遗传性大鼠脐疝模型的选育

张涛，尚世臣，张广州，高青松， 刘源

(军事医学科学院实验动物中心，北京 100071)

脐疝在人及其他胎生哺乳动物中普遍存在[1-4]，统计资料显示新生儿先天性脐疝率为1/5000～1/2000[5, 6]。其临床症状为脐带内结构与脐环之间没有自然闭合，腹腔内容物在腹压作用下通过腹壁孔突出腹腔在皮下形成疝囊，随着身体的发育，疝环及疝囊逐渐变大。脐疝主要通过外科手术方法进行治疗[7]。因缺乏能稳定遗传的动物模型，脐疝遗传机理尚不清楚。我们实验室在2009年偶然发现患有脐疝的SD大鼠，由于希望保留自发突变性状，为生物医学研究提供动物模型，又意识到该性状可能具有遗传性而且通过大鼠更容易获得大量数据，因此对这一性状的大鼠进行了近交繁殖，目前已繁育至F13代。

1 材料与方法

1.1 实验动物

SPF级亲本脐疝SD大鼠，来自本单位小动物繁育室[SCXK-(军)2007-004]，体重(180±20)g，均为6周龄，大鼠饲养于军事医学科学院实验动物中心屏障环境中【SYXK-(军)2012-0021】，明暗周期12h (6:00～18:00)，温度(23±1)℃，湿度(50±5)%。

1.2 大鼠饮食

以本单位生产的繁殖鼠料[SCXK-(军)2007-003]饲养大鼠，母鼠妊娠期、哺乳期及小鼠离乳1周内辅以生葵花籽喂养。自由饮水。

1.3 近交繁育

选择繁殖力强的亲本进行连续全同胞交配，F1代连续生育3～4胎扩大群体数量，以后每代第一胎个体作为下一代的亲本，每窝小鼠配3对繁殖，选择性状稳定的一窝作为下一代亲本。记录产子数、雌雄数量及脐疝数量。大鼠脐疝通过肉眼辨别，未对疝囊大小进行分级，繁殖系谱图图1所示。

图1 繁殖系谱图

1.4 剖检及手术

取F2代6月龄脐疝雌雄大鼠各6只，其中雌雄各2只进行解剖观察，雌雄大鼠各4只进行外科手术缝合。肌肉注射速眠新，剂量：每100 g体重1 mL。固定大鼠、剪毛并消毒，提起皮肤沿腹白线切开，避免损伤疝囊内容物，切口约2～3 cm，还纳内容物后将疝环边缘较硬的疝轮减掉形成新创面，腹膜作连续缝合，皮肤作结节缝合并消毒处理。

1.5 数据统计与分析

大鼠资料用Excel建立数据库，并用SPSS 19.0统计软件包进行统计分析及χ2检验。

2 结果及分析

2.1 脐疝发生率

从F1代至F13代共记录大鼠个体数820只，其中雌鼠414只，雄鼠406只；随近交系数增大脐疝比率逐渐增大，F12、F13代大鼠脐疝率达100%(表1)。表2数据显示F1代至F13代雌鼠总体脐疝率高于雄鼠，差异有统计学意义(χ2=11.1,P=0.001)。

表1 每代大鼠脐疝率

表2 F1代至F13代雌雄大鼠总体脐疝情况

2.2 解剖结构

脐疝在大鼠脐带部位向外凸出(图2，彩插8)，疝囊柔软，大鼠仰卧后手指轻压疝囊内容物可还纳腹腔，较大的疝囊不易还纳。剪开皮肤后，疝环处暴露腹腔，疝环外侧边缘纤维化，疝环直径0.8 ～1.5 cm，其他脏器未见异常。雌雄大鼠脐疝结构一致。

2.3 手术效果

手术切除大鼠纤维化疝环并缝合后3～4周内伤口愈合并长出被毛，与周围无明显界限，脐疝消失，大鼠精神状态、饮食正常。术后直至处死大鼠，16周内脐疝没有复发。

3 讨论

新生儿先天性脐疝在不同国家和地区均有报道[6, 8-9]，但因缺乏能稳定遗传的动物模型，该性状的遗传机制尚不清楚。Nwabueze-Ihekwaba[10]分析了尼日利亚伊巴丹大学医院5年新生儿脐疝情况，结果显示先天性脐疝率为1/1818，并且该性状与早产、低出生体重没有因果关系。脐疝在其他胎生哺乳动物中也普遍存在。Herrmann等[11]记录了77个牛场的53,105头荷斯坦奶牛犊牛的脐疝发生情况，结果显示犊牛先天性脐疝发生率为1.8%，并且该性状与犊牛性别、产子数、父本有关，但不能通过常染色体隐性遗传、常染色体单基因显性遗传解释，推测是多基因位点联合作用的结果。恽时锋[12]在SD大鼠繁育过程中发现3只雌性自发性脐疝大鼠，排除妊娠及过度肥胖的影响，推测可能与遗传有关。胎生哺乳动物的脐带结构相似，出生后脐带血管发生栓塞并逐渐纤维化， 结缔组织增生， 萎缩的脐与周围收缩的脐环发生粘连， 最后在脐部形成一个坚固的疤痕。人类肚脐肉眼可见，而大鼠成年后很难辨认，但在脐疝形成上有相似的病因。我们在实验中发现先天性脐疝大鼠，并对这一性状大鼠进行近交繁殖。经过13代全同胞交配，雌、雄大鼠的脐疝率基本稳定，F12、F13代大鼠均为先天性脐疝。所有雌雄个体的脐疝率分析表明，雌鼠脐疝发生率显著高于雄鼠。而性别差异会随近交系数的升高而减小。

近交繁殖容易导致大鼠体质变差、繁殖性能减弱，全同胞繁育至F8代时大鼠妊娠率、产子数严重下降。通过在妊娠期、哺乳期补充营养，调整每笼饲养密度及雌雄比例后这一现象得到改善。随着大鼠生长发育疝囊也不断变大，部分大鼠因疝囊内小肠受压影响消化，导致体质减弱甚至失去繁殖能力。

脐疝通过外科手术治疗可痊愈，复发率很低。繁育过程中对8只脐疝大鼠进行还纳疝囊内容物，切除疝环外侧纤维化部分，肌肉、皮肤缝合后3-4周伤口愈合良好无复发。手术过程中要钝性还纳疝囊内容物，切除疝环及缝合肌肉时避免刺伤腹腔脏器，并注意消毒，防止感染。

脐疝在胎生哺乳动物普遍存在，但因缺乏理想的动物模型对其遗传机制尚不明确。Sprague Dawley大鼠封闭群遗传背景清晰，在此基础上近交选育的脐疝大鼠性状很快稳定，该模型的建立对深入研究脐疝遗传机制有重要意义。

(本文图2见彩插8。)

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