腹腔注射不同剂量二乙基亚硝胺对大鼠肝肺及内脏痛行为学的影响

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目的:不同剂量二乙基亚硝胺(diethylnitrosamine,DEN)腹腔注射建立肝癌模型,观察建模过程中肝肺的毒性改变及内脏痛行为学的变化。方法:实验采用清洁级雄性Wistar大鼠60只,周龄为4-6周,购于河北省实验动物中心,体重210g±10g。标准化光照(12h光照和12h黑暗交替进行),当室温低于5℃,室温加热至20℃,各大鼠自由摄取食物、普通自来水,定期换垫料、清洁鼠笼,防止感染。适应环境1周后,观察并评估大鼠的生长状况。一般表现活泼,反应敏锐,皮毛光滑,肛门附近清洁,食欲、饮水正常视为健康,可用于实验。实验分组将大鼠随机分为3组,实验组T1、T2组及对照组C组,每组20只。给药当天用0.9%氯化钠溶液将DEN稀释后,T1组大鼠腹腔注射25mg/kg的DEN,T2组大鼠腹腔注射50mg/kg的DEN,C组腹腔注射等容积0.9%氯化钠溶液。给药方案前4周每周注射2次,4周后改为每周1次,至14周停止注射,分别在第12、14、16周每组处死2只大鼠,20周时将剩余大鼠全部处死。给药方法用自制的大鼠固定器固定大鼠,选取大鼠左下腹为注射部位,用75%的酒精棉球消毒,用配有27G针头的1ml注射器进行注射,针头刺入腹膜后感抵抗力消失,固定针头回抽,若无回血或尿液,则可按大鼠的体重计算给药剂量注入药液,每次给药前观察大鼠腹围,避免实验后期注药时误穿增大的肝脏。注射完毕,缓慢旋转并轻轻拔出针头,防止液体漏出。一般情况观察,第1次给药记为第1周,实验期间每周测量1次大鼠体重、并观察大鼠一般状态如一活动情况、反应、皮毛、食欲、饮水等。内脏痛行为学的观察,将大鼠单独放置在开放环境,观察5分钟内大鼠出现弓背行为的评分及时间来评价大鼠内脏痛。总分数=5分钟内累计弓背时间×评分。得分的可能范围是从0(300秒×0=0,对于正常动物来说不出现弓背)到1200(300秒×4=1200,对于在整个300秒测试期间连续不断出现弓背的动物)。比较三组大鼠6周8周、12周14周及16周20周内脏痛行为总分数即观察大鼠内脏痛。病理学观察,对处死及意外死亡大鼠进行解剖,肉眼观察肺和肝的变化,然后将其用10%的甲醛固定,常规石蜡包埋切片、苏木精-伊红(HE)染色,用酒精逐级脱水,封片,光学显微镜下观察变化。结果:1.在实验过程中,对照组C组大鼠生长发育正常,体重稳步增长,未出现死亡;与对照组相比,T1组在第5周时体重增长速度变慢,差异有统计学意义(P<0.05);首次给药后的第20周,共意外死亡3只(3/20),解剖20只大鼠均未见肿瘤组织;与对照组相比,T2组在第3周时体重增长速度变慢,第10周时体重开始下降,差异有统计学意义(P<0.05);首次给药后的第20周,共意外死亡5只(520),解剖20只大鼠肺部未见肿瘤组织,在给药第14周即可发现肝脏有典型的肝癌改变。2.对意外死亡大鼠进行病理学分析,两组大鼠肺表面可见大小不一的灰白色坏死,光镜下可见细支气管管腔中充满脓性分泌物,部分肺泡腔间隔断裂、融合、实变,伴大片脓肿形成。首次给药后的第6周两组共意外死亡5只(5/40),肉眼观T2组大鼠肝脏表面较T1组大鼠粗糙;T1组在光镜下可见小血管增生、扩张、充血,部分肝细胞水肿,局灶可见慢性炎症细胞浸润,除上述表现外T2组可见脂肪变性。首次给药后的7周后共意外死亡3只(3/40),首次给药后的第14、16周,T2组分别意外死亡1只,肉眼观肝脏被膜破坏,表面粗糙,散布大小不等坏死灶,光镜下肝小叶结构被破坏,可见病理核分裂像。首次给药后的第18周,T1组出现1只大鼠意外死亡,肉眼观肝脏被摸完整,表面粗糙,散在大小不等的囊泡样结构,光镜下可见典型的假小叶结构。3.整个实验过程中,对照组C组大鼠均未出现弓背行为。T1组大鼠从6周开始出现弓背行为,T2组从4周开始,两组均在16周后出现明显的弓背行为,到20周时T2组部分大鼠没有探索行为发生。结论:大鼠肝脏和肺脏均为DEN的靶器官,但二者对DEN的敏感性不同;肝脏可能对于暴露剂量更加敏感,肺脏可能对于暴露频次更敏感。通过对大鼠弓背行为的观察可安全直观地评价大鼠肝癌内脏痛,为接下来研究肝癌内脏痛机制研究提供了实验依据。
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