廖庚進(jìn) 羅鵬飛 付晉鳳 賈一韜 呂開陽 金以超 夏照帆
在燒傷學(xué)的動物實(shí)驗(yàn)研究中,燒傷面積占全身體表面積(body surface area,BSA)的比例是評定燒傷嚴(yán)重度的重要指標(biāo)之一,也是判斷不同研究者的研究成果是否可比的重要依據(jù)。目前計(jì)算小鼠的BSA多使用Meeh公式:BSA(cm2)=k×體質(zhì)量(g)2/3(k為Meeh常數(shù))。常用于計(jì)算正常小鼠BSA的k值有9.1、9.5、10和11.4等[1-3],這些k值均不針對某一特定品系的小鼠,因此也無燒傷實(shí)驗(yàn)時(shí)較適用于計(jì)算C57BL/6小鼠BSA的k值。本研究依據(jù)小鼠燒傷實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷闹谱魈攸c(diǎn),對24只正常C57BL/6小鼠的BSA和k值進(jìn)行測算,并與前述4個(gè)常用k值進(jìn)行比較,探討可用于計(jì)算C57BL/6小鼠BSA的k值。
1.1 主要儀器和實(shí)驗(yàn)動物 正常6~12周C57BL/6小鼠24只購自中國科學(xué)院上海實(shí)驗(yàn)動物中心,雌雄各半,體質(zhì)量為16.1~27.4 g。雌雄分籠飼養(yǎng),飼養(yǎng)室溫度20℃~24℃,相對濕度40%~70%,保證12 h晝夜節(jié)律,給予小鼠正常飲食飼養(yǎng)1周以上后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)主要使用的儀器為雙圈牌M120-1電子秤、HP Scanjet G3010掃描儀。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)前3 d在8 AM、12 N、4 PM、8 PM、0 AM和4 AM共6個(gè)時(shí)間點(diǎn)在未麻醉狀態(tài)下稱小鼠體質(zhì)量。之后按每組8只雌雄各半的原則將24只小鼠隨機(jī)分為8 AM組、4 PM組和0 AM組。待實(shí)驗(yàn)日,將3組小鼠分別在8 AM、4 PM和0 AM使用1%戊巴比妥鈉液0.15~0.17 mL腹腔注射麻醉小鼠,待完全麻醉后稱其體質(zhì)量。使用電動剃刀除凈小鼠全身毛發(fā),測量尾部長度及尾根部(尾與軀干交界處)周徑。參照Gilpin[4]描述的實(shí)驗(yàn)方法剝離小鼠全身皮膚。具體步驟:測量耳根部至肛門的長度(自兩耳根連線的中點(diǎn)至肛門上緣),頸椎脫位處死小鼠后,將思高500系列透明膠帶粘貼于全身皮膚表面,粘膠帶時(shí)避免拉伸或卷曲皮膚。完整剝離實(shí)驗(yàn)動物的軀干部皮膚,切下雙耳和四只爪部,隨后分別完整剝離四肢和頭部的皮膚。實(shí)驗(yàn)動物被剝離下的頭、四肢、軀干部的皮膚碎片先不除去粘性膠帶,待各皮膚碎片被展平并用固定針固定于硬紙板之后才除去皮膚上的粘性膠帶。將4只爪部和雙耳的背側(cè)面朝向硬紙板方向展平并用透明膠帶固定于A4大小的平整白色硬紙板上。將軀干皮膚碎片展平固定后,沿小鼠背部正中縱軸走行的切緣長度應(yīng)與之前測量的耳根部至肛門的長度相符。使用掃描儀將平整固定于硬紙板的各皮膚碎片、四爪、雙耳和最小刻度為1 mm的標(biāo)尺一起掃描成像。在掃描獲得的圖像上,使用ImageJ軟件測算出各皮膚碎片、雙耳腹側(cè)面和四爪腹側(cè)面的面積(精確到1 mm2)。計(jì)算小鼠的實(shí)測BSA值=軀干皮膚面積+四肢剝離皮膚面積+頭部皮膚面積+雙耳腹側(cè)面面積×2+四爪腹側(cè)面面積×2+尾部面積,其中尾部面積應(yīng)用圓錐體面積計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。最后應(yīng)用Meeh公式計(jì)算每只小鼠的實(shí)測k值,并分別應(yīng)用4個(gè)常用k值(9.1、9.5、10和11.4)計(jì)算出每只小鼠的BSA計(jì)算值。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 使用SPSS 16.0軟件進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用±s表示,24 h內(nèi)體質(zhì)量變化的比較采用重復(fù)測量方差分析,兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn);3組麻醉后k值比較采用方差分析,組間比較采用SNK-q檢驗(yàn);樣本與總體均數(shù)比較采用單樣本t檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05(雙側(cè))。
2.1 C57BL/6小鼠24 h內(nèi)體質(zhì)量變化 C57BL/6小鼠24 h內(nèi)6個(gè)時(shí)點(diǎn)的體質(zhì)量差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。自8 AM至4 AM,小鼠體質(zhì)量先降低后升高,其體質(zhì)量均數(shù)在4 PM時(shí)最低、0 AM時(shí)最高,見表1。
2.2 3組小鼠麻醉后k值比較 8 AM、4 PM和0 AM組的k值分別為9.617±0.104、9.802±0.110和9.570±0.244,3組間差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=4.38,P<0.05),4 PM組小鼠k值大于8 AM組和0 AM組,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
2.3 3組小鼠k值與小鼠常用k值比較 將小鼠常用k值與本實(shí)驗(yàn)所得的C57BL/6小鼠在3個(gè)時(shí)間點(diǎn)的k值分別進(jìn)行比較,除常用k值9.5與0 AM組k值之間的差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義外,其余比較差別均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01),見表2。
表1 C57BL/6小鼠24 h內(nèi)體質(zhì)量變化(n=24±s)
表1 C57BL/6小鼠24 h內(nèi)體質(zhì)量變化(n=24±s)
**P<0.01
時(shí)點(diǎn) 體質(zhì)量(g) 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理P P P 8 AM(1)12 N(2)4 PM(3)8 PM(4)0 AM(5)4 AM(6)F 21.5±2.8 21.1±2.8 21.0±2.7 21.3±2.7 21.8±2.7 21.7±2.7 46.52**組比(1)∶(2)(1)∶(3)(1)∶(4)(1)∶(5)(1)∶(6)(2)∶(3)<0.001<0.001 0.065 0.002 0.009 0.069組比(2)∶(4)(2)∶(5)(2)∶(6)(3)∶(4)(3)∶(5)(3)∶(6)<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001組比(4)∶(5)(4)∶(6)(5)∶(6)<0.001<0.001 0.034
表2 3組小鼠k值與小鼠常用k值比較的t值 (n=8)
2.4 用小鼠常用k值算出的BSA計(jì)算值與本實(shí)驗(yàn)BSA實(shí)測值比較 使用小鼠常用k值計(jì)算出的BSA計(jì)算值和C57BL/6小鼠的BSA實(shí)測值之間的差值最大達(dá)到了BSA實(shí)測值的23.02%,見表3。
表3 應(yīng)用小鼠常用k值算出的BSA計(jì)算值與本實(shí)驗(yàn)中BSA實(shí)測值比較
燒傷動物實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常使用C57BL/6小鼠,但以往研究多數(shù)只描述了燒傷面積在小鼠BSA中的比例,而沒有注明計(jì)算其BSA時(shí)使用的k值[5-6]。自從1968年Walker和Mason將動物標(biāo)準(zhǔn)燒傷模型Meeh公式中的k值設(shè)為10之后,大部分學(xué)者均采用了該值來計(jì)算小鼠及大鼠的BSA[3,7-8]。但也有學(xué)者采用了其他k值計(jì)算BSA,如Alexander等[9]應(yīng)用k=8.95來計(jì)算雌性C57BL/6小鼠的BSA;而Cheung等[10]通過實(shí)測22只雄性C57BL/6小鼠的BSA后求得k=9.822±0.09?!夺t(yī)用實(shí)驗(yàn)動物學(xué)》中建議將k設(shè)定為9.1和11.4計(jì)算正常小鼠BSA[1]?!端幚韺?shí)驗(yàn)方法學(xué)》中著者將k值設(shè)為6[11]。近年國內(nèi)發(fā)表的小鼠燒傷實(shí)驗(yàn)中多將BALB/c小鼠的k值設(shè)為9.1[12-13]。2005年美國食品與藥品監(jiān)督管理局(FDA)發(fā)布《健康成人志愿者治療性Ⅰ期臨床試驗(yàn)中最大安全起始劑量的預(yù)測方法指南》,指南中給出20 g小鼠的體表面積參考值為70 cm2[2],將此數(shù)據(jù)用Meeh公式計(jì)算所得k值為9.5??傊?,目前關(guān)于制作C57BL/6小鼠燒傷模型時(shí)Meeh常數(shù)k的取值在國際上尚無共識。
本實(shí)驗(yàn)選用的是6~12周的C57BL/6小鼠,此周齡的C57BL/6小鼠體型均一,常被應(yīng)用于制作燒傷模型。因?yàn)橹谱餍∈鬅齻P蜁r(shí)通常不會禁飲禁食,故本實(shí)驗(yàn)對C57BL/6小鼠正常飲食時(shí)24 h內(nèi)的體質(zhì)量進(jìn)行測量,發(fā)現(xiàn)C57BL/6小鼠24 h內(nèi)體質(zhì)量4 PM時(shí)最低,0 AM時(shí)最高,結(jié)合動物實(shí)驗(yàn)常于白天8 AM—4 PM間進(jìn)行,故本研究將小鼠分為3組,分別在8 AM、4 PM和0 AM測算小鼠的BSA實(shí)測值和k值。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,制作C57BL/6小鼠燙傷模型時(shí)依據(jù)實(shí)驗(yàn)時(shí)間選用不同的k值有助于更準(zhǔn)確地計(jì)算其BSA,常用k值(9.1、9.5、10、11.4)與8 AM和4 PM時(shí)的C57BL/6小鼠實(shí)際k值不同,已不適于計(jì)算C57BL/6小鼠的BSA;且本實(shí)驗(yàn)利用常用k值算出的C57BL/6小鼠BSA計(jì)算值與實(shí)測值間甚至存在23.02%的差值。為了較準(zhǔn)確地計(jì)算C57BL/6小鼠的BSA,宜使用本實(shí)驗(yàn)獲得的各時(shí)間點(diǎn)k值均數(shù),8 AM時(shí)k值宜取9.617,4 PM時(shí)k值宜取9.802。
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