放置时间对大鼠血清样本中电解质含量及pH 值的影响

冯丁山, 黄业宇, 张晓昕, 吴爱琴, 王 湛, 苏林梁

(海南省疾病预防控制中心,海口 570203)

电解质是反映实验动物健康状况的重要而敏感的指标，也是食品安全风险评估中毒理实验的重要评价指标。水和电解质广泛分布在细胞内外，参与体内许多重要的功能和代谢活动，对维持正常生命活动起着非常重要的作用［1-2］。电解质检测中许多指标是离子浓度，对外界影响因素比较敏感。现阶段对电解质检测结果影响因素的研究主要还是集中在人体样本方面，对实验动物样本电解质检测结果影响因素的研究还很少，而且也不全面［3-4］。在动物标本的采集与检测过程中，经常会把不同时间收到的标本集中检测。有文献显示在人的血清电解质指标检测过程中，储存时间对其检测结果有明显的影响［5］。本研究采用广泛应用于药理、毒理、肿瘤等生物科学各个领域的常用实验动物SD 大鼠，通过标准操作规程锁定选用的麻醉剂、采血管、样本的种类和类型，采集血清样本后进行测定观察，比较实验动物血清样本不同放置时间对电解质指标检测结果的影响，从而建立数据库，为实验动物SD大鼠的电解质指标检测结果判定提供依据。现将结果报告如下。

1 材料与方法

1.1 实验动物及饲养条件

SPF级SD大鼠40只，1月龄，体质量为60～70 g，雌雄各半，由长沙市天勤生物技术有限公司提供［SCXK （湘） 2019-0014］， 质 量 合 格 证 号 为430726211100268255。检疫观察5 d后适应性饲养。饲料由长沙市天勤生物技术有限公司提供［SCXK（湘）2019-0013］，质量合格证号为4307372100001621。实验动物饲养于海南省疾病预防控制中心［SYXK（琼）2020-0021］。动物实验室环境温度为20～26 ℃，12 h昼夜交替光照，相对湿度为40%～70%。动物实验方案经海南省疾病预防控制中心动物管理委员会审查批准（编号：HICDC/CX18-02）。

1.2 实验仪器

梅州康立K-Lite8G 电极式电解质分析仪（包含自动校正）购自梅州康立高科技有限公司，仪器参加省级临检中心室间比对，测定前按要求对仪器进行保养和校正。电子计重秤购自常熟市双杰测试仪器厂，电子天平购自赛多利斯科学仪器（北京）有限公司，离心机为德国Eppendorf公司。

1.3 试剂

电解质分析仪原装配套试剂为梅州康立高科技有限公司产品；戊巴比妥钠购自北京索莱宝科技有限公司。

1.4 方法

适应性饲养至大鼠体质量约90 g后，单笼正常喂养28 d，分别编号称重后采血［6］。采血前动物禁食16 h，自由饮水。根据操作规程，选择含2%戊巴比妥钠的生理盐水（即0.9%氯化钠）溶液进行动物麻醉，注射剂量为50 mg/kg（麻醉药质量/动物体质量）。选用带分离胶的5 mL 采血管通过腹腔静脉采血，采血量最少3.5 mL。采血后放置30 min，以3 000 r/min 离心10 min，尽快分离血清备用。采血环境为空调控温，温度26 ℃。血清样本加盖后存放于2～8 ℃冰箱中，分别于采样离心后0 h、2 h、4 h、6 h、24 h、48 h和120 h这7 个时间点测定K+、Na+、Ca2+和Cl-含量共4 项电解质指标以及pH值。

1.5 统计学处理

2 结果

2.1 动物生长情况

实验期间，动物被毛光滑，活动正常，摄食、饮水正常，生长良好。表1 显示雌雄大鼠均体质量增长正常，不同性别之间比较差异无统计学意义（P＞0.05），提示大鼠生长状况良好，可用于电解质指标检测。

表1 实验期间大鼠的体质量Table 1 Weight of rats during the test（m/g, x± s）

2.2 电解质和pH值测定结果

用Grubbs 法剔除了检测数据中1 只雌鼠的异常值（即根据Grubbs算法检测的离群值）后，将不同时间点的检测结果分别与“0 h”时检测结果比较，雌雄鼠分别统计。表2 结果提示雌、雄大鼠电解质指标检测结果经分析随时间变化的趋势一致：放置48 h后Cl-含量随时间推移逐渐升高（除雄鼠120 h 略有波动），放置24 h 后Ca2+含量随时间推移逐渐降低（雄鼠24 h 除外），放置2 h后pH值随时间推移逐渐升高。统计分析结果显示，与0 h 检测结果比较，放置48 h 和120 h 的Cl-含量明显升高（P＜0.05），放置48 h 和120 h 的Ca2+含量明显降低（P＜0.05），放置24、48、120 h 的pH 明显升高（P＜0.05）；而各时间点之间K+和Na+的检测结果差异均无统计学意义（P＞0.05），并且6 h内Cl-和Ca2+含量以及pH值的检测结果差异无统计学意义（P＞0.05）。

表2 大鼠血清样本放置不同时间的电解质指标检测结果Table 2 Results of electrolyte indexes of rat serum samples placed for different storage times（ ±s）

表2 大鼠血清样本放置不同时间的电解质指标检测结果Table 2 Results of electrolyte indexes of rat serum samples placed for different storage times（ ±s）

注：与“0 h”时检测结果比较，★P＜0.05。Note：Compared with 0 h，★P＜0.05.

性别Rat sex雄性Male(n=20)雌性Female(n=19)放置时间/h Placement time/h 02462 4 48 120 02462 4 48 120 K+c/(mmol·L-1)5.27±1.97 5.33±2.22 5.31±2.25 5.35±2.25 5.37±2.23 5.35±2.21 5.34±2.16 5.26±1.36 5.23±1.47 5.38±1.43 5.19±1.41 5.29±1.38 5.33±1.43 5.28±1.39 Na+c/(mmol·L-1)142.96±1.09 143.43±1.35 142.93±1.08 142.59±1.22 143.43±1.39 142.57±0.94 142.62±1.23 143.34±0.92 144.29±1.26 143.24±1.09 142.98±1.14 143.88±1.01 142.95±0.92 143.62±1.55 Clc/(mmol·L-1)99.21±1.14 99.81±1.06 99.33±1.37 99.75±1.07 99.42±1.34 100.30±1.47★100.19±1.57★99.66±1.59 99.50±1.58 100.12±1.61 100.19±2.04 99.37±1.84 101.00±1.89★102.23±2.23★Ca2+c/(mmol·L-1)2.24±0.13 2.28±0.07 2.31±0.08 2.32±0.08 2.23±0.16 2.02±0.20★1.87±0.16★2.10±0.18 2.29±0.06 2.34±0.07 2.32±0.08 2.03±0.20 1.86±0.15★1.71±0.09★pH 7.53±0.11 7.44±0.07 7.49±0.10 7.54±0.08 7.65±0.07★7.68±0.08★7.72±0.07★7.61±0.08 7.26±0.10 7.44±0.09 7.50±0.09 7.66±0.08★7.69±0.08★7.76±0.08★

3 讨论

电解质是人体的重要物质，对维持体液渗透压、体液平衡和酸碱平衡、神经和肌肉的应激性，以及细胞正常的物质代谢都起到重要的作用，是保证机体正常代谢和各器官功能正常运行的基本条件［7］。电解质主要包括K+、Na+、Ca2+、Mg+、Cl-和HCO3-。实验动物血液中的电解质也是评价动物营养和生理健康状况的重要指标。电解质指标检测是一个系统工程，影响因素很多，样本质量的好坏直接影响检验结果的准确性［8］，其中存储温度和放置时间是影响样本存储的两个重要因素。存储温度对电解质指标的影响较小，且可通过冰箱保存降低其影响效果；放置时间就成为检测过程中比较容易忽略且容易造成电解质指标检测结果误差的重要因素［5，9-10］。本研究根据电解质指标的检测原理和检测过程中比较容易出现的延误时段以及观察放置时间对检测结果影响程度的需要，选择0 h、2 h、4 h、6 h、24 h、48 h 和120 h 这7 个时间点进行研究。

本次研究结果显示大鼠血清与人血清样本放置时间对电解质指标检测结果的影响趋势相似，但也存在一些差异。实验动物SD 大鼠的5 个电解质指标（K+、Na+、Ca2+、Cl-、pH）在放置6 h 内检测结果与“0 h”的结果之间没有明显差异（P＞0.05）；超过6 h 后K+、Na+检测结果与“0 h”比较无明显差异（P＞0.05），而Ca2+、Cl-和pH 的检测结果与“0 h”比较有明显差异（P＜0.05）。根据以上检测数据的分析结果来看，大鼠5 个电解质指标的检测样本应尽早检测，如不能立即检测，应加盖贮存于2～8 ℃，采血后6 h内检测结果比较准确。

综上，人体电解质指标在临床上应用已久，对其原理及干扰因素也有了较多的研究，但动物与人的样本存在着很大的差异，不能简单地把人体样本方面的研究成果直接应用到动物样本的检测中［11-12］。本课题选择受影响因素较少且动物实验过程利于采集的大鼠血清样本进行电解质检测研究，通过标化麻醉剂、采血管、样本的种类等各种影响因素［13-16］，选择容易出现误差的放置时间进行研究，主要比较实验动物的血清样本不同放置时间对电解质指标检测结果的影响，为提高动物实验电解质指标检测结果的准确性提供了参考依据。

［医学伦理声明Medical Ethics Statement］

本研究涉及的所有动物实验均已通过海南省疾病预防控制中心实验动物管理委员会审查批准（编号：HICDC/CX18-02）。所有实验操作均在海南省疾病预防控制中心进行，符合实验动物相关法律法规条例要求。

All of the animal experiments involved in this study have been reviewed and approved by the Experimental Animal Management Committee of Hainan Provincial Center for Disease Control and Prevention （Approval Letter No.HICDC/CX18-02）. All operations were performed in the Hainan Provincial Center for Disease Control and Prevention，following the guidelines such asAnimal Management Regulations（01/03/2017），Laboratory Animal：Guideline for Ethical Review of Animal Welfare（GB/T 35892-2018），ARRIVE 2.0，IGP 2012 and IAVE 2010.

[作者贡献Author Contribution]

冯丁山为课题的申请人，负责动物实验设计、质量控制、实验动物观察、电解质指标检测、统计等，为主要贡献者；黄业宇、张晓昕、吴爱琴、王湛和苏林梁根据课题负责人的安排进行实验动物称重、采血等操作。

[利益声明Declaration of Interest]

所有作者均声明本文不存在利益冲突。