小型豬腹壁拉鏈模型制備及其效果評價體系的建立.pdf

1、小型豬作為一種實(shí)驗(yàn)動物，同人類在解剖學(xué)、生理學(xué)等方面極其相似，是進(jìn)行人類疾病研究的一種良好模型動物，在醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用越來越受到重視。研究中通常以小型豬為對象開展各種手術(shù)操作，如腹腔臟器(胃、膽囊、肝臟、腸等)的切除術(shù)、吻合術(shù)、摘取不同臟器組織進(jìn)行病理學(xué)觀察等。部分實(shí)驗(yàn)的開展需要反復(fù)打開動物腹腔進(jìn)行操作，再以傳統(tǒng)的有創(chuàng)的皮膚閉合方法如絲線等縫合創(chuàng)面；這種反復(fù)的開關(guān)腹腔手術(shù)，需要對創(chuàng)面反復(fù)施行拆線和縫合操作，這不但會引起動物疼痛，而且也容

2、易引起感染，死亡率高，對動物造成極大傷害，不利于科研實(shí)驗(yàn)的開展，而影響到科研結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信度；同時，動物的使用數(shù)量多、利用率低，也違背了實(shí)驗(yàn)動物的福利原則。
　　 基于以上原因，本研究以小型豬為實(shí)驗(yàn)動物，將實(shí)驗(yàn)動物中心自行研制的可應(yīng)用于動物體的生物拉鏈通過反復(fù)的外科手術(shù)條件和方案的優(yōu)化探索，最終成功的將生物拉鏈固定于小型豬體表，并有效的維持了7周左右的時間，完成了小型豬腹壁拉鏈動物模型的制備。應(yīng)用小型豬腹壁拉鏈動物模型可以更

3、為高效地開展科研實(shí)驗(yàn)，并能有效的減少實(shí)驗(yàn)動物的痛苦，極大地減少了實(shí)驗(yàn)動物的使用數(shù)量，顯著地減少了醫(yī)學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)成本，明顯地提高了實(shí)驗(yàn)動物福利；本模型的有效使用時間為7周左右，完全可以滿足常規(guī)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求。
　　 為了能夠進(jìn)一步推廣該模型在醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用，本研究對于小型豬腹壁拉鏈動物模型的生物學(xué)特性進(jìn)行了深入地研究，以期能為專業(yè)人員開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。課題組對于小型豬腹壁拉鏈模型建立前(0d)和建立后1d、3d、7d、1

4、4d、21d、35d、49d、56d的體征生理數(shù)據(jù)、血液生理生化指標(biāo)和尿液常規(guī)指標(biāo)進(jìn)行了動態(tài)監(jiān)控。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，小型豬腹壁拉鏈動物模型的體征生理學(xué)指標(biāo)在模型建立前后無顯著變化，血液生理生化和尿液常規(guī)檢測的個別指標(biāo)在模型制備1—3天會有小幅波動，至7天后全部恢復(fù)正常，并可有效維持7周左右的時間，完全可以應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
　　 目前國內(nèi)外還沒有評價小型豬腹壁拉鏈模型的評價體系，建立一個相關(guān)模型的評價體系很有必要，本研究首先依

5、據(jù)德爾菲法進(jìn)行專家調(diào)研，通過反復(fù)的意見征詢和分析，確立了用于評價模型制備效果的各項(xiàng)指標(biāo)；接下來應(yīng)用層次分析法對于各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分解，逐層細(xì)化，將評價指標(biāo)劃分為6個一級指標(biāo)，每個一級指標(biāo)又下設(shè)若干二級指標(biāo)，最終達(dá)到指標(biāo)全面系統(tǒng)，分布合理的目的，再結(jié)合專家調(diào)研意見，依據(jù)各指標(biāo)重要性的不同賦予其相應(yīng)權(quán)重系數(shù)；最后，結(jié)合專家調(diào)研意見，根據(jù)評價指標(biāo)的劃分層次和權(quán)重系數(shù)應(yīng)用加權(quán)平均算法建立小型豬腹壁拉鏈動物模型制備效果評價體系。該評價體系具有指標(biāo)劃分

6、細(xì)致科學(xué)，評價結(jié)果科學(xué)、準(zhǔn)確、區(qū)分度高的特點(diǎn)，應(yīng)用本評價體系的專業(yè)人員對于該評價體系給予了較高的評價，認(rèn)為該體系具有極強(qiáng)的易用性和較高的科學(xué)性，并建議我們在行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行深入的推廣。小型豬腹壁拉鏈動物模型制備效果評價體系的建立為行業(yè)內(nèi)的工作人員提供了科學(xué)、便捷的評價工具，為小型豬腹壁拉鏈動物模型的推廣應(yīng)用提供了軟件保障。
　　 研究內(nèi)容：
　　 1．小型豬用生物拉鏈的生物相容性檢測
　　 利用離體細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)和動

7、物在體實(shí)驗(yàn)對研制的生物拉鏈進(jìn)行生物相容性檢測，保證實(shí)際應(yīng)用的安全性，檢測結(jié)果表明小型豬腹壁拉鏈安全無毒，具有良好的相容性。
　　 2．小型豬腹壁拉鏈模型的建立
　　 以小型豬為實(shí)驗(yàn)對象將自發(fā)研制的生物拉鏈通過外科手術(shù)的方法安裝在其側(cè)腹部，建立小型豬腹壁拉鏈模型，該模型的應(yīng)用價值在于既維護(hù)了動物福利，又方便了科研工作的開展，效率得以提高。
　　 3．小型豬腹壁拉鏈模型生物學(xué)特性研究
　　 建立小型豬腹壁拉鏈

8、模型后持續(xù)觀察小型豬體征變化(包括呼吸頻率、體溫、心率、血壓)、血液生理生化指標(biāo)和尿液常規(guī)指標(biāo)的變化，收集小型豬腹壁拉鏈模型體征生物學(xué)數(shù)據(jù)，各項(xiàng)數(shù)據(jù)表明建模后7—49天模型的各項(xiàng)數(shù)據(jù)均正常，為以后的相關(guān)研究提供參考。
　　 4．小型豬腹壁拉鏈模型制備效果評價體系的建立
　　 根據(jù)小型豬腹壁拉鏈模型的應(yīng)用范圍，其效果應(yīng)從模型的可靠性、時效性、易操作性和經(jīng)濟(jì)性等幾個方面進(jìn)行綜合評價，并遵循科學(xué)性、客觀性、可比性、可操作性原則

9、建立小型豬腹壁拉鏈模型制備效果綜合評價指標(biāo)體系。
　　 實(shí)驗(yàn)方法：
　　 1．小型豬用生物拉鏈的生物相容性測試
　　 1)用CCK—8檢測不同濃度生物拉鏈浸提液對L—929細(xì)胞增殖率的影響，根據(jù)細(xì)胞相對增殖率換算毒級，判定有無毒性；
　　 2)用皮膚急性毒性實(shí)驗(yàn)，檢測生物拉鏈對小型豬皮膚有無毒性；
　　 3)用皮膚刺激實(shí)驗(yàn)，檢測生物拉鏈對小型豬皮膚有無刺激性；
　　 4)用皮膚致敏實(shí)驗(yàn)，檢

10、測生物拉鏈對小型豬皮膚有無致敏性。
　　 2．建立小型豬腹壁拉鏈動物模型
　　 采用外科手術(shù)方法將生物拉鏈固定在小型豬側(cè)腹部，建立小型豬腹壁拉鏈。手術(shù)順序?yàn)椋盒g(shù)前準(zhǔn)備—麻醉保定—備皮消毒—切開腹壁—固定拉鏈—關(guān)閉拉鏈。
　　 3．小型豬腹壁拉鏈生物學(xué)特性研究
　　 于小型豬腹壁拉鏈模型建立前(0d)、建立后1d、3d、7d、14d、21d、35d、49d、56d將小型豬固定、待其安靜后，測定其呼吸頻率、體

11、溫和心率，并用動物血壓儀測定其血壓，用全自動血細(xì)胞分析儀和全自動血液生化儀對血液生理指標(biāo)和生化指標(biāo)進(jìn)行分析，用尿液分析儀測定尿液常規(guī)指標(biāo)。
　　 4．小型豬腹壁拉鏈動物模型評價體系的建立
　　 通過文獻(xiàn)查閱與專家咨詢，初步收集小型豬腹壁拉鏈模型制備效果的調(diào)研指標(biāo)，利用德爾菲法和層次分析，結(jié)合專家咨詢意見，進(jìn)一步確定指標(biāo)及指標(biāo)權(quán)重值，運(yùn)用人類疾病動物模型評價指標(biāo)體系軟件EISAMHD．SMMU1．0，建立小型豬腹壁拉鏈模型

12、制備效果綜合評價指標(biāo)體系。
　　 5．實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析處理
　　 數(shù)值以(X)±s表示，兩組均數(shù)的比較采用兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)。P<0．05為有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
　　 1．小型豬腹壁拉鏈生物相容性檢測
　　 1)通過CCK—8檢測，第2、4、7天各濃度實(shí)驗(yàn)組之間無明顯差異(P>0．05)，在相同時間點(diǎn)各濃度實(shí)驗(yàn)組與陰性對照組各組之間無顯著性差異(P>0．05)，陰性對照組、各濃度實(shí)驗(yàn)組與陽

13、性對照組有顯著性差異(P<0．01)，在第2、4、7天細(xì)胞相對增殖率均為90％以上，細(xì)胞毒性為0～1級，符合生物材料的醫(yī)用標(biāo)準(zhǔn)。
　　 顯微鏡觀察細(xì)胞生長情況：實(shí)驗(yàn)組、陰性對照組在2、4、7天，排列密集，可見處于各分裂期細(xì)胞，細(xì)胞形態(tài)方面未見明顯差異，細(xì)胞增殖良好，正常細(xì)胞、死細(xì)胞和凋亡細(xì)胞各組未見明顯差異；陽性對照組可見形態(tài)異常細(xì)胞及大量死亡細(xì)胞，細(xì)胞形態(tài)方面與實(shí)驗(yàn)組、陰性對照組差異明顯。
　　 2)通過皮膚急性毒性實(shí)

14、驗(yàn)、刺激實(shí)驗(yàn)和致敏實(shí)驗(yàn)，表明生物拉鏈對小型豬皮膚無毒、無刺激性和無致敏性。
　　 2．小型豬腹壁拉鏈模型的制備
　　 12頭巴馬小型豬術(shù)后無死亡，生物拉鏈無脫落，模型制備成功。小型豬在腹壁拉鏈模型建立后的1～3天精神萎靡，攝食和飲水下降，之后逐漸恢復(fù)，至7天后基本達(dá)到正常：模型建立后49天，未見生物拉鏈固定處出現(xiàn)感染，但56天時可以觀察到固定生物拉鏈皮膚處出現(xiàn)輕微炎性癥狀，并有黃色的滲出性體液和炎性分泌物由生物拉鏈引流孔

15、中流出。
　　 3．小型豬腹壁拉鏈動物模型生物學(xué)特性的研究
　　 實(shí)驗(yàn)生理指標(biāo)檢測方面，小型豬腹壁拉鏈模型的血壓(BP)、心率(HR)、體溫(T)和呼吸頻率(RR)與模型建立前相比無顯著性差異。
　　 血液生理指標(biāo)檢測結(jié)果表明，紅細(xì)胞計數(shù)(RBC)、血紅蛋白(Hb)、血小板計數(shù)(PLT)和嗜酸性粒細(xì)胞(EOS)同實(shí)驗(yàn)前相比無顯著性差異，而白細(xì)胞計數(shù)(WBC)在模型建立后1d和3d出現(xiàn)輕微升高，7d恢復(fù)至正常。此外

16、，模型建立后56d，白細(xì)胞計數(shù)(WBC)再次輕微升高，較正常對照異顯著，實(shí)驗(yàn)顯示，血液中的總蛋白、鈉、鉀、氯在實(shí)驗(yàn)前后無顯著變化，但模型建立后1d和3d血液中的總膽固醇、甘油三酯出現(xiàn)輕微浮動，隨之7d后又恢復(fù)至正常水平。尿液常規(guī)指標(biāo)檢測方面，模型建立前后尿液中葡萄糖(Glu)、尿蛋白(Pro)、膽紅素(BIL)、白細(xì)胞(LEU)、紅細(xì)胞(BLD)、亞硝酸鹽(Nit)均為陰性，且尿液的酸堿度和比重也無顯著變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：小型豬腹壁拉鏈

17、模型建立后7～49天，體征指標(biāo)、血液生理生化指標(biāo)和尿常規(guī)指標(biāo)均正常，可以用于常規(guī)科研實(shí)驗(yàn)。
　　 4．小型豬腹壁拉鏈模型制備效果評價體系建立的結(jié)果
　　 將制備小型豬腹壁拉鏈模型24個調(diào)研指標(biāo)作為評價模型的重要組成部分，通過德爾菲法和層次分析法確立了體系指標(biāo)和各指標(biāo)權(quán)重，運(yùn)用平均加權(quán)算法對于模型制備效果進(jìn)行評價。通過實(shí)證研究，發(fā)現(xiàn)本評價體系的算法結(jié)果準(zhǔn)確，便于科研人員使用；同時又證實(shí)了本研究中模型制備效果評價分值較高，說

18、明制備效果較好。
　　 研究結(jié)論：
　　 1．離體細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)和在體動物實(shí)驗(yàn)均表明小型豬腹壁拉鏈具有良好生物相容性，生物學(xué)特性穩(wěn)定。
　　 2．通過外科手術(shù)，建立小型豬腹壁拉鏈模型并對模型的生物特性研究，表明建模后7—49天模型動物的體征指標(biāo)、血液生理生化指標(biāo)和尿液常規(guī)指標(biāo)均正常，可以用于常規(guī)科研實(shí)驗(yàn)。
　　 3．成功建立小型豬腹壁拉鏈模型制備效果評價體系，本系統(tǒng)操作便捷，計算結(jié)果準(zhǔn)確，便于科研人員使用，