骨性支持结构破坏,伴有少量积血(图1),右侧硬脑膜下薄层高密度影,额顶叶脑组织可见小面积高低密度混杂影,右侧脑室受压,中线结构左移,左侧脑组织未见异常(图2). ③ A组和B组硬膜下血肿量的分别为(10.03±0.43) mL和(2.11±0.40) mL,A组血肿量明显高于B组(P<0.05).

A:距中心距离9 mm;B: 距中心距离13 mm.

图1CT影像显示爆震后6 h额窦的骨折和积血(略)

A:距中心距离9 mm;B: 距中心距离13 mm.

图2CT影像显示爆震后6h右侧额顶叶的脑挫裂伤、硬膜下血肿(略)

2.3爆震伤后病理学改变 ① A组: 双侧额窦内骨性支持结构大部分破坏,内有大量积血,右侧额顶部硬脑膜明显蓝染,硬脑膜下见大量血肿,额顶叶脑组织大面积红染,明显挫碎、肿胀. 光镜下见:脑灰白质界限不清,胶质细胞及髓鞘肿胀,毛细血管扩张充血,血管及细胞周围间隙扩大伴水肿,大量淋巴细胞浸润;② B组:右侧额窦内骨性支持结构部分破坏,内有少量积血,右侧额顶部硬脑膜蓝染,硬脑膜下见少量血肿,额顶叶脑组织红染,轻度挫碎、肿胀. 光镜下见:脑灰白质界限清晰,胶质细胞轻微肿胀,毛细血管略扩张,血管及细胞周围间隙正常,少量淋巴细胞浸润.

3讨论

国内以往的研究多用雷管等作为爆炸源[1-2,11],爆炸性能不稳定,冲击波主要为射流[3],重复性差,干扰因素多. 本实验应用的新型爆炸球具有参数量化,能量稳定,可控性强,重复性好等优点,所得实验数据客观、准确,误差小. 爆炸球爆炸时燃烧完全,无杂质残留,排除了火药、弹片等其他因素的干扰,致伤因素单纯. 球形炸药形成冲击波亦为球形[4],各向压力分布同等同性,可模拟实战条件下爆炸性武器产生的冲击波,致伤方式仿真性极佳. 爆炸球产生的冲击波随距离增加呈指数曲线衰减,通过调整爆炸球与实验动物颅脑的距离,可以造成不同程度的颅脑损伤. 张明等曾应用小当量标准的爆炸球和小动物兔子,建立了颌面部爆炸伤合并颅脑损伤的动物模型[5]. 本研究应用大当量标准的爆炸球和大动物犬,根据爆炸距离远近已建立不同伤情的单纯颅脑爆震伤动物模型.

单纯颅脑爆震伤属于闭合性颅脑损伤,爆震伤后早期不能根据体表的损伤情况判断伤情,往往其外观损伤轻微[6],无法体现颅脑的实际伤情,其临床诊断主要依靠颅脑CT. 颅脑CT在颅内异常情况的急性期判断中至关重要,依然是神经外科影像学诊断的金标准[7]. Sylvia 等[8]研究证实冲击波原发的损伤局限于含气器官. 因为额窦内含有大量空气,本实验中动物伤后均出现额窦内骨性结构的破坏,临床征象为不同程度的鼻腔出血,而且右侧致伤侧的损伤严重. 国内侯立军研究认为,颅脑爆炸伤后颅内血肿以硬膜下血肿为主[9]. 实验动物伤后硬膜下血肿、脑挫裂伤等颅脑CT阳性表现普遍存在,尤其硬膜下血肿量在本实验动物模型远近两个爆炸距离组间比较有显著性意义,这些情况在病理学检查中全部得到确认. 因为颅脑CT的影像学改变发生早,表现准确,故可以作为急性颅脑创伤外科手术适应症的选择标准[10],在颅脑爆震伤的伤情判断以及治疗措施的选择上起到关键作用.

实验中经颅脑解剖证实,爆震伤后动物出现不同程度的额窦骨折、硬膜下血肿以及脑挫裂伤,在近距离组表现尤为明显. 脑组织病理学检查提示,神经胶质细胞和周围结构发生肿胀、解离、破裂以及炎性细胞浸润,按爆震距离的由远及近变性、水肿的程度逐渐加重. 王昭领等[11]研究发现,颅脑伤区出现炎性反应和淋巴细胞浸润,可进行性加重脑组织的损伤. 由此可见,在颅脑爆震伤的救治中应侧重于防治颅脑的变性、水肿及炎性反应,促使病情逆转. 对于颅内血肿,尤其是硬膜下血肿的发生、发展要特别关注,做到早诊断、早治疗,防止病情进一步恶化.

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[8] Sylvia FR, Drake AI, Wester DC, et al. Transient vestibular balance dysfunction after primary blast injury[J]. Mil Med,2001,166(10) :918-920.

[9] 侯立军,张光霁,朱诚,等. 犬颅脑爆炸伤后早期脑组织病理改变[J]. 第二军医大学学报,2001,22(12) :1105-1107.

[10] Arikan F,Sahuquillo J,Ibanez J,et al. Variability in the surgical indications for posttraumatic intradural lesions[J]. Neurocirugia (Astur),2005,16(2):108-116.

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