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小鼠常规采血方法在实验研究中的应用

2020-12-28

兽医导刊 2020年11期
关键词:血量进针注射器

动物疫病研究离不开模式动物的使用,小鼠作为常用的模式动物被兽医工作者广泛使用。通常小鼠血液被用于多方面研究如兽药血药浓度测定进行药代动力学研究、抗体等免疫学指标检测采集以及病原致病力相关指标评估等多方面,因此选择不同的采血方法对实验相关重要,一般依据动物福利、血样要求、血量与采血频次等因素,选择适合的采血方法既保障获得高质量的血液样本,又可减少对动物的伤害。

1 常见的采血方法

小鼠作为模式动物时,常用的采血方法依采血部位而命名,有眼眶下采血、颈静脉采血、心脏采血和鼠尾采血。

1.1 眼眶下采血 眼眶采血是小鼠常用的采血方法,采血量一般在0.2~0.3mL,适用于多次重复采血。通常采血后需要给小鼠一段组织修复时间,单眼框采血修复期10d左右,时间太短会对采血量产生减少的影响。有验证显示,多次眼眶下取血会引发眼眶组织损伤,使动物出现临床症状,表现为昼夜节律性失常,严重情况会导致小鼠死亡。因,英国实验动物“3R”国际中心建议该方法作为实验终末期的采血或改为全麻条件下进行实施采血。

1.2 颈静脉采血 颈静脉采血能够采集到的血量约0.5mL。通过颈静脉方式采血通常不需麻醉,实验人员可以直接穿刺点进针采集血液,因此要求实验人员对该方法烂熟于心,操作技术精湛,操作过程小鼠容易挣扎,加大了采血难度,可能会造成皮下穿针导致皮下出血表现为淤青。要求采血量大,采血部位损伤小,也可以选择麻醉后一次性真空采血,但是多次麻醉采血易损坏小鼠神经系统。目前新兴的套管技术可以弥补多次进针的不足,在减少小鼠痛苦的同时连续采集大量高质血液。颈静脉采血单次量可达全身循环血量的15%,通常应用在药物代动力学研究中,特别是颈静脉套管技术的开展应用,弥补了连续多次采血导致的缺陷。

1.3 心脏采血 一般心脏采血所采集的血液为无菌血,采血量很大,单次可以采集小鼠血量0.8mL,该方法需要麻醉配合实施采集,采血时应选择小鼠胸部左侧心脏跳动最强位置处进针,进针后缓慢回抽针筒使得血液回流入针管,注意针头处于低位可以避免空气进入心脏。有研究发现心脏采血后,雌雄小鼠白细胞计数有显著性差异。心脏采血采使得进行循环的血液减少,会导致动物剧烈疼痛或者引发心包出血甚至心包填塞,如有空气进入心脏会导致小鼠因空气栓塞而死,因此该法推荐只作为实验末期采血,但是因采血量大该法比其他应用于实验终末的采血方法有其优越性。

1.4 鼠尾采血 鼠尾采血可以细分尾尖采血、鼠尾刺血以及尾静脉穿刺采血,适用用于少量多次长期采血。尾尖采血俗称剪尾采血,采血量极少一次采血最多0.2mL,可剪尾巴长度不超过1mm,采集的血液为动脉血和静脉混合物,不适用于老龄小鼠。鼠尾刺血可以采集小鼠单次最多0.15mL,通常选用注射器进行采血,采血过程需要注意注射器的抽拉速度,过快的抽动注射器会导致血管回缩血液溢出,对注射器抽拉速度不容易控制,有研究人员将注射器采血针更改为真空采血管进行采血,可避免因抽拉注射器不均匀而产生的失败风险。从保障动物福利考虑鼠尾采血应用于血量需求少的连续采集,如血常规、血糖监测、抗体生成检测等微量动态检测过程。

2 采血方法的选择

因不同的采血方法导致的采血量不同以及血液组成有差别,且对小鼠的伤害也不同,所以我们在选择合适的采血方法时,应该与实验目的相结合,选择最佳的采血方式,尽可能保护动物福利的同时满足我们的实验需求。

2.1 采血量的影响因素 正常的实验小鼠的循环血容量在63~80mL/kg范围内,小鼠的采血量与其体重,采血次数,采血时间间隔,以及喂养补液均一有关系。同种小鼠雌雄体,采血方式和位点、操作者的熟练程度均影响血液的采出量。通常4周内可以采集小鼠血量为其循环血量的10%左右,1周内可以采集到循环血量的5%左右, 而24h仅仅可以出采集循环血量的1%。

2.2 不同采血方法与实验动物福利 实施动物实验中,应充分考虑采血方式对动物造成的损害,尽量保障小鼠的动物福利,在“3R”原则的基础之上,尽可能的应用对小鼠疼痛、组织损伤以及压力最小的采血方式。有研究比较颈静脉穿刺和尾静脉切割两种采血方法对小鼠的损害,研究显示尾静脉切割较颈静脉穿刺所采集的血液会更易产生溶血,但是这两种方法对小鼠产生的压力近似,因此颈静脉采血在血液变量等相关科学实验研究中更适合多次连续的大量采血。

综上所述,因不同实验所需要目的检测的参数各有不同,实验设计者应该按照自身的实验属性(诸如是否有凝血相关功能要求等)优化选择匹配的采血方法,尽量避免因认为选择不当导致小鼠发生各种致残,致伤等损害。在选择适合的采血方法前,应该首先明确实验研究所需的血液样本的特点属性,其次确定最佳采血组织部位以及采血频率等,实验员应熟练掌握所需的采血技能,保障实验的合理进行,同时最大程度上降低血样对结果的影响。

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