对我国哮喘动物实验研究的评价与思考论文_李璟,曾丹

对我国哮喘动物实验研究的评价与思考论文_李璟,曾丹

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【摘 要】为了使哮喘动物实验结果可以早日应用到人类临床实践中,本文针对1983年~2014年三十年间的哮喘动物实验研究论文进行分析总结,结果发现,动物实验均选用豚鼠、大鼠、小鼠和犬类作为实验对象,建模方法和评价模型方法多种多样,此外,在论文中存在着忽视模型成功与否的评价方法等各种问题。通过分析总结,本文提出了日后的研究方向。相信通过学者的继续努力,最终会将哮喘动物实验结果应用于人类临床实践中。

【关键词】哮喘;动物实验;动物模型

长久以来,动物实验都是实验医学的一种重要手段,尤其是在发病机制具有综合性和复杂性的呼吸系统类疾病中,例如肺间质纤维化、慢性阻塞性肺疾病,急性呼吸窘迫综合征和支气管哮喘等[1]。为了促使动物实验这一研究手段更好地应用于临床医学,本文对国内关于动物实验建立哮喘模型的问题进行回顾性分析,并提出一些建议,以供同行讨论。

1 研究方法

查询1983年~2014年之间的中华内科杂志、中华医学杂志和中华结核呼吸杂志内的论文,分析所有实验动物的品种,复制动物模型的方法以及判断动物模型是否成功的方法和标准。

2 结果

在1983年~2014年之间,以上三种杂志共发表哮喘动物实验论文共63篇,有43篇使用豚鼠作为实验动物,9篇使用大鼠作为实验动物,9篇使用小鼠作为实验动物,2篇使用犬作为实验动物。在1983年~1995年之间,所有论文均使用豚鼠作为实验动物,1995年以后才开始使用鼠和犬类动物进行实验。

2.1造模方法

相关论文的建模方法非常丰富,除了少数同一作者在不同时间发表在不同杂志上的建模方法一模一样以外,其他作者并未采用同样的方法构建模型。

2.2评价动物模型的方法

63篇文献中评价动物模型的指标和方法可以分为以下七种:第一,对动物采用整体性观察,包括动物的是否会呼吸困难、咳嗽、躁动和抽搐等。第二,病理学观察,主要方法为HE染色观察法。第三,采用支气管肺泡灌洗液进行细胞分类和计数。第四,检测外周血嗜酸粒细胞。第五,测量顺应性、气道反应、RAW以及RRS。第六,对BALF中的Th1/Th2进行测量

根据上文提到分类方法,统计63篇论文中所采用的评价方法。只使用一种方法的文章:3篇文章采用第一种方法,5篇文章采用第二、三、四种方法中的一种,2篇文章采用第五种方法。采用两种方法的文章:7篇文章采用了第一、二种方法,1篇文章采用了第一、三种方法,1篇文章采用了第一、四种方法,6篇文章采用了第二、三种方法,2篇文章采用了第二、四种方法,3篇文章采用了第三、四种方法。采用三种方法的文章:1篇文章采用了第一、二、三种方法,1篇文章采用了第一、三、五种方法,3篇文章采用了第二、三、四种方法,1篇文章采用了第三、四、五种方法。采用四种方法的文章:1篇文章采用了第一、第二、第三、第四种方法,1篇文章采用了第一、二、三、六种方法。还有15篇文章并未采用任何方法。

3 讨论

动物实验的效果和研究价值情况与所选用的动物品种、健康情况和遗传情况相关,其中涉及到病理学内容。从上文可以看出,多数哮喘动物实验所选用的动物为豚鼠,少数实验选用大鼠、小鼠和犬。由于论文作者较少针对动物品种展开论述,因此本文也不加赘述。

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在哮喘动物模型复制方法方面,多数采用卵蛋白致敏激发法,常用动物为豚鼠。首先,为豚鼠注射10%卵蛋白生理盐水溶液10ml,使豚鼠处于致敏状态。然后,采用各种手段促进豚鼠产生哮喘症状,具体方式有两种:第一,为豚鼠雾化吸入10%卵蛋白生理盐水溶液,持续时长为20min。第二,注射10%卵蛋白溶液1ml,13d后使豚鼠吸入0.5%卵蛋白生理盐水溶液,持续时长为30s。在17~20d后,将豚鼠放置在密封容器内,使其暴露在10%卵蛋白气雾中20~30min,直到出现哮喘症状【2】。多数文章作者认为以上方式较为方便,且成功率较高,但是文章中具体的操作方法各种各样,每一篇文章在卵蛋白浓度、剂量和注射时间等方面均不相同,有12篇文章介绍过于简单,未写明卵蛋白浓度、剂量和注射时间。用同样的药剂在同种动物身上做实验,过程居然有如此大的差异,其中的原因是值得推敲的。以往研究表明,不同剂量的致敏源产生的细胞因子类型也不尽相同,其剂量的不同会影响动物模型表型的变化【3】。采用不同剂量在同一动物中得到的结果不同,彼此之间则缺乏可比性。这种差异对于临床意义具有何种影响,需要进一步进行探索。

此外,在哮喘动物实验中必须确定动物模型是符合相关标准的,目前为止,评价动物模型成功的标准包括以下四个方面:第一,建造模型后动物的外表。第二,炎性细胞和炎性细胞浸润的分类以及肺部病理切片情况。第三,比较EOS比率是否提高以及BALF中细胞分类和计数【4】。第四,动物的气道压力、气道阻力、顺应性和反应性。如果根据以上四项标准,有14篇文章并没有描述动物模型成功与否的标准。要求所有作者根据以上四个方法评估模型较为困难,但是不能一项标准均不涉及。如果不对研究中的模型进行评价,则其得出的结果也缺乏科学依据。

部分研究者认为通过卵蛋白法复制的豚鼠、小鼠、大鼠和犬类动物的哮喘模型与人类哮喘模型接近性很高,但是,必须明白动物模型和人类哮喘模型的很多方面还是存在差异的。动物模型仅能大概地展示人类疾病的性状,而无法准确复制人类疾病性状【5】。因此,在动物实验的过程中,不能将动物实验的结论描述得过于简单,也不应简单地套用于人类疾病症状和治疗方法上。动物实验后还有大量的工作要做,才能将治疗方法应用到人类身上。观察三十几年间的文献,发现在八十年代还有部分作者在文章中表示动物产生哮喘的原因和情况,特别是过敏源进入人体的方式,是与临床有很大差别的,因此不能将动物实验中的体外注射与人类呼吸过敏进行对比。但是近年来,较少有研究者再讨论相关问题,如何将动物实验结果应用到人体的过渡转化研究问题并没有人多加研究。

在进行回顾性研究时,发现部分领域几乎没有研究者涉及。因此,根据研究领域的空白,笔者建议在未来的研究中应将重点放在以下五个方面:第一,采用不同类型的动物和不同方法复制动物模型的成功率为多少?其差别是什么?如何更好地进行动物模型复制。第二,在复制动物模型的实验过程中是否存在动物死亡的现象?怎样防止动物死亡?第三,动物实验过程结束,所有动物均被杀死。如果不对动物存亡进行干预,其结果会怎样发展?第四,实验组和对照组检查指标的细节是什么?是否存在变异?第五,研究动物是否会自发形成哮喘?采用自发形成哮喘的动物进行实验,其结果有何不同?相信通过学者的继续努力,最终会将哮喘动物实验结果应用于人类临床实践中。

参考文献:

[1]刘素芝,刘玉丽,曹国龙.哮喘动物模型免疫炎症反应发生验证的要点[J].中国组织工程研究与临床康复,2007,29(15):5814-5816.

[2]舒茂琴,陈摩端,凌培基.抗哮喘药对哮喘豚鼠气道嗜酸粒细胞浸润的影响.中华结核和呼吸杂志,2013,16(12):30.

[3]商艳,李强,黄怡,等.不同剂量致敏原对小鼠过敏性哮喘模型的影响.第二军医大学学报,2011,23(1):69-71.

[4]刘传合,薛全福,陈育智.支气管哮喘动物模型的研究状况[J].中华结核和呼吸杂志,2012,11(02):5-7.

[5]王长征,郭先健,王顺朝.雷公藤甲素对哮喘动物模型气道反应性的观察[J].中华医学杂志,2014,01(29):68-69.

论文作者:李璟,曾丹

论文发表刊物:《航空军医》2015年9期供稿

论文发表时间:2015/12/22

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