動物醫(yī)學進展范文
時間:2023-10-27 17:51:36
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篇1
1蛋白質組學常用研究技術
蛋白質組學技術主要包括基于二維電泳(two-dimensionelectrophoresis,2DE)、高效液相色譜(highperfoemanceliquidchromatography,HPLC)等蛋白質分離技術;與數(shù)據(jù)庫搜索相結合的同位素標記定量質譜(isotope-codedaffinitytag)、熒光差異凝膠電泳(differenceingelelectrophoresis,DIGE)表面增強激光解吸/離子化飛行時間質譜(surfaceenhancedlaserdesorption/ionizationtime-of-flightmassspectrometry,SELDI-TOFMS)、電噴霧串聯(lián)質譜(ESI-MS/MS)等蛋白質定量和鑒定技術[6]。近年來蛋白質組學技術在疾病研究方面表現(xiàn)出了獨特的優(yōu)越性并取得了顯著的成績。
2蛋白質組學在動物細菌性疾病研究中的應用
蛋白質組學在動物細菌性疾病中研究范圍涉及細菌在不同環(huán)境下蛋白表達譜的變化、篩選疫苗候選蛋白以及鑒定與細菌的致病及耐藥機制相關蛋白質蛋白質[7]。在完成羊種布魯菌強毒株16M蛋白質組表達圖譜的基礎上,比較了牛源布魯菌強毒株和疫苗株蛋白質組差異。結果表明,強弱毒菌株在鐵代謝、糖結合、脂代謝及蛋白合成等方面有一定差異,從分子水平上解釋了強弱毒菌株在代謝途徑上的關鍵區(qū)別[8]。陳煥春等以2006年引起人發(fā)病死亡的2型豬鏈球菌(SS2)的四川分離株SC-21為研究對象,利用蛋白質組學技術研究了其在37℃(對照條件)和42℃(模擬發(fā)病豬的體溫)培養(yǎng)條件下的分泌蛋白圖譜的差異,并鑒定了5個差異蛋白,為揭示SS2的致病機理、篩選藥物靶標以及新型疫苗的研究提供了部分依據(jù)[9]。劉國勇等[10]利用蛋白質組學技術分析柱狀黃桿菌強毒株G4R3和弱毒株G18的胞外蛋白,共發(fā)現(xiàn)了34差異蛋白質點,鑒定出其中的7個蛋白點,分析后認為滑動蛋白K、腺酐甲硫氨酸合成酶和膜蛋白可能是柱狀黃桿菌的毒力因子。TavernaF等[11]建立了奶牛炎病原金黃色葡萄球菌細胞表面可溶性蛋白2-DE參考圖譜,為比較金黃色葡萄球菌不同菌株對奶牛的致病性和分析鑒定疫苗候選抗原奠定了重要基礎。ZicbandtAK等[12]對兩株不同的金黃色葡萄球菌RN6390和Col株研究發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)葡萄糖激酶和脂肪酶蛋白質點存在于RN6390菌株中,而IgG結合蛋白、腸毒素、白細胞毒素D、腸毒素B等9種蛋白質點只存在于Col菌株中存在,為深入研究金黃色葡萄球菌的耐藥機制和致病機制奠定了分子基礎。
3蛋白質組學在動物病毒性疾病研究中的應用
蛋白質組學在動物病毒性疾病中的研究主要集中在病毒感染后誘導宿主細胞蛋白質組改變以及病毒感染的宿主血清/血漿差異蛋白質組研究等方面,如為揭示PK-15細胞感染CSFV后蛋白質組的變化,利用蛋白組學技術從感染48h的細胞中尋找并鑒定了35個差異表達蛋白質點。Westernblot分析證實了膜連蛋白2上調表達,甘油三磷酸脫氫酶(GAPDH)下調表達[13]。這些差異表達的蛋白是PK-15細胞對CSFV感染的特征性反應,有助于進一步研究CSFV的感染機理。進一步對感染CSFV豬血清進行了差異蛋白質組分析,鑒定了14種差異表達蛋白,其中的急性期蛋白接聯(lián)珠蛋白(haptoglo-bin)、補體成分C4a、載脂蛋白A-1(apolipoproteinA-1)已被鑒定為其他疾病如乙型肝炎病毒(HBV)或丙型肝炎病毒(HCV)感染或相關癌癥的潛在生物標記[14]。同樣,鑒定的這些蛋白具也有作為CS-FV感染生物標記的潛能。DhingraV等[15]研究發(fā)現(xiàn),野生型狂犬病病毒(Rabiesvirus,RV)感染能誘導與離子平衡有關的蛋白H+ATP酶和Na+/K+ATP酶上調表達,而Ca2+ATP酶下調表達,這些參與突觸泡與突出前膜對接或融合的相關蛋白下調表達會導致細胞內Na+和Ca2+濃度降低和感染鼠的前聯(lián)會積聚大量突出泡,而弱毒RV感染沒有類似現(xiàn)象,這可能是野生型RV致神經機能障礙的機制。另外還發(fā)現(xiàn),弱毒RV感染介導凋亡相關蛋白上調表達,而野生型RV沒有這種現(xiàn)象,這一發(fā)現(xiàn)解釋了僅有弱毒RV感染才能誘導細胞凋亡的分子機制。王娜[16]利用蛋白質組學技術分析了豬繁殖與呼吸綜合征病毒071030株和福州株接種Marc-145細胞后蛋白質組學差異,為進一步研究PRRSV毒株間的致病力差異提供了分子基礎。ZhangX等[17]用蛋白質組學相關技術發(fā)現(xiàn)在PCV-2感染PK15細胞后α微管蛋白、β肌動蛋白、及細胞角蛋白8發(fā)生了變化,為進一步理解PCV-2與宿主的相互作用奠定了基礎。
4蛋白質組學在動物寄生蟲病研究中的應用
蛋白質組學用于動物寄生蟲病研究主要集中于對不同生活史階段發(fā)育相關蛋白圖譜以及發(fā)現(xiàn)藥物靶蛋白和疫苗候選蛋白等方面。近年來,蛋白質組學在以血吸蟲為代表的重大疾病研究中得到廣泛應用。利用蛋白質組學技術,分離、鑒定出日本血吸蟲天然分子質量31ku~32ku抗原組分,發(fā)現(xiàn)其中3個蛋白點與這些天然分子中起保護性的有效分子相關[18-19]。DvorkJ等[20]對日本血吸蟲進行蛋白質組學分析,鑒定了361個蛋白質,其中15種為蛋白酶,并且組織蛋白酶B2能夠消化宿主的表皮和結締組織。YangLL等[21]利用蛋白質組學技術分離、鑒定日本血吸蟲正常尾蚴及紫外線致弱尾蚴蟲體間差異蛋白,分析得出20個差異表達蛋白,分別于細胞代謝、遞呈、酶促反應等血吸蟲生命活動相關。GardnerMJ等[22]應用蛋白質組學技術分別研究了惡性瘧原蟲在孢子期、裂殖體期、滋養(yǎng)體期和配子體期的蛋白質組變化。鑒別了惡性瘧原蟲1289種蛋白質,其中包括無性生殖期714種、配子體期931種和配子期645種。CohenAM等[23]以對數(shù)生長期剛地弓形蟲為研究對象,用pH4~7和pH6~11分離到1000余種多肽,分離到3000~4000種多肽。
5蛋白質組學在動物其他疾病及相關領域研究中的應用
隨著蛋白質組學技術的發(fā)展,該技術也在動物營養(yǎng)代謝疾病以及克隆動物研究領域中逐步得到應用。如EdvardssonU等[24]以高三酰甘油、高血糖和高胰島素血癥的小鼠作為臨床肥胖癥和胰島素抵抗模型,給予PPAR-α特異性頡頏劑。結果表明,治療后1周血漿三酰甘油、高血糖和高胰島素水平明顯降低,蛋白質組學分析發(fā)現(xiàn)至少有16個蛋白質位點表達上調,其中有14種為過氧化物酶體脂肪酸代謝有關的蛋白質。ChaeJI[25]等利用蛋白質組學技術分析了體細胞核移植技術克隆的成年豬胰臟蛋白質組的變化發(fā)現(xiàn)了69種差異蛋白質。在體細胞核移植樣本中,與細胞調往相關的膜連蛋白,核纖層蛋白,熱休克蛋白都發(fā)生了上調表達。而抗氧化蛋白和過氧化氫酶發(fā)生了下調表達。Westenblot鑒定結果顯示抗氧化蛋白酶和抗凋亡蛋白也發(fā)生了下調表達,而凋亡蛋白酶卻發(fā)生了上調表達。該結果提示克隆成年豬胰臟中活性氧自由基的積累導致了細胞凋亡的發(fā)生。
篇2
(一)強力推進學前教育三年行動計劃。
2012年必須落實省定450所公辦幼兒園建設的具體項目、地點、改擴建或新建面積和資金來源。各地要根據(jù)省政府提出的三年內每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)至少建設1所公辦中心幼兒園的要求,結合本地三年行動計劃,抓緊研究部署今明兩年的任務。
要積極爭取國家“城市學前教育發(fā)展獎補資金”和“扶持民辦幼兒園發(fā)展獎補資金”的支持,制訂具體政策措施,扶持好城市集體、企事業(yè)單位辦園和普惠性、低收費、有質量的民辦幼兒園;堅持以流入地政府和普惠性幼兒園為主,積極推動各地解決進城務工人員隨遷子女入園。
推進“農村學前教育投入及管理體制改革試點”工作。這是我省承擔的國家試點任務,各地必須給予高度重視。2011年底,省里業(yè)已制發(fā)《幼兒園機構編制管理實施辦法》,明確了公辦幼兒園教職工編制解決辦法,各地要抓緊推進落實。要重點面向社會招聘學前教育專業(yè)畢業(yè)的專任教師,對轉崗的中小學教師要嚴格考核,切實提高“保教”質量。
隨著學前教育加快發(fā)展,管理任務更加繁重,管理難度劇增。要糾正“小學化”的教育內容和方式,整治“小學化”教育環(huán)境,嚴格執(zhí)行義務教育招生政策,逐步取消小學附設學前班,健全學前教育教研制度,建立起科學的幼兒園保育教育質量監(jiān)測機制。依據(jù)法律規(guī)定,要通過審批、年檢、評估和督導等方式,強化動態(tài)監(jiān)管,著力規(guī)范幼兒園辦園行為和保教工作。
(二)大力推進縣域義務教育均衡發(fā)展。
要繼續(xù)堅持“區(qū)域統(tǒng)籌、縣域推進、改造薄弱、促進均衡”的原則,全力落實教育部與省政府簽署的備忘錄和省政府與各地市政府簽訂的責任書,確保完成建設400所標準化學校,實現(xiàn)年度階段性義務教育均衡發(fā)展的工作任務。
進一步明確基本均衡的評價標準和工作要求。各地要依據(jù)這一評價標準,按照責任狀確定的建設進度,統(tǒng)籌好各方面工作。加大投入力度、加快建設步伐。教育部從2012年開始,要組織開展義務教育基本均衡發(fā)展縣的認定驗收。為此,各地要切實落實省政府《關于進一步推進縣域義務教育均衡發(fā)展的若干意見》,嚴格按照確定的建設進度,統(tǒng)籌安排各方面資源,整合人力、物力、財力,切實加快建設步伐,確保按規(guī)劃的時間完成建設任務,并通過教育部驗收。及時解決好工作推進中出現(xiàn)的新矛盾、新問題。要在縣域內科學、合理布局中小學校網點。要按照教育規(guī)劃綱要部署,從實際出發(fā),統(tǒng)籌兼顧城鎮(zhèn)化發(fā)展、新農村建設和城鄉(xiāng)學齡人口變化等因素,科學調整學校布局,建好必要的教學點,堅決防止和糾正因學校布局調整出現(xiàn)學生就學困難、學校班額過大等問題。要貫徹“縣域統(tǒng)籌、傾斜薄弱”的原則要求,加快農村學校和薄弱學校標準化建設,提高義務教育學校標準化率,縮小縣域內城鄉(xiāng)、校際間辦學差距。在教師、校長交流上加大改革力度,破除體制機制障礙。省里要制發(fā)推進縣域內教師、校長交流的指導意見,各地要結合實際,采取多種措施,加強保障,積極探索,穩(wěn)步推進。及時總結推廣成功經驗做法。2012年要召開17個義務教育標準化學校建設試點縣工作推進會,召開“學區(qū)制”辦學模式改革牡丹江現(xiàn)場會。
(三)深入推進普通高中多樣化發(fā)展。
全省普通高中教育工作要在2011年良好布局開局基礎上,繼續(xù)以推進高中教育普及為目標,進一步深入推進普通高中多樣化特色化發(fā)展。一是以市地為單位,對全省普通高中進行普查,對未達標的薄弱高中由地方政府制訂整改計劃,全面加強普通高中達標建設。二是深化區(qū)域和學校改革試點工作,建立普通高中多樣化特色化發(fā)展促進機制,引導普通高中找準內涵發(fā)展定位,凝練學校文化,培育辦學特色,形成一批“高質量、多樣化、有特色”的普通高中。年底擬召開試點地區(qū)和學?,F(xiàn)場會。三是落實教育部和國家發(fā)改委關于進一步做好普通高中改制學校清理規(guī)范工作要求,加大工作力度,確保按要求在秋季開學前完成清理工作。四是進一步加強普通高中學生學籍管理,規(guī)范普通高中辦學行為。依托學籍信息化管理系統(tǒng),明確各級教育行政部門職責,加強和規(guī)范普通高級中學學生學籍管理。強化審批和管理,進一步規(guī)范國際班辦學行為。從規(guī)范招生行為著手,切實規(guī)范普通高中辦學行為。
(四)依法推進民族教育和特殊教育健康發(fā)展。
民族教育工作方面。全面貫徹新修訂的《民族教育條例》,以民族教育發(fā)展項目建設為依托,加快少數(shù)民族各級各類學校建設;繼續(xù)推進民族中小學“雙語教學”教學模式改革;廣泛深入開展民族團結教育,繼續(xù)抓好教育援疆、工作;全面啟動民族文化教育基地學校建設;加強掃盲教材建設,積極推進少數(shù)民族掃盲教育工作。特殊教育工作方面。大力推進特殊教育學校標準化建設和特殊兒童隨班就讀工作;繼續(xù)推進特殊教育課程改革,大力推廣“醫(yī)教結合、綜合康復”教學模式,力爭年內取得相應科研成果,形成一支具有示范、帶動作用的骨干教師隊伍,指導各學校加大校本課程開發(fā)和利用力度,組織優(yōu)秀特殊教育校本課程評選。
—— 深化課程改革,全面提高教育質量
(一)貫徹執(zhí)行好義務教育新課標。
為認真貫徹執(zhí)行好新課程標準,一是要統(tǒng)籌設計義務教育新課標的學習培訓,要求各級教育行政、教科研部門、中小學校長和廣大教師,透徹理解、深刻把握新課標,內化行為,創(chuàng)造性地貫徹到教與學的過程中去,促進教師專業(yè)發(fā)展,全面提高教育質量;二是省里要按照國家新課標的精神,研制我省《地方課程標準指導意見》;三是各地要進一步加強義務教育地方課程與學校課程建設與管理,大力推廣普及地方課程;四是中小學校要充分利用學校和當?shù)刭Y源,開發(fā)豐富多彩、獨具特色的學校課程。
(二)創(chuàng)造性落實好高中課程方案。
繼續(xù)創(chuàng)造性地深入貫徹實施我省的《普通高中課改方案》,以課程實施為重點,探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,優(yōu)化完善“課程模塊修習考核”、“學業(yè)水平考試”、“高校招生考試”以及“高中學生綜合素質評價”等“三考一評”制度建設。要按照普通高中多樣化、特色化發(fā)展要求,加大普通高中選修課程開設力度,實行分類規(guī)劃與指導,滿足不同學生的成長與發(fā)展需求。加強學生選課指導和人生規(guī)劃指導,加強實驗教學,培養(yǎng)學生動手實踐能力,促進學生全面而有個性地發(fā)展。
(三)深化教與學改革。
要把教學改革作為深化課改的核心環(huán)節(jié),深入探索教學規(guī)律和人才成長規(guī)律,貫徹“學思結合、知行統(tǒng)一、因材施教”教學原則,注重維護學生的尊嚴和人格,激發(fā)學生好奇心,發(fā)揮學生主觀能動性,鼓勵廣大教師從教育教學的實際出發(fā),遵循教育規(guī)律,進行個性化、多樣化的探索與創(chuàng)造,形成豐富多彩、生動活潑的教與學的局面,全面提高教育質量。要探索建立和完善中小學教育質量綜合評價制度。
(四)全面加強教研工作。
各級教研部門要切實轉變教研服務方式,進一步完善省、市、縣和基層學校以校為本、基于網絡、上下聯(lián)動、由點到面、覆蓋全省城鄉(xiāng)的各級教研功能互補的教研模式,強化“研培一體”教研制度,充分發(fā)揮教研工作促進教師專業(yè)發(fā)展和深化課程改革的作用。省里要制發(fā)《中小學教研工作指導意見》,各地各校要抓住貫徹落實新課標這一重要任務,全面提升研培能力,建立促進教師專業(yè)發(fā)展成長機制。
(五)大力推進基礎教育信息化建設。
各地要把信息化作為實施素質教育、提高教育質量的有效手段。繼續(xù)加快推進基礎教育信息基礎設施建設,結合國家實施的農村義務教育薄弱學校改造、配置多媒體遠程教學設備項目,加快推進“班班通”建設,完善現(xiàn)代遠程教育網絡;繼續(xù)以農村為重點,加強教師培訓,加強中小學現(xiàn)代遠程教育能力建設,全面提升農村學校應用信息技術的水平。要充分運用遠程教育網絡,推動優(yōu)質課程資源共享。
—— 強化教育管理,努力緩解熱點難點問題
(一)關于抓好“留守兒童”和進城務工人員子女工作。
一方面,各地要針對“農村留守兒童”的安全保障、身心健康、行為習慣培養(yǎng)等突出問題,建立健全關愛服務體系,盡力滿足農村留守兒童上寄宿制學校的需求,保障不能寄宿的農村留守兒童就近上學。另一方面,各地要按照進城務工隨遷子女教育“兩為主”的政策要求,深化“兩為主”為“兩個全部納入”,保障隨遷子女平等接受義務教育,并融入城市生活。
(二)關于抓好規(guī)范辦學行為工作。
一是切實減輕中小學生過重課業(yè)負擔。嚴格落實省政府《關于全省中小學深入實施素質教育規(guī)范辦學行為意見》和教育部要求;全面推行學生綜合素質評價工作,制發(fā)全省義務教育階段學生綜合素質評價指導意見,構建小學、初中與高中有機銜接的學生綜合素質評價機制;積極推進高中招生制度改革,不得向學校下達升學指標,不得以升學率為主要標準來評價學校和校長的工作成績。二是切實規(guī)范辦學行為。堅決治理人民群眾反映還比較強烈的亂辦班、亂補課,擇校亂收費,教輔材料濫散以及基建、招生、采購等領域還時而發(fā)生的違紀違法問題。三是切實推進改制學校清理規(guī)范工作。各地要切實落實好教育部和國家發(fā)改委關于進一步做好普通高中改制學校清理規(guī)范工作要求,加大工作力度,確保按要求在秋季開學前完成清理工作。同時,繼續(xù)鞏固義務教育階段改制校工作成果,對義務教育階段改制學校清理規(guī)范后的運行情況逐校進行排查,發(fā)現(xiàn)問題迅速糾正解決。
篇3
糖尿病是由多種病因引起以慢性高血糖為特征的代謝紊亂。糖尿病的病因尚未被完全闡明。目前公認糖尿病不是唯一病因所致的單一疾病,而是復合病因的綜合征,與遺傳、自身免疫及環(huán)境因素有關。近年來,由于糖尿病的發(fā)病率上升,防治糖尿病已成為科學工作者的一個重要課題。故合適的糖尿病模型是人類研究糖尿病的重要手段。
1 糖尿病研究中動物模型的使用現(xiàn)狀
由于糖尿病的病因不明,誘發(fā)因素較多,因此糖尿病研究所涉及范圍較廣,而且使用的實驗動物種類也較多。主要以哺乳動物為主,如靈長類動物獼猴,主要用于病因學、遺傳學、神經系統(tǒng)、細胞生化及藥物鑒定等方面研究,這樣的動物模型,研究人類糖尿病會更接近自然,結果也比較理想[1],但因價格昂貴,難以得到,國內較少使用。嚙齒類動物用量最大,如大鼠、小鼠、地鼠、豚鼠等,以藥物篩選和血液生化、病理改變等方面的使用為主。家兔主要用于糖尿病高脂血癥和藥物研究,但由于膽固醇沉積所致的家兔動脈硬化病變與人類動脈硬化機制不盡相同,因此,用家兔作這方面的研究應該有所考慮。近年來人們對進化程度及器官功能更接近于人類且具有自發(fā)性糖尿病傾向的小型豬產生興趣,其為研究糖尿病的病因學及并發(fā)癥帶來了方便[2]。Rulifson等[3]認為,果蠅的IPC和哺乳單位的胰島β細胞可能來源于一種共同的可以產生胰島素的祖先神經元。還認為,遺傳是容易控制的無脊椎動物果蠅,可作為研究人類依賴于胰島素的糖尿病的有用模型。
2 糖尿病動物模型
從Minkowski 和Von Mehring用切除狗胰腺的方法建立DM動物模型以來,已有100多年的歷史。迄今為止,已建立了多種建立DM動物模型的方法,主要有:(1)手術切除胰腺;(2)化學藥物誘導;(3)自發(fā)性DM;(4)轉基因動物等[4]。下面就這幾種常見的動物模型做簡要的綜述。
2.1 手術切除胰腺[3]
將實驗單位的胰腺全部或大部分切除后,β細胞缺如而產生永久性DM。自100多年前,Minkowski和Von Mehring首創(chuàng)用切除狗胰腺的方法建立DM動物模型以來,國內外學者對此法作了改良并得到了成功,均成功制作了穩(wěn)定的1型糖尿病模型。
2.2 化學物質損傷
2.2.1 鏈脲佐菌素(streptoxolocin,STZ)
STZ是一種廣譜抗菌素,具有抗菌、抗腫瘤的性能和致糖尿病的副作用,對實驗動物的胰島β細胞具有高度選擇性的毒性作用[5]。STZ誘導的糖尿病因給藥方式不同,其成模效果也有所差別,如采用小劑量分次給藥的方法,則建立與人類1型糖尿病表現(xiàn)相似的大鼠模型,如采用較大劑量一次性注射的給藥方法,則建立與人類2型糖尿病表現(xiàn)相似的大鼠模型,其原理可能與胰島的損傷程度有關[6]。
1型糖尿病模型(IDDM模型):靜脈或腹腔一次大劑量注射STZ所制得的速發(fā)型糖尿病系胰島β細胞直接受損害所致:按55mg/kg給大鼠腹腔內注射STZ,由于STZ對胰島β細胞的直接損害,胰島的分泌減少而致血糖升高,出現(xiàn)糖尿病的各種表現(xiàn)[6]。多次小劑量注射所制得的遲發(fā)型糖尿病模型則與T淋巴細胞介導的β細胞不斷破壞有關:應用30mg/kg多次注射STZ誘導大鼠DM,逐漸加重胰島功能損傷,終達失代償,可有效模擬糖尿病病程及發(fā)病機理,并降低動物模型的死亡率7]。這樣建立的動物模型與人類IDDM更接近。
2型糖尿病模型(NIDDM模型):用STZ處理的新生大鼠成年后將呈典型的NIDDM模型:先以高脂飼料喂養(yǎng),再加小劑量一次腹腔注射鏈脲佐菌素制作的大鼠模型,表現(xiàn)出肥胖、高血糖伴有高血脂、高胰島素血癥及胰島素抵抗,與2型糖尿病的特征一致[8]。通過高糖高脂飲食誘發(fā)出高胰島素血癥和胰島素抵抗,再通過注射低劑量的STZ打擊胰腺功能,導致胰腺代償性分泌胰島素的功能障礙,最后誘發(fā)出高血糖癥[9]。自發(fā)性高血壓鼠(SHR)在新生期予以STZ處理,成年可獲得2型糖尿病合并原發(fā)性高血壓模型[10]。國外Simionesce等[10]給雄性Syrian金黃地鼠注射STZ,同時予高脂飲食而誘發(fā)糖尿病合并血癥模型,有助于觀察研究糖尿病慢性血管并發(fā)癥。
2.2.2 四氧嘧啶(Alloxan)
四氧嘧啶致動物血糖升高主要是通過破壞胰島細胞導致體內胰島素分泌絕對不足[11]。使用四氧嘧啶制備糖尿病模型是一種經濟可靠的實驗方法,但實驗條件要求較為苛刻:選取雄性Wistar大鼠,體重190~240 g,在日照時間10 h以上,且陽光充足的條件下飼養(yǎng),給藥方式采取兩步給藥法,劑量為120 mg/kg(第1天),100 mg/kg(第2天),其成模率最高[11]。也有報道[12],使用ALX制作糖尿病模型所需的最適合的劑量為200 mg/kg,但注射前須禁食12 h,在注射后4h灌胃50%葡萄糖(5 ml/100 g體重),造模成功率可達到98.1%。
2.2.3 STZ和Alloxan聯(lián)合使用聯(lián)合使用SIz+ALX ,減少了每種試劑的劑量,降低了毒性,增加了動物模型的成功率,同時,因STZ用量的減少而降低了成本。用此法復制模型與臨床I型的糖尿病有很多相似之處,所建立的大鼠DM模型可代表1型糖尿病模型[13]。
2.2.4 烏克坦(Yucatan)[14]小型豬(亦稱墨西哥無毛豬)也是糖尿病研究中一個很好的動物模型,只需一次靜脈注射水合阿脲(alloxan monohydrate)200 mg/kg體重,就可以產生典型的急性糖尿病。其臨床體征包括高血糖、劇渴、多尿和酮尿等。
2.2.5 環(huán)丙庚哌(cyrpoheptadine)[14]大鼠連續(xù)給藥4周后,可見高血糖癥狀,并出現(xiàn)胰島素β細胞的分泌顆粒逐漸消失,胰島素分泌在安靜時呈正常值,當補充葡萄糖過量時,則不能引起胰島素的補充分泌。這與人類糖尿病患者的胰島素動態(tài)極其相似。
2.2.6 注射激素[14]給動物注射糖皮質激素、生長激素、甲狀腺素、胰高血糖素拮抗胰島素的作用,可制備內分泌性糖尿病動物模型。但激素類藥物制造動物糖尿病模型有共同的缺點:需時長,停藥后緩慢恢復至正常,一般較少應用。
2.2.7 注射生物及生物制品注射生物及生物制品可引起β細胞的破壞,如鼠腦炎病毒、心肌炎病毒(M型變異)可誘發(fā)若干品系的成年小鼠形成糖尿?。?4]。靜脈注射卡介苗可造成穩(wěn)定的胰島素抵抗模型[15],白介素1(IL1)在一定劑量范圍內對β細胞有選擇性細胞毒作用,這種由NO介導的細胞毒效應可得到IDDM[2]。
2.2.8 催肥選擇性破壞下丘腦腹內側核的飽食中樞,使動物產生貪食,或用特殊的實驗室飲食催肥,使動物肥胖,繼而產生高血糖、高胰島素血癥和胰島素抵抗[14]。用含37%蔗糖+10%豬油的飼料喂養(yǎng)貴州小香豬,可使其產生嚴重的高血糖癥,空腹血糖均值為(7.45±3.10) mmol/L,可建立較理想的2型糖尿病動物模型[16]。
2.3 自發(fā)性DM[4]是指動物未經過任何有意識的人工處置,在自然情況下發(fā)生的DM。包括BB(Bio Breeding)鼠、db(diabetes)鼠和NOD(nonobesiw diabetes)鼠等常用的1型DM 自發(fā)性動物模型,以BB鼠尤為理想。常用的2型DM 自發(fā)性動物模型有中國地鼠(Chinese hamster),GK(CotoKakisaki Wistar rats)大鼠和NSY鼠(NagoyaShibataYasuda)。而肥胖Zucker大鼠(obese Zucker rat)則是研究2型DM伴高血壓的理想的動物模型[17],嗜沙肥鼠(psammomys obesus),PO則適用于LADA的研究。SHHF肥胖大鼠有較強胰島索抗性,可能是胰島素分泌過多導致更多的有賴于脂肪和性別的危險效應[18]。OLETF(OtsukaLong-EvansTokushimaFaty)大鼠[19]是1984年由日本制藥公司開發(fā)的自發(fā)性2型糖尿病鼠種。該鼠膽囊收縮素(CCK)A受體mRNA的表達完全缺失,其攜帶的ODB1和ODB2基因與糖尿病的發(fā)病有關。該鼠貪食,不好運動,體形肥胖,逐漸出現(xiàn)糖尿病的臨床表現(xiàn)。早期以胰島素抵抗、糖脂代謝紊亂為主,以后逐漸出現(xiàn)胰腺功能減退,晚期合并糖尿病腎臟病變,與人類2型糖尿病極為相似。自發(fā)糖尿病模型是在自然發(fā)生糖尿病的個體和糖負荷發(fā)生異常的個體中實施遺學控制(近交系、突變系等)獲得的。如果糖尿病的病態(tài)能夠作為系統(tǒng)特征表現(xiàn)出來或突變基因能被固定下來的話,則能夠作為病態(tài)模型分類的。但這一階段的病因依然是不清楚的。另一方面,制作病因模型必須制作出轉糖尿病基因的動物來用于分析糖尿病的特性。首先要考慮的問題是,在動物體中無論是導人或是敲除和人相同的糖尿病基因,都不能肯定會顯示出和人完全相同的病態(tài)。自發(fā)性糖尿病模型只有在各個變異基因被弄清之后,并發(fā)現(xiàn)了相對應的人的致病基因才有可能說有了病因模型[20]。目前國內外不少部門可供應這些動物模型,但價格十分昂貴,且對飼養(yǎng)和繁殖此類動物的條件要求較高,在近交系中常出現(xiàn)變異,繁殖后代的個體差異大,需要專用的動物房及專人管理。
2.4 轉基因模型[4]研究者按照自己的意愿,借助于實驗手段來控制實驗動物的特定基因組分及其表達等,而使動物表現(xiàn)特有的遺傳性狀,此稱為轉基因技術,運用此技術干預的動物稱為轉基因動物。有關l型 、2型糖尿病和MODY 的轉基因糖尿病動物均有報道。隨著對糖尿病研究的逐步深入,相應的糖尿病動物模型發(fā)展勢在必然。越接近于人類的動物模型將越受歡迎。轉基因動物的建立將為糖尿病研究提供更科學有效的工具。日本的研究者曾報道[21]轉錄因子ICER通過競爭性抑制其他的轉錄激活因子直接與胰島素基因相結合,有效地抑制胰島素基因轉錄,同時,在糖尿病狀態(tài)下,胰島內ICER同分異構體的表達增強,因此培育了ICER轉基因鼠,發(fā)現(xiàn)該鼠可表現(xiàn)嚴重的高血糖,ICER可強有力地抑制體內胰島素基因的轉錄,引起嚴重的胰島素缺乏性糖尿病。
3 討論
了解糖尿病實驗動物模型的研究發(fā)展概況可為此疾病發(fā)病機理、遺傳因素及其治療的研究提供必要的依據(jù)。由于實驗動物與人類之間有較多的偏差,所以至今還沒有一種動物模型與人類疾病特征完全吻合。為了深入對疾病的探討,我們必須依賴于實驗動物及模型,這需要我們繼續(xù)對該方面進行進一步的研究。同時在選擇糖尿病動物模型時,需根據(jù)研究目的和實驗條件,合理地培養(yǎng)和利用實驗動物。
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篇4
吸入物的血/氣分配系數(shù)和組織/氣分配系數(shù)決定了藥物誘導和蘇醒時間長短。如吸入具有較高的溶解度,那么誘導期間停留在血液里的藥物就會增加,而腦內相應減少,所以誘導需要較長時間。七氟烷和地氟烷溶解度低,血氣分配系數(shù)小,所以誘導和蘇醒迅速。血/氣分配系數(shù)也會受外界因素影響。體溫降低時數(shù)值增加:而血液稀釋后溶解度降低,系數(shù)減小。吸入物誘導時肺泡濃度與吸入濃度比值(fa/fi)隨著藥物溶解度降低而增加,氧化亞氮的fa/fi比值最高,其次為地氟烷,氟烷具有較高的脂溶性,因而fa/fi比值最低。
吸入麻醉誘導時,快速增加吸入濃度容易產生藥物的呼吸道刺激癥狀,如嗆咳、屏氣、喉痙攣和流涎等,尤其是沒有使用術前藥物的患者,其中義以地氟烷為顯著。兒童發(fā)生呼吸道刺激反應的機牢高于成人兩倍,這容易導致兒童血氧飽和度降低,發(fā)生缺氧,因此地氟烷不適合兒童麻醉誘導。如果誘導前使用阿片類鎮(zhèn)痛藥物,則能夠降低地氟烷對呼吸道的刺激作用。氟烷和七氟烷因為沒有氣道刺激反應,因而適合于兒童麻醉誘導,七氟醚的誘導快,對于循環(huán)的下擾較小,蘇醒快,并且沒有肝臟毒性顧慮,因此在兒童麻醉誘導時多被采用。但是也有研究認為氟烷能夠提供比七氟烷更好的插管條件,這是由于高脂溶性的氟烷在肺泡內的濃度比較穩(wěn)定。
吸入物通過血流分布全身,根據(jù)血液灌注程度不同,物分布也存在時相差異。藥物與血流豐富組織(腦、心臟、肝臟、腎臟等)達到平衡的時間僅為10分鐘,肌肉和皮膚組織需要4小時才能達到平衡,而脂肪組織需要30小時才能達到半量飽和。肥胖患者脂肪組織中血流相對高灌注區(qū)域,如心臟周圍、腎臟周圍、腸系膜和網膜脂肪等較多,它們能夠儲存大量高脂溶性吸入,在麻醉蘇醒期,這些部位的藥物重新回到血液,從而延長蘇醒時間,因此需要格外注意。對于肥胖患者使用低溶解度的吸入物,不會影響這些患者的蘇醒時間。地氟烷和七氟烷脂溶性低,并且具有較高的mac-awake值,其蘇醒速度甚至快于異丙酚麻醉。
吸入物大部分以原形通過呼吸道排出體外,少部分在體內經過代謝排泄,也有極少的一部;分通過皮膚和內臟器官,手術創(chuàng)面排出體外。吸入物的排出速率主要與其血液溶解度有關,低脂溶性的新型物如七氟烷和地氟烷具有蘇醒迅速的特點。
衡量吸入物的臨床麻醉效能時,通常采用mac和mac-awake兩個指標。mac是指在一個大氣壓下,50%的動物對于超強疼痛或傷害刺激不產生體動反應的最低肺泡吸入物濃度,它是藥理學中ed50、的另外一種表現(xiàn)形式。mac-awake是指在一個大氣壓下,50%的受試者不能對命令產生正確反應時的呼氣末物濃度。mac和mac-awake分別反映吸入物制動和意識消除(抑制學習記憶)的效能。
人類和不同種屬動物(人鼠、小鼠、狗、兔、貓、豬)的mac沒有非常明顯差異,況且這些數(shù)值差別可能是實驗研究時動物的年齡和溫度影響所致,這提示決定mac的基因在不同動物中相對保守。
脊髓是介導吸入物制動反應的主要中樞。mac定義中超強刺激主要指:手術切口、夾尾、置放喉鏡、電刺激等,而氣管插管的刺激強度高于超強刺激,抑制這類刺激時藥物濃度也高于1mac。臨床麻醉通常采用比1mac高10%-30%的吸入濃度來保證大多數(shù)患者都能夠產生制動效應。
mac是年齡為40歲左右人群的平均數(shù)值,多數(shù)吸入物mac數(shù)值受年齡影響,小于l歲時 mac最高,以后每增加10歲,mac降低6.7%左右。針刺能夠適度降低吸入物的mac。使閑阿片類鎮(zhèn)痛藥物和/或其他鎮(zhèn)靜類輔助藥物也可以降低mac,3μg/kg的芬太尼就可使地氟烷的 mac從0.63降至0.32,這與它們均作用于脊髓背角神經細胞有關。
隨著體溫的降低,動物的mac也相應減少,體溫每降低1℃,mac降低4%-5%,20℃時就不需要物了。然而體溫降低對于氧化亞氮的 mac影響微弱。
妊娠能夠增加吸入物效能,降低mac,這可能與妊娠期間孕激素濃度的增加有關。
mac-awake和mac比值可用于衡量估算吸入麻醉時患者的蘇醒時間。該比值隨著藥物種類不同而各異,常用吸入物異氟烷、七氟烷和地氟烷的mac-awake是其mac數(shù)值的1/3。氟烷的比值超過亍50%,而氧化亞氮的比值達到60%以上。mac-awake同樣隨著年齡的增長而降低,它與mac的比值不隨年齡變化。
阿片類鎮(zhèn)痛藥物降低七氟烷的mac-awake作用微弱,它們能夠降低麻醉期間抑制體動反應的吸入藥物濃度,但是不影響蘇醒時吸入物濃度,所以,阿片類藥物對于吸入物蘇醒時間的影響較小。
mac-bar是指抑制外科手術刺激產生自主反應時的肺泡濃度,對于復合使用60%的氧化亞氮的異氟烷和地氟烷,它們的mac-bar是mac的1.3,而成人七氟烷的mac-bar是mac的2.2。
吸入物存在濃度效應和第二氣體效應。氧化亞氮能夠增加密閉腔隙的氣體容積,它不僅能夠增加腸道、胸腔內氣體的含量,同樣也可以進入氣管導管氣囊,喉罩內囊,swan-ganz導管末端氣球,增加它們的容積,這些都可能會加重組織損傷。
采用乳化技術使吸入物能夠直接用于靜脈注射。該方法的優(yōu)點可能是其具有更短的誘導和蘇醒時間,目前已有多種鹵代類吸入物乳化制劑用于動物實驗的研究報道,但是其人體藥理學研究還需要全面深入仔細的探討。
參 考 文 獻
[1]李進,豐新民,袁世熒.乳化吸入的研究進展[j];華中醫(yī)學雜志;2007年02期.
[2]王立文,張宏.吸入對肌肉松弛藥效應的影響[j];寧夏醫(yī)學雜志;1999年04期.
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[4]張軍,梁偉民,顧華華.不同濃度吸入對腦電雙頻指數(shù)的影響[j];臨床麻醉學雜志;2002年10期. 隨著體溫的降低,動物的mac也相應減少,體溫每降低1℃,mac降低4%-5%,20℃時就不需要物了。然而體溫降低對于氧化亞氮的 mac影響微弱。
妊娠能夠增加吸入物效能,降低mac,這可能與妊娠期間孕激素濃度的增加有關。
mac-awake和mac比值可用于衡量估算吸入麻醉時患者的蘇醒時間。該比值隨著藥物種類不同而各異,常用吸入物異氟烷、七氟烷和地氟烷的mac-awake是其mac數(shù)值的1/3。氟烷的比值超過亍50%,而氧化亞氮的比值達到60%以上。mac-awake同樣隨著年齡的增長而降低,它與mac的比值不隨年齡變化。
阿片類鎮(zhèn)痛藥物降低七氟烷的mac-awake作用微弱,它們能夠降低麻醉期間抑制體動反應的吸入藥物濃度,但是不影響蘇醒時吸入物濃度,所以,阿片類藥物對于吸入物蘇醒時間的影響較小。
mac-bar是指抑制外科手術刺激產生自主反應時的肺泡濃度,對于復合使用60%的氧化亞氮的異氟烷和地氟烷,它們的mac-bar是mac的1.3,而成人七氟烷的mac-bar是mac的2.2。
吸入物存在濃度效應和第二氣體效應。氧化亞氮能夠增加密閉腔隙的氣體容積,它不僅能夠增加腸道、胸腔內氣體的含量,同樣也可以進入氣管導管氣囊,喉罩內囊,swan-ganz導管末端氣球,增加它們的容積,這些都可能會加重組織損傷。
采用乳化技術使吸入物能夠直接用于靜脈注射。該方法的優(yōu)點可能是其具有更短的誘導和蘇醒時間,目前已有多種鹵代類吸入物乳化制劑用于動物實驗的研究報道,但是其人體藥理學研究還需要全面深入仔細的探討。
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篇5
近年,大量動物試驗研究中發(fā)現(xiàn)心肌缺血預適應的保護作用,醫(yī)學界從有創(chuàng)和無創(chuàng)方面進行了廣泛研究,這些研究提示了動物均存在IPC(心肌缺血預還應)現(xiàn)象,IPC的保護作用是目前延遲心肌梗死發(fā)生最為有效和可以復制的方法。
IPC是幾次短暫缺血的快速適應反應,可以減慢隨后長時間心肌缺血所致的細胞壞死速度,是組織細胞在漫長的生物進化過程中獲得的一種內在的抗損傷能力[1]。
心肌早期預適應在動物心肌預先經歷亞致死性短暫缺血,可以產生對其后嚴重缺血的保護作用,這種保護作用是心肌保護的第1窗口,心肌保護的早期保護作用。
心肌缺血預適應的保護作用消失后又出現(xiàn)的現(xiàn)象,這種作用是心肌保護的第2窗口,心肌保護的晚期保護作用[2]。
心肌缺血預適應
心肌早期預適應和晚期預適應的保護作用相同,只是強弱程度、時間窗、持續(xù)時間不同。通過動物試驗的確可限制動物的心肌梗死范圍作用。試驗中提示:連續(xù)4次5分鐘缺血,5分鐘再灌注,繼以40分鐘再缺血,我們認為心肌梗死前多次發(fā)作不穩(wěn)定性心絞痛可使缺血心肌處于預適應狀態(tài),從而限制梗死面積。
心肌缺血預適應可以提高室顫閾,減少再灌注和缺血誘發(fā)心律失常的發(fā)生率,在人體中具有抗心律失常的拮抗作用,特別對再灌注損傷導致的快速性心律失常的拮抗作用更強[3]。
心肌缺血預適應的機制
側支循環(huán)假說:陳黃氏等提出重復短暫缺血使局部形成豐富的側支循環(huán)從而增加供應,但近年有少量學者提出懷疑預適應與側支循環(huán)關系的趨勢[4]。
能量需求降低學說:預適應對心肌的保護作用是通過線粒體,ATP酶抑制蛋白而降低ATP的消耗,通道開放對心肌缺血的保護作用機制是抑制細胞內ATP的消耗,導致心肌頓抑,心肌收縮減弱,能量消耗降低。
ATP敏感性鉀通道:心肌被生理狀態(tài)下細胞內ATP抑制而關閉,不參與靜息電位的形成。心肌缺血時二磷酸腺苷、鳥苷酸結石蛋白活化,可改變對ATP的敏感性。鉀通道開放劑預處理使缺血心肌細胞外鉀濃度進一步升高,細胞膜超極化,動作電位進一步縮短,抑制Ca2+內流,減輕Ca2+超載,再灌注后收縮功能恢復,功能良好,心肌損害減輕[5]。
抗氧化 :心肌缺血后再灌注期產生大量的氧自由基,對心肌有損害作用,細胞內的抗氧化酶超氧化物歧化酶,過氧化氫酶等可以消除DFR,拮抗其對膜脂質的氧化反應,保護細胞結構完整性及膜表面蛋白質功能,從而保護心肌細胞[6]。
細胞信號傳導通路:腺苷A受體,α腎上腺素受體等結合配體后活化PLC,催化磷酸肌醇酯產生DG而變位后激活細胞核中的PKC,使轉錄因子等磷酸化,增加HSPS,抗氧化酶等保護性蛋白質,產生心肌缺血的預適應[7]。
心肌缺血預適應具有廣泛的生理學作用與臨床應用價值,其機制復雜,因而成為心血管系統(tǒng)的一個焦點,心肌缺血預適應的臨床應用范圍將不斷拓展[8]。在溶栓治療中,可利用有心肌缺血預適應的藥物降低再灌注損傷的程度,在心臟移植術或冠狀動脈搭橋術等外科手術過程中,利用心肌缺血預適應現(xiàn)象使心肌產生保護作用,從而延長耐受手術的時間,降低手術死亡率[9]。
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篇6
關鍵詞:實驗動物;處死方法;動物福利
安樂死是英文單詞Euthanasia的中譯,Euthanasia一詞來源于古希臘語,意思是美好的死亡、快樂的死亡、無痛苦的死亡。日本學者將Euthanasia翻譯為“安樂死”,這一譯稱為中國學者所接受[1]。實施安樂死一般遵循以下原則:①盡量減少動物的痛苦,盡量避免動物產生驚恐、掙扎、喊叫。②注意實驗人員安全,特別是在使用揮發(fā)性麻醉劑(乙醚、安氟醚、三氟乙烷)時,一定要遠離火源。③方法容易操作。④不能影響動物的實驗結果。⑤盡可能縮短致死時間,即安樂死從開始到動物意識消失的時間。⑥判定動物是否被安樂死,不僅要看動物呼吸是否停止,而且要看神經反射、肌肉松弛等狀況[2]。
1物理方法致死
1.1急性失血法
此法應用于大鼠和小鼠等小動物時,常是剪斷動物的股動脈,放血致死??梢圆捎谜矍蚍?,在鼠右側或左側眼球根部將眼球摘去,使其大量失血致死。如果是犬、貓或兔等稍大型動物應先使動物麻醉、暴露股三角區(qū)或腹腔,再切斷股動脈或腹主動脈,迅速放血。動物在3~5 min內即可死亡[3]。采用急性失血法動物十分安靜,對動物的臟器無損害,但器官貧血比較明顯,若采集組織標本制作病理切片時可用此法。
1.2斷頭法
此法適用于鼠類等小動物,可用直剪刀,也可用斷頭器。斷頭法處死動物時間短,并且臟器含血量少,若需采集新鮮臟器標本可采用此法。斷頭法會引起血液循環(huán)的突然中斷和血壓的迅速下降并伴隨意識的消失,只能用于恒溫動物。對于變溫脊椎動物不推薦用斷頭法,因為它們相對能更高的抵制缺氧[4]。
1.3空氣栓塞法
當空氣注入靜脈后,可阻塞其分支,進入心臟冠狀動脈可造成冠狀動脈阻塞,發(fā)生嚴重的血液循環(huán)障礙,動物很快死亡。此法適用于較大動物的處死,家兔、貓用此法需注入20~40 mL空氣,犬致死的空氣劑量為80~150 mL。由于應用此法后,動物死于急性循環(huán)衰竭,所以各臟器淤血十分明顯。
1.4斷髓法
此法適用于小鼠、大鼠等小動物。用于家兔時可敲擊延髓致死,用木錘用力錘動物的后腦部,破壞延腦,動物痙攣后死亡,簡單迅速。用于蟾蜍、蛙類可直接搗毀脊髓,將金屬探針插入枕骨大孔,破壞腦脊髓使動物死亡,操作過程中要防止毒腺分泌物射入實驗者眼內。
2化學藥物致死
常用安樂死藥物有:吸入式麻醉劑(包括CO2、CO、乙醚、三氯甲烷等)、氯化鉀、巴比妥類麻醉劑、二氯二苯三氯乙(DDT)等。
2.1藥物吸入
藥物吸入致動物死亡適用于嚙齒類,如小鼠、大鼠、豚鼠等小動物,操作簡單,是實驗中安樂死的常用方法。因CO2無毒,制備方便,效果確切,是最常用的致死藥物。對1日齡的雛雞研究表明,CO2是有效的安樂死試劑,它幾乎不引起痛苦,抑制神經緊張活動,在5 min之內引起動物的死亡。CO2濃度越高,動物失去意識的時間就越短。當CO2濃度增長緩慢時,也會延長動物失去意識的時間[5]??梢圆捎锰刂频陌矘匪老?,能使CO2氣體充滿整個箱室,確保麻醉致死效果和人員安全[6]。
2.2藥物注射
藥物注射是通過將藥物注射到動物體內,使動物致死。這種方法適用于較大的動物,如兔、貓、犬等。
氯化鉀適用于家兔和犬,可采用靜脈注射的方式。高濃度的鉀可使心肌失去收縮能力,心臟急性擴張,致心臟遲緩性停跳而死亡[7]。實驗證明注射氯化鉀后細胞損傷嚴重,線粒體腫脹很明顯,嵴模糊不清,細胞核明顯異常[8]。家兔和犬的致死量分別為10%氯化鉀5~10、20~30 mL。
巴比妥類麻醉劑適用于兔、豚鼠,用藥量為深麻醉劑量的25倍左右。一般用量為90 mg/kg,約15 min內死亡。該類藥物能抑制丙酸氧化酶系統(tǒng),從而抑制中樞神經系統(tǒng)(特別對大腦皮質及下丘腦),使反射機能逐漸消失[9]。也有人稱用麻醉方法處死實驗動物不應稱為安樂死,這是按照設定程序“必須將其適時處死”,選用了無痛方法[10],在應用上還存在爭議。
DDT適用于豚鼠、兔、犬。豚鼠致死量為3.0~4.4 mg/kg,家兔為0.5~1.0 mg/kg,犬為0.3~0.42 mg/kg[11]。豚鼠皮下注射,家兔和犬靜脈注射。其機理可能與DDT 損傷細胞修復和免疫抑制有關,并能誘導肝微粒體酶系統(tǒng),使某些酶發(fā)生抑制,而且本身經肝代謝而表現(xiàn)肝毒性作用[12]。
3特殊實驗動物的處死
處死昆蟲一般用燙死法,快速,可避免昆蟲掙扎或人的抓捏而造成蟲體的損傷。很多直翅目昆蟲的腿可能會因劇烈的抽搐而脫落,可在制作昆蟲標本時用萬能膠粘上去,不會影響蟲體的完整和美觀[13]。處死青蛙時可用酒精麻醉,用鑷子夾取一浸透95%酒精的棉球,塞入青蛙口腔中,三四分鐘后,青蛙便癱倒不動,效果極佳。也可用香煙麻醉,向裝有青蛙的瓶里吹幾口煙,蓋緊瓶蓋,幾分鐘后,青蛙癱倒不動[14]。狐的處死方法為將人用氯化琥珀酞膽堿針劑1支(2 L,內含100 mg)稀釋100倍,注入其心臟中,狐在10~60 s內昏迷,4~7 min內死亡,昏迷后即可取皮[15]。
隨著時代的進步與發(fā)展,科學工作者在從事生命科學研究時,對待實驗動物,越來越考慮到動物福利的問題。動物福利是社會進步和經濟發(fā)展到一定階段的必然產物,體現(xiàn)了人與動物協(xié)調發(fā)展的趨勢。應愛護和善待實驗動物,樹立人性化的實驗精神。這樣不僅能保證實驗動物的質量,確保實驗結果的可靠性和準確性,還能培養(yǎng)良好的臨床心理,實現(xiàn)人性化的實驗與教學。
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篇7
關鍵詞:牛;抗病基因 研究進展
中圖分類號:S823 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2013)-04-0282-2
0 前言
動物可能對一些傳染性疾病存在完全或部分的抗性,即抗病性??共⌒源蠖嗍怯蛇z傳因素來決定和控制的,動物自身的遺傳性狀決定著疾病的發(fā)病率。[1]抗病基因是動物抗病性的遺傳基礎,它是在外來因素的刺激下能夠抵抗疾病入侵、能使動物體內產生抗體,即動物對疾病產生抗性的基因??共』虬凑招笮》譃槿悾旱谝皇菃我恢骰?,這種基因的功能主要是控制抗性狀的表達;第二是微效多基因,這種基因控制的抗病能力是由多個基因共同完成的;第三是獨立的多基因,一般抗病能力多受到獨立的多基因控制,而特殊抗病能力主要受到單個主基因位點的控制。[2]
雖然預防接種在動物疾病控制方面起到了重要的防治作用,但仍未能完全遏制傳染病的流行。當前可以利用分子生物學技術,進而找尋抗病基因進行抗病育種,從根本上改變動物的遺傳性狀,已成為控制和減少一些疾病發(fā)生的有效途徑。而利用分子遺傳學方法,采用基因圖譜和數(shù)量性狀位點掃描技術尋找與抗病力相關的基因,進行間接選擇也日漸成為了新的方法。[3]目前,已經發(fā)現(xiàn)的在牛體內與免疫相關的抗病候選基因數(shù)量逐漸增多,主要有主要組織相容性復合物(MHC),天然抗性巨噬結合蛋白1(NRAMP1),甘露糖結合凝集素(MBL),Toll樣受體基因(TLR),干擾素(IFN)等,這些抗病候選基因有望成為動物抗病育種的新靶點。
1 主要的抗病候選基因
1.1 天然抗性巨噬結合蛋白1(NRAMP1)
NRAMP1基因是一個比較保守的基因,主要存在于吞噬細胞,嗜中性粒細胞以及外周血液細胞中,為特異性表達,會影響動物自身的固有免疫,所以是綜合抗病能力較好的候選基因。NRAMP1基因最初在小鼠體內發(fā)現(xiàn),是在網狀內皮細胞中的巨噬細胞表達。NRAMP1基因的存在可以抵抗多種細胞內病原微生物的入侵,發(fā)揮著重要的免疫功能。[4]通過把小鼠的基因敲除發(fā)現(xiàn),NRAMP1基因與一些細胞內菌,病原微生物菌,例如分枝桿菌中的結核分枝桿菌、沙門桿菌、利什曼菌等的抗性和易感性有關。牛的NRAMP1基因位于第2號染色體上,研究表明其對牛布魯氏病、乳腺炎等疾病有抵抗作用。對NRAMP1基因功能的研究表明可能是通過消耗含有胞內病原微生物吞噬體中的二價金屬離子,使病原微生物缺乏繁殖必需的金屬離子而達到抵抗胞內病原微生物的作用[5],但具體的作用機制目前尚不清楚。Ciro Estrada-Chavez,Ana L. Pereira-Suarez[6]等人發(fā)現(xiàn)在人體中,NRAMP1基因已被確定與結核易感性有關。
1.2 主要組織相容性復合物(MHC)
MHC是由連接緊密的多態(tài)性基因組成的,是一個與抗病性和免疫應答有著緊密相關性的基因家族,在免疫反應中對細菌、病毒、寄生蟲等的控制和清除起著重要的作用。目前已經證實MHC與多種疾病間存在著密切的聯(lián)系,牛的MHC物位于第23號染色體上,1978年牛的MHC基因得到了首次報道,命名為BoLA基因。有關BoLA基因和疾病的報道很多,Gilliespie,Sharif等人研究出BoLA-DRB3第2外顯子與奶牛炎的高發(fā)病率有顯著相關性。Wei Lei,Qinglong Liang等人研究了牛BoLA-DRB3基因和皖北FMDV與??谔阋咭赘行灾g的關聯(lián),采用BOLA-DRB3基因擴增的半巢式聚合酶鏈反應,分析基因頻率和基因型頻率在健康和感染口蹄疫牛之間的差異,發(fā)現(xiàn)等位基因Hae III A在皖北牛中與口蹄疫易感性顯著相關,而Hae III C則對口蹄疫病毒具有很強的保護作用。[8]牛的BoLA基因與腸道寄生蟲病、高酮癥的易感性相關,牛的白血病與BoLA-AW16相關,牛的慢性后脊椎輕癱與BoLA-A8相關,牛眼癌與W6相關,W14單倍型與牛結核病易感性相關。
1.3 Toll樣受體基因(TLR)
TLR基因是一類普遍存在于哺乳動物中已經被鑒定出來的跨膜蛋白家族,主要存在于巨噬細胞、樹突狀細胞中,Toll樣受體的作用是作為膜受體來識別侵襲機體的病原體含有的保守蛋白,還起著傳遞識別信號,激活核轉錄因子,轉錄相應的效應分子以及影響機體天然免疫等作用。[9]自從2006年牛的TLR基因mRNA序列在GenBank上公布,對TLR基因家族和牛疾病之間的相關性研究便迅速增多。Colleen A. Fisher, Eric K. Bhattarai[10]等人運用自定義下一代測序方法以及等位基因分型檢測方法對牛的10個TLR基因變體的280雙等位基因進行SNP檢測和驗證。采用驗證牛TLR識別細菌配體基因的病例對照研究發(fā)現(xiàn)有6個SNP位點可能與結核分枝桿菌的易感性和奶牛感染副結核病的易感性相關。還有研究認為,TLR基因可能與牛呼吸性疾病、腸道性感染疾病、牛炎、口蹄疫病毒感染疾病、敗血病及子宮內膜炎等。
1.4 甘露糖結合凝集素(MBL)
MBL基因是人體和動物體內重要的天然抗感染免疫分子,是由肝臟合成后分泌到血液中的,在抗原抗體發(fā)生特異性免疫反應前,其可以誘導并激活機體的固有免疫反應。MBL基因與免疫調節(jié)、補體活化的介導等生物學效應有著緊密的關聯(lián),同時又是臨床上介導多種疾病發(fā)生的基礎結構,MBL基因在防御病原微生物侵襲的天然免疫中起著抗感染分子的作用。[11]研究發(fā)現(xiàn)MBL基因的多態(tài)性和免疫缺陷性疾病、病毒性疾病、類風濕性關節(jié)炎、細菌性疾病、真菌性疾病以及寄生蟲性疾病等均有相關性。根據(jù)Gen Bank的數(shù)據(jù),牛具有MBL1與MBL2兩種基因,Andersen等人通過親和層析法從牛的血清中得到了純化的MBL基因。Kawai等人采用編碼人MBL基因的膠原區(qū)、頸區(qū)及糖識別區(qū)域探針的方法,從牛肝cDNA文庫中篩選編碼牛MBL基因的cDNA克隆,同時從牛血清中分離得到了MBL基因。Capparelli R[12]等人研究發(fā)現(xiàn)MBL基因多態(tài)性與水??共剪敆U菌病的能力密切相關,其作用機理為MBL基因突變導致甘露糖結合凝集素血清水平下降,影響了正常的免疫功能。Liu J, Ju Z, Li Q等人選擇了MBL基因啟動子區(qū)域的三個新SNP位點和兩個已報道的MBL1基因外顯子2的位點進行檢測,采用PCR單鏈構象技術在中國奶牛的三個不同品種中進行性多態(tài)性分析,分析其基因型和單倍型頻率,血清MBL-A的水平,補體活性等,結果表明MBL1基因與抗奶牛乳腺炎存在相關性。[13]
1.5 干擾素基因(IFN)
由于IFN具有抑制腫瘤細胞生長、抵抗病毒感染及調節(jié)機體免疫功能的作用,因此成為病毒學、遺傳學、免疫學、以及分子生物學比較活躍的研究領域。IFN-γ在調節(jié)機體免疫系統(tǒng)功能、增加巨噬細胞殺菌力、影響細胞的增殖與凋亡等方面具有重要的研究意義,其主要是通過刺激或抑制相應的基因發(fā)揮作用。[14]孫仰峰等人2008年對牛IFN-α基因高效表達及純化進行了研究。[15]張永紅等人研究魯西黃牛BoIFN-α基因,并獲得了具有較高抗病毒活性的重組干擾素產物。[16]蔡進忠從我國環(huán)湖型牦牛和野牦?;蚪MDNA中克隆了α干擾素基因,重組后的BoIFN-α基因對牛傳染性鼻氣管炎病毒具有一定的抑制作用。[17]Sweeney RW, Jones DE等人選取5只未受感染的成年荷斯坦奶牛,7只自然感染結核分枝桿菌的成年荷斯坦奶牛,屠宰時從每只牛體內取回腸和盲腸的淋巴結樣品,運用逆轉錄-聚合酶鏈反應法測定IFN-γ和白細胞介素4在每個樣品mRNA表達量。結果感染結核的牛IFN-γ基因的表達量顯著高于未感染牛,因此,IFN -γ的表達量增加,可能會增強牛的抗感染性。[18]
2 抗病基因應用于動物抗病育種時可能存在的問題與前景展望
2.1 存在的問題
動物抗病能力的遺傳機制很復雜,還有環(huán)境的影響也很大。病原微生物的遺傳特性與宿主動物的關系也很復雜,同時對抗病性和易感性指標的測定也沒有統(tǒng)一的規(guī)定,而且還缺乏用于選擇的可靠性標記。研究表明抗病性性狀是由微效多種基因所控制的,但基因之間還會存在相互的作用,單純的使用某種標記輔助選擇達不到全面性效果,基因工程育種雖然有很強的針對性,但成功率卻極低,而且需要的花費也相當巨大,很難實現(xiàn)大規(guī)模的操作。[19]因此,單獨應用某一種抗病育種技術都會呈現(xiàn)出很多方面的局限性,還有抗病性與生產性狀之間存在著負相關作用,不同的疾病間也會存在拮抗作用,目前除了一些已知的疾病外,大多數(shù)疾病在抗性選擇方面可以參考的數(shù)據(jù)還很少,抗病機理也不是很明確和清楚,這些問題也同樣在制約和阻礙著抗病育種的發(fā)展和應用。
2.2 前景展望
抗病育種并不是育種的最終目的,還需要與動物的生產性能、疾病的生理學特征、流行病學、免疫機制等多方面的綜合因素相結合考慮,才能產生最適合經濟需要的效果。在目前畜牧業(yè)抗病育種的方法中,應當充分將常規(guī)的表型選擇和標記型的輔助選擇有效的結合起來,讓兩者的優(yōu)勢得到互補,有效的提高家畜機體的一般抗病能力和特殊抗病能力。[20]對此,應該將分子學技術與抗病基因結合,開展動物基因組的基礎研究工作,采用現(xiàn)代生物學技術和轉基因工程技術系統(tǒng)地對基因的結構和功能進行全面性的研究。隨著抗病基因作用機制研究不斷的深入,抗病育種進展緩慢的局面將會得到逐漸的改善,綜合性抗病育種研究將對我國畜牧業(yè)發(fā)展產生巨大的推動力。
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篇8
【關鍵詞】 腦出血;多器官功能障礙;內毒素;TNFα;基因表達;大鼠
急性腦血管病導致的多器官功能障礙綜合征(MODS)在臨床最常見。目前在外科與創(chuàng)傷領域,動物及臨床研究均證實全身炎癥反應綜合征(SIRS)是發(fā)展為MODS的必由之路,腸源性內毒素學說在MODS的發(fā)病機制中占有重要地位〔1〕。但對于急性腦血管病致MODS是否也由SIRS發(fā)展而來及如何啟動炎癥介質的瀑布樣釋放仍不得而知,我們以往的研究結果表明腦缺血導致的MODS存在腸道內毒素易位和血清內毒素異常升高的現(xiàn)象〔2,3〕。本實驗采用Ⅶ型膠原酶0.8 U加上適量肝素成功復制腦出血致MODS的動物模型,在此基礎上探討血清內毒素與腫瘤壞死因子(TNFα) mRNA基因表達的變化規(guī)律及相關性,以期揭示腦出血所致腦源性MODS的炎性致病機制。
1 材料與方法
1.1 實驗動物分組及模型的建立 成年健康雄性Wistar大鼠(清潔級)54只,體重250~300 g,由山東大學實驗動物中心提供。隨機分為9組:① 正常對照組;② 假手術組;③腦出血組,分為4、8、12、24、36、48和72 h時相點的7個亞組,每組6只。
在室溫22℃及恒定濕度的條件下,大鼠術前禁食12 h,禁水4 h。輕柔抓取動物, 以1%戊巴比妥溶液40 mg/kg劑量腹腔注射麻醉動物。參照Rosenberg等〔4〕方法,微量注射器沿鉆孔垂直進針6 mm,出血組緩慢注入Ⅶ型膠原酶0.8 U和3.2 IU的肝素鈉(共2 μl)混合液,留針10 min后緩慢退出。假手術組注射同體積的生理鹽水,其余步驟均同出血組。
1.2 檢測項目與方法 觀察術后動物的一般情況,包括意識、精神狀態(tài)、肢體活動等。記錄麻醉后動物的肛溫、呼吸、心率改變。到各時相點頸靜脈抽血5 ml,檢測血常規(guī)、肝功、腎功、心肌酶。4%多聚甲醛灌注后立即取肺臟、肝臟、小腸、腎臟,觀察大體標本的形態(tài)變化,隨后放入盛有10%中性甲醛的容器內及時固定。脫水、透明后,包埋切片,行HE染色,光鏡下觀察各臟器的病理改變。
1.3 血清內毒素的測定 采用偶氮顯色法鱟試驗定量測定內毒素,試劑購自上海伊華臨床醫(yī)學科技公司。
1.4 原位雜交技術測定組織TNFα mRNA的水平 試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司;使用CMIA真彩色醫(yī)學圖像分析系統(tǒng),檢測表達TNFα mRNA陽性顆粒的面密度和光密度,作為細胞TNFα mRNA的相對含量。
1.5 MODS動物模型診斷依據(jù) 按照盛志勇院士提出的MODS實驗動物診斷標準為依據(jù)〔5〕。
1.6 統(tǒng)計學處理 各項指標均以x±s表示,應用SPSS10.0統(tǒng)計軟件包進行統(tǒng)計分析,組間兩兩比較用t檢驗,兩變量相關分析用直線相關分析。
2 結 果
2.1 腦出血模型并發(fā)SIRS、MODS發(fā)生率 出血組表現(xiàn)為手術4 h后精神萎靡不振,食欲下降,12 h后呼吸急促深大,均出現(xiàn)不同程度的腹脹。有15只在24 h后出現(xiàn)神經源性肺水腫表現(xiàn)。24 h后未到時相點的動物的死亡率達31.7%。依據(jù)診斷標準SIRS的發(fā)生率為100%,MODS發(fā)生率為67.9%。
2.2 腦出血模型主要臟器病理改變 肺:出血后4 h血管腔內中性粒細胞增多;24 h和36 h見到輕度支氣管肺炎的改變;48 h出現(xiàn)了大葉性肺炎的改變,72 h仍有部分支氣管肺炎的改變。肝:8 h出現(xiàn)少數(shù)肝細胞濁腫,24~36 h肝細胞點狀壞死;72 h可見少量慢性淋巴細胞浸潤。小腸:4 h出現(xiàn)黏膜下層水腫;24~36 h黏膜和黏膜下層炎細胞浸潤達到高峰;72 h仍見黏膜和黏膜下層充血、水腫。腎:12 h出現(xiàn)腎間質充血,近曲腎小管上皮細胞濁腫;48 h出現(xiàn)了蛋白及細胞管型,72 h仍見近曲腎小管上皮細胞濁腫。
2.3 血清內毒素檢測結果 血清內毒素于術后8 h開始升高, 24~36 h達高峰,72 h仍維持較高水平。腦出血組血清內毒素〔(0.425±0.102)~(1.225±0.215)Eu/ml〕含量與正常對照組〔(0.175±0.02) Eu/ml〕及假手術組〔(0.180±0.03) Eu/ml〕比較,差異有統(tǒng)計學意義(P
2.4 腦出血后TNFα mRNA在各臟器的表達 正常對照組及假手術組肺、肝、小腸和腎組織中均有少量TNFα mRNA的表達,兩組相比各組織TNFα mRNA表達無顯著差異(P>0.05);腦出血組肺、肝、小腸和腎組織TNFα mRNA表達均隨時間進展而變化,12 h開始升高,24~36 h達高峰,12~48 h各器官組織與正常組和假手術組比較,均有差異,其中以肺和小腸組織升高幅度最顯著(P
2.5 各臟器TNFα mRNA表達與血清內毒素的相關性 肺、肝、小腸和腎組織TNFα mRNA表達與血清內毒素均存在顯著相關性(r分別為0.705、0.548、0.793、0.412,均P
3 討 論
MODS是由失控的SIRS導致的微循環(huán)功能障礙,繼而引起急性多器官功能障礙的觀點已被危重病學領域學者普遍接受。本研究建立了腦出血致MODS的動物模型,結果顯示0.8 U膠原酶加上適量肝素復制腦出血模型SIRS的發(fā)生率為100%,MODS的發(fā)生率為67.9%,周圍器官組織的病理結果證實存在較明顯、持久的炎癥反應,證實腦出血誘發(fā)了SIRS,然后導致MODS的發(fā)生。
徐曉筑等〔6〕研究證實在嚴重顱腦外傷患者早期存在內毒素血癥及炎性介質的過度釋放,推測顱腦損傷后導致胃腸道及免疫系統(tǒng)等的功能改變出現(xiàn)內毒素易位,進一步激活單核巨噬細胞系統(tǒng)等引發(fā)炎性因子的瀑布樣釋放,繼而誘發(fā)MODS的發(fā)生。本研究結果顯示,血清內毒素在腦出血后8 h隨時間進展?jié)舛妊杆偕撸?4 h達高峰,72 h仍維持較高水平,結合腦出血后腸、肝臟組織的病理改變表現(xiàn),為腦出血后出現(xiàn)內毒素血癥提供了形態(tài)學依據(jù)。
在各種內外科危重疾病的刺激下,單核細胞產生大量的TNFα,進一步促進其他細胞因子及炎癥介質的產生,可以導致機體MODS的產生〔7〕。我們的研究發(fā)現(xiàn),正常對照組及假手術組各器官組織中均有少量TNFα mRNA的表達,兩組相比各組織TNFα mRNA表達無顯著差異(P>0.05);腦出血組肺、肝、腸和腎組織TNFα mRNA表達均隨時間進展而變化,8 h開始升高,24~36 h達高峰,12~48 h各器官組織與正常組和假手術組比較,均有差異,其中以肺和小腸組織升高幅度最顯著,在72 h仍未有明顯的下降趨勢。
內毒素可誘導TNFα mRNA產生,本研究顯示肺、肝、小腸和腎組織TNFα mRNA表達與血清內毒素均存在顯著相關性,提示內毒素血癥刺激炎癥因子TNFα的異常釋放,誘發(fā)失控性的炎癥介質瀑布樣釋放,出現(xiàn)全身炎癥反應,最終導致MODS的發(fā)生。
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篇9
[關鍵詞] 二氫楊梅素;肝纖維化;脂質過氧化;丙二醛;超氧化物歧化酶
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Protective effects of dihydromyricetin on lipid peroxidation in rats with hepatic fibrosis
KUANG Manyuan, LUO Mingying, JIA Lei
(Department of Anatomy, Xiangnan College, Chenzhou 423000, China)
[Abstract] Objective: To observe the protective effects of dihydromyricetin on hepatic fibrosis in rats induced by carbon tetrachloride (CCl4), and explore its mechanism related to anti-lipid peroxidation in rats. Methods: 84 male SD rats were randomly divided into six groups: normal group, model group, Fufangbiejia positive control group, lower, middle and high dosages of dihydromyricetin treatment groups. The hepatic fibrosis rat model was developed by subcutaneous injecting 40% CCl4. At the same time, rats were treated with dihydromyricetin at 25 mg/100 g, 50 mg/100 g or 100 mg/100 g. The levels of malondialdehyde (MDA) and superoxide dismutase (SOD) activities in liver tissue were determined, the histopathological change of the liver tissues was observed under optical microscope. Results: Dihydromyricetin could decrease serum level of MDA obviously (P
[Key words] Dihydromyricetin; Hepatic fibrosis; Lipid peroxidation; Malondialdehyde; Superoxide dismutase
藤茶,學名顯齒蛇葡萄(Ampelopsis grossedentala),是葡萄科蛇葡萄屬多年野生藤本植物的莖葉,具有消炎、止咳、抑菌、鎮(zhèn)痛、消脂、抗高血壓等功效[1]。顯齒蛇葡萄的主要成分為黃酮類化合物,筆者在前期的研究中發(fā)現(xiàn),藤茶總黃酮具有較好的保肝、護肝、抗肝纖維化的作用[2-3]。研究表明,二氫楊梅素是藤茶中含量最高的化學成分(約占40%)[4],具有抗脂質過氧化、保肝、護肝等作用[5-6],但其抗肝纖維化作用尚未見報道。本實驗采用40% CCl4皮下注射制備大鼠肝纖維化模型[7],研究二氫楊梅素對肝纖維化大鼠脂質過氧化損傷的保護作用。
1 材料與方法
1.1 實驗動物
SD雄性大鼠84只,體重180~220g,由南華大學醫(yī)學院實驗動物學部提供。
1.2儀器與試劑
E260電子天平(梅特勒公司);低溫高速離心機(美國Beckman公司);二氫楊梅素、白色結晶由湖南中醫(yī)藥大學藥學院中藥化學教研室提供;復方鱉甲軟肝片由福瑞中蒙藥科技股份有限公司生產;CCl4分析純購自天津市北宏試劑廠;MDA、SOD測定試劑盒購自南京建成生物工程研究所。
1.3動物分組及處理
84只雄性SD大鼠隨機分為6組:正常對照組(A組)、模型組(B組)、復方鱉甲陽性對照組(C組)和二氫楊梅素低、中、高劑量組(D、E、F組),每組14只。正常對照組正常喂養(yǎng),僅每天與模型組予以同體積的生理鹽水灌胃。模型組、復方鱉甲陽性對照組和二氫楊梅素各劑量組予以40% CCl4橄欖油(將CCl4與橄欖油按體積4∶6配成40%油劑),首劑0.5 ml/100 g,以后0.3 ml/100 g,每周2次皮下注射,共13周。造模的同時,二氫楊梅素低、中、高劑量組分別予以二氫楊梅素25 mg/100 g、50 mg/100 g、100 mg/100 g體重灌胃干預,每次灌胃前將二氫楊梅素以生理鹽水分別配制成25、50、100 mg/ml濃度的混懸液,每天1次,共13周。復方鱉甲陽性對照組:將復方鱉甲軟肝片原藥研磨成粉末,按照100 mg/ml的濃度,與生理鹽水配成混懸液,每次按100 mg/100 g體重灌胃,每天1次,共13周。
1.4 取材和標本處理
造模13周后,大鼠處死前禁食12 h,稱重后經腹腔注射10%水合氯醛溶液麻醉并固定。在肝右葉取約0.5 g肝組織,在低溫條件下剪碎,放入勻漿器中,再加入9倍體積的冷生理鹽水,研磨成勻漿后,倒入離心管中,低溫高速離心機3 000 r/min,離心15 min,取上清裝入Eppendorf管中,保存于-20℃冰箱,按試劑盒說明書測定MDA的含量和SOD的活性。
1.5 統(tǒng)計學處理
數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差(x±s)表示,經SPSS 13.0軟件處理,采用單因素方差分析,組間比較采用LSD-t檢驗,以P
2 結果
2.1大鼠肝臟病理學變化
造模結束時,模型組、復方鱉甲陽性對照組和二氫楊梅素低、中、高劑量組大鼠分別死亡5、2、3、4、2只,正常組無死亡。HE染色(圖1)顯示,正常組肝細胞結構完整,無變性、壞死;模型組可見肝細胞脂肪變性、水腫,肝索排列紊亂,匯管區(qū)及肝小葉內可見明顯的炎性細胞浸潤,纖維組織增生明顯,形成假小葉,證明造模成功。Masson染色(圖2)顯示,正常組大鼠僅在匯管區(qū)見少量膠原纖維;模型組可見較粗的纖維間隔;復方鱉甲陽性對照組和二氫楊梅素各劑量組可見稍細的纖維間隔。
圖1 肝組織的HE染色(×200)
(A:正常組;B:模型組;C:復方鱉甲陽性對照組;D:二氫楊梅素低劑量組;E:二氫楊梅素中劑量組;F:二氫楊梅素高劑量組)
2.2 二氫楊梅素對肝組織勻漿MDA含量和SOD活性的影響
與正常組比較,模型組大鼠肝組織中MDA含量明顯升高,SOD活性明顯下降,差異有統(tǒng)計學意義(P
表1 各組大鼠肝組織勻漿MDA含量、SOD活性比較(x±s)
與正常組比較,#P
3討論
肝纖維化是多種致病因素作用于肝細胞引起肝細胞變性、壞死后的共同病理基礎,是肝臟纖維組織過度沉積的過程,表現(xiàn)為細胞外基質的合成大于降解[8]。CCl4誘導的大鼠肝纖維化模型是研究肝纖維化的經典模型[9]。CCl4進入機體后,可直接溶解肝細胞膜,且在肝細胞內質網中經肝微粒體內依賴于細胞色素P450的混合功能氧化酶的代謝后,生成有活性的三氯甲基自由基和氯甲基自由基,它們與肝細胞內的大分子發(fā)生共價結合,也可攻擊膜不飽和脂質,引發(fā)活性氧自由基的產生和脂質過氧化,損傷肝細胞,促使肝臟纖維化形成。MDA是氧自由基與細胞膜表面不飽和脂肪酸脂質過氧化反應的終末產物,SOD是細胞內天然的氧自由基清除劑。研究表明,肝纖維化的發(fā)生、發(fā)展與氧自由基損傷、脂質過氧化有關,肝組織中脂質過氧化產物MDA含量明顯增加,SOD活性不同程度地降低[10-12]。本研究中,在采用CCl4誘導制備大鼠肝纖維化模型的同時,給予不同濃度的二氫楊梅素干預,從組織切片發(fā)現(xiàn)3個不同劑量組的大鼠肝臟纖維組織增生、脂肪變性、炎性細胞浸潤均低于模型組,肝纖維化病理改變明顯得到改善,說明二氫楊梅素對CCl4誘導的大鼠肝纖維化有較好的預防、保護作用。同時,隨著劑量的增大,二氫楊梅素低、中、高劑量組升高的MDA有不同程度的降低,降低的SOD有不同程度的升高,說明二氫楊梅素能提高肝組織的抗氧化酶活性,抑制自由基的產生及其引起的脂質過氧化反應,并清除氧自由基,使大鼠肝纖維化程度減輕,提示抗脂質過氧化損傷作用可能是二氫楊梅素抗肝纖維化的作用機制之一,為進一步研究和開發(fā)藤茶提供基礎。
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篇10
【關鍵詞】實驗動物學中醫(yī)藥院校教學改革
實驗動物學是一門研究實驗動物及動物實驗的綜合性新興學科,它融合了生物學、醫(yī)學、獸醫(yī)學、遺傳學等諸多學科的知識,具有很強的綜合性和交叉性,同時它的發(fā)展又推動了基礎醫(yī)學、臨床醫(yī)學、預防醫(yī)學和中醫(yī)藥學的發(fā)展,對科學研究尤其是生命科學研究起著越來越重要的作用,因而受到了相關部門的高度重視,也逐步步入了高等醫(yī)學院校的課堂,是中醫(yī)藥院校多數(shù)專業(yè)研究生必修的一門基礎課,也是部分中醫(yī)、中藥、藥學、生物工程、中西醫(yī)結合專業(yè)本科生的選修課程[1]。我院在研究生和本科生中開設這門課程也有近十年的歷史,這對于我院普及實驗動物學的有關知識和提高學生的動手能力起到了一定的推動作用。但由于教師隊伍的不專業(yè)(多為實驗動物中心的工作人員或病理、生理教研室的教師),加之教學大綱及教學內容的不統(tǒng)一、考核辦法的過時以及該課程是選修課的緣故,使得教學效果不好,流于形式化,達不到預期的目的,對學生動手能力的培養(yǎng)也就無從談起[2]。為此,筆者在實驗動物教學實踐中大膽進行教學改革,更新教學觀念,改革教學模式,改進教學方法與考試考核辦法,在我院中西醫(yī)結合專業(yè)研究生及中醫(yī)、中藥、藥學等本科班教學中取得了較好的效果。
1更新教育觀念,確立了理論與實踐并重的指導思想
在以前的實驗動物學教學過程中,我們基本上以講授實驗動物學的基本理論為主,忽視了實驗操作和動手能力的培養(yǎng),學完后即進行理論考試,與當時開設這門課程主要為提高學生綜合素質和科研能力的初衷不符。因為實驗動物學是一門實踐性較強的學科,單純講授理論對于以往很少接觸實驗動物的學生來說,往往非常抽象,效果也不好。因此,在實驗動物學教學過程中,有必要更新教學觀念,確立以理論與實踐并重的指導思想,改過去的以理論學習為主為現(xiàn)在的以理論與實踐相結合為重點,改過去僅重視課堂學習為現(xiàn)在還重視實踐操作,采用更加行之有效的教學方法逐步提高實驗動物學的教學水平和教學質量,為學生進入實驗室和走上社會工作崗位打下良好的基礎。在具體實施過程中,要緊緊圍繞提高學生動手能力為目的這個中心,制訂切實可行的教學計劃,適當減少理論課時數(shù),增加實驗課時數(shù),使實驗課時占到總課時的40%左右。同時豐富教學內容,使實驗教學不單純停留在實驗動物的捉拿、保定、麻醉、采血、給藥等基本操作上,而是把科學設計實驗、選擇合適動物復制中醫(yī)證候動物模型進行相關的中醫(yī)藥實驗等綜合項目放在學生的實驗課上,確保學生動手能力的提高。
2豐富教學內容和改革教學方法,探索適合本學科特點的新的教學模式
實驗動物學的主要內容包括如何培養(yǎng)出高質量的符合各種實驗要求的實驗動物以及如何利用這些符合要求的實驗動物合理地設計、開展動物實驗并獲得準確可靠的實驗結果。對于中醫(yī)藥院校的畢業(yè)生,他們未來大多是實驗動物的使用者。因此,對如何培養(yǎng)標準的實驗動物的內容可略講,而對如何利用實驗動物進行科學實驗的內容要詳講。在教學內容的選擇上根據(jù)學生的具體情況要有所側重。對研究生來說,重點要講授實驗動物的選擇和應用、動物模型的復制技術、影響動物實驗效果的因素及其控制、相關的動物實驗方法、最新的法規(guī)和動物實驗的進展,增加學生實驗動手的機會,提高實驗課程的深度和難度;對本科生來說,重點要提高學生的學習興趣,著重講述實驗動物學的新技術、新進展(轉基因技術、克隆技術、基因敲除技術)、實驗動物的一般操作技術等。堅持以基礎知識為根本,側重相關知識、前沿知識的原則,通過對實驗動物學知識的學習,使學生對實驗動物的教學內容和方法,對其歷史、現(xiàn)狀、前沿等方面的知識有整體的了解。在教學過程中根據(jù)不同的教學內容采用不同的教學方法。除傳統(tǒng)的教學方法以外,還采用演示法、參觀法、實驗法等[3],以提高教學效果。
2.1演示法實驗動物學的內容十分豐富,在信息化的今天,實驗動物學課堂教學就不能再停留在單純的黑板加粉筆上,而應該充分利用現(xiàn)代化的教學輔助手段,不然的話會造成教師努力講,學生認真聽,但收效不大的現(xiàn)象,為此,教師在講授這門課程時,不能一味地采用講授、描述等傳統(tǒng)方法幫助學生理解和記憶,還應靈活運用各種現(xiàn)代化的教學輔助手段,如投影、幻燈、多媒體課件等,把要講的內容形象化,視、聽并用,以增強學生的感性認識,同時又有助于調動學生的學習積極性。如介紹實驗小鼠的常用品種、品系時,可以將KM小鼠、DBA小鼠、C57BL/6小鼠、615小鼠的圖片通過多媒體展示出來,并結合圖片介紹它們的生物學特性及在生物醫(yī)學中的應用,使學生能形象、直觀地理解和記憶,加深對不同品種、品系小鼠的認識,改變過去認為實驗小鼠就只有單純白色,而沒有黑色、野生色、灰色等的錯誤觀念;再如介紹該學科較前沿的轉基因和克隆技術時,也可以通過多媒體向學生展示嵌合體小鼠、綠色熒光小鼠、移植技術使身上能長出人耳朵的裸鼠及動物無性繁殖(即克?。┑膭游?,激發(fā)學生學習本課程的興趣。
2.2參觀法實驗動物的環(huán)境控制是實驗動物學一個十分重要的內容,但在講授屏障環(huán)境時,涉及到屏障環(huán)境的溫、濕度調節(jié)系統(tǒng)、通風凈化系統(tǒng)、消毒隔離系統(tǒng)以及屏障環(huán)境系統(tǒng)內要做到人流、物流、動物流“三流”分開時,在課堂上講,教師往往難以講清楚,學生也難以聽懂。如能根據(jù)教學目的,組織學生到實地參觀并講解,那么效果將十分好。屏障系統(tǒng)除感染性實驗室以外,一般多為正壓,學生通過實地參觀進入實驗室時開啟每一扇門迎面吹來的氣流就可以切身感受到屏障環(huán)境內不同區(qū)域存在著的壓差;通過實地參觀,可以更好地理解屏障環(huán)境要進行人、物及動物分流的重要性,了解消毒隔離系統(tǒng)的操作規(guī)程。為今后走上工作崗位,進入實驗室工作掌握第一手感性資料。
2.3實驗法在實驗動物學的實驗教學中,教師應盡量以學生為主體,自己僅充當指導與協(xié)作者,讓學生多動手、動腦,以激發(fā)學生的興趣,培養(yǎng)其知難而進的勇氣。讓其獨立完成實驗的各個步驟,從而提高學生學習這門課程的積極性和動手能力。對于諸如捉拿、保定、麻醉、采血、給藥等基本操作技術,在進行示范之后,要讓學生親手操作,對于學生因將動物抓得太緊引起動物窒息死亡和灌胃灌到氣管里導致動物死亡等的錯誤操作要及時予以糾正;對于不同動物為何要采取某種采血和給藥的方式。如小鼠采血為什么多采用尾靜脈和摘眼球采血而不用心臟采血,主要原因是因為動物小,心率太快,無法進行心臟采血,讓學生在實踐中找答案。這樣在教師指導下,既能讓學生熟練掌握實驗技術,培養(yǎng)實際操作技能,又能對一些實驗方法有更深的了解。
當然,實驗動物學教學除了以上方法以外,還可以采用討論或問題式教學方法。倡導以教師為主導、學生為主體、形式多樣、生動活潑的師生雙向交流、教學相長的教學模式,積極營造“平等、和諧、求知、創(chuàng)新”的課堂教學氛圍,充分調動教與學的積極性[4]。如對某抗腫瘤藥物的實驗研究可以同學生一起討論為什么要選擇這種動物(如裸鼠)而不選擇別的動物,同時還可以對造模接種的部位、給藥的方式及藥效的評價等進行探討,讓學生對抗腫瘤實驗研究從實驗設計開始到實驗結束全過程有一個全面的認識,為全面提高學生素質打下堅實的基礎。
3加強考試考核改革,培養(yǎng)“高分高能型”的科技人才
多年來,在我國人才培養(yǎng)中經常會出現(xiàn)學習成績很好,畢業(yè)后工作能力一般的所謂“高分低能型”人才現(xiàn)象,造成這種“高分低能”現(xiàn)象的主要原因是考試考核重理論輕實踐、重分數(shù)輕能力的結果。對于實驗動物學教學同樣存在這種情況,學生通過該課程的學習是否對實驗動物學的基本知識有比較系統(tǒng)的了解,能否應用實驗動物學的基本知識去分析和解決問題,能否熟練地開展有關動物實驗,能否對動物實驗的各個環(huán)節(jié)進行嚴格的控制和科學的處理,既能反映學生“學”的效果,也能反映教師“教”的水平。以前多是通過理論考試,根據(jù)學生的分數(shù)來評定學生“學”的效果和教師“教”的水平。不可否認,這樣的評價方法有一定的科學性、合理性和可操作性,但對像實驗動物學這樣一門實踐性較強的學科就有一定的局限性。為了避免出現(xiàn)“高分低能”現(xiàn)象,培養(yǎng)“高分高能”人才,在本學科的教學改革過程中,加強了考核辦法的改革,對理論考試的基本概念部分可通過問答、思考、判斷題等形式考查;對綜合應用部分可提出某個科研設想,由學生自行設計,并根據(jù)其設計方案評分,同時加強實踐基本操作考核,將實驗成績單列,并將實踐動手能力考核成績提高到該門課程總成績的40%。綜合評定學生的學習效果。
盡管在實驗動物學教學改革方面做了一些工作,但仍存在許多亟待探索和解決的課題,如本課程內容及相關基礎課(生理、病理、藥理實驗課)合并的改革;編寫全國中醫(yī)藥院校統(tǒng)一的教科書;建立專業(yè)化的實驗動物學教學隊伍;開設教師進修培訓基地,加強實驗動物學科建設等。我們期望中醫(yī)藥實驗動物教學工作能夠得到教育行政管理部門及廣大實驗動物科技工作者的高度關注。
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