朱傳剛,楊 藝,李小紅,劉 毅,徐玉梅
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院上海獸醫(yī)研究所,上海 200241)
血吸蟲成蟲寄生于人或其他哺乳類動物的腸系膜下靜脈,合抱的雌雄蟲交配產(chǎn)卵于小靜脈的小分支。部分蟲卵附著于腸壁,隨著糞便排出體外;而大部分蟲卵隨肝門靜脈血流入肝,抵達于門靜脈小分枝,在門管區(qū)等處形成蟲卵結(jié)節(jié),故在肝表面和切面可見粟?;蚓G豆大結(jié)節(jié)。肝臟中血吸蟲蟲卵的負荷,不僅是血吸蟲病病理危害程度的一個重要指標,也是現(xiàn)階段評估疫苗或藥物治療血吸蟲病效果的重要指標之一。血吸蟲病研究的相關(guān)動物實驗均以每克肝臟蟲卵數(shù)(肝臟EPG)作為重要評價指標。蟲卵隨血流入肝后,由于肝臟各葉結(jié)構(gòu)不同、位置不同、血液的流體力學(xué)不同等因素,可能造成蟲卵在肝臟各分葉中的不同分布,所以,肝臟蟲卵計數(shù)時會因取樣位置不同而產(chǎn)生人為差異。為此,利用人工感染血吸蟲的方式,觀察并測定蟲卵在常用的實驗動物BALB/c小鼠肝臟各葉中的分布狀況,可以有助于明確蟲卵在肝臟中的分布。
1.1 實驗動物BALB/c雄性小鼠,6周齡,體重20~22 g,購自上海復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院實驗動物中心;陽性釘螺由江蘇省寄生蟲病研究所購進,實驗室人工培養(yǎng)。
1.2 方法
1.2.1 攻擊感染 用日本血吸蟲中國大陸株正?;钗豺式?jīng)小鼠腹部皮膚感染(貼片法),每只小鼠感染約10~40條尾蚴不等。
1.2.2 小鼠肝臟的分葉與計數(shù)單位 于攻擊感染后6周,小鼠眼眶放血行頸部脫臼致死。取腹正中切口進腹,向兩側(cè)牽開腹壁,將胃、脾等提出腹外,充分暴露肝臟,對肝臟行解剖學(xué)觀察,記錄肝的分葉及形態(tài)。然后,取下肝臟,稱重;切斷各葉肝蒂,分別稱取各葉肝重,計算肝臟各葉重量百分比。
1.2.3成蟲和蟲卵計數(shù) 實驗小鼠取下肝臟后,門靜脈灌洗沖蟲,同時觀察肝臟血管內(nèi)是否有殘余血吸蟲,合并后計數(shù)配對成蟲和未發(fā)育童蟲。通過分葉順次肝切除建立小鼠肝臟的蟲卵計數(shù)取樣單位,各計數(shù)單位分別稱重后,將取樣的肝組織加生理鹽水定容至10 mL,然用組織粉碎機粉碎,加10 mL 5%KOH溶液65℃消化1 h,再用水稀釋1倍后,取100 μL進行鏡檢。每份樣品計數(shù)3次,取3次計數(shù)的平均值,計算各葉肝臟蟲卵EPG及全肝EPG。
1.2.4 統(tǒng)計分析 將計算出的各個小鼠肝臟EPG分別輸入EXCEL中,用配對t檢驗法檢測,分析各肝臟蟲卵計數(shù)單位的EPG之間以及同全肝的EPG的關(guān)系。
2.1 BALB/c小鼠小鼠肝臟的解剖和分葉特征小鼠肝臟位于橫膈下,呈分葉狀。游離肝臟周圍韌帶,完整切除肝臟,可見各葉之間界限明確,有部分相互重疊遮蓋。根據(jù)人類肝臟解剖分葉的特點和命名習(xí)慣,小鼠肝臟分為左外葉、左中葉、右中葉、右上葉、右下葉和尾狀葉[1](圖1),其中尾狀葉又分為尾狀突、前尾狀葉和后尾狀葉。各葉之間的葉間裂十分明確。左外葉最大,呈扁平梭狀,遮蓋著尾狀葉,左中葉外側(cè)遮蓋了左外葉內(nèi)1/4,右中葉遮蓋了右上葉的左1/2,右上葉位于右下葉正上方[1]。測得感染血吸蟲42 d的BALB/c小鼠肝臟的重量為(2.23±0.26)g。
圖1 小鼠肝臟的在體解剖和離體解剖分葉觀察[1]Fig.1 Observation of mouse liver anatomy in vivo and in vitro[1]
2.2 肝臟蟲卵計數(shù)取樣單位的確定根據(jù)肝外形的溝裂可以看出,各分葉的外形、大小不一,有的較小。為保持每個蟲卵計數(shù)單位大于0.5 g,分別將肝左外葉、左中葉和右中葉、右上葉和右下葉以及尾狀葉合并在一起成為三個蟲卵計數(shù)取樣單位:中央葉(包含左中葉和右中葉)、右葉(包含右上葉和右下葉以及尾狀葉),左葉(左外葉),如圖2所示。根據(jù)上述自然肝裂以及人為分類方法,將肝臟的三個蟲卵計數(shù)取樣單位順次進行解剖,分別稱量,并計算各蟲卵計數(shù)單位肝葉占肝質(zhì)量的百分比。結(jié)果分別為左葉:(0.86±0.12) g,中央葉:(0.61±0.08)g,右葉:(0.76±0.10)g。左葉較大,中央葉較小。左葉、中央葉、右葉三個蟲卵計數(shù)單位占肝全重的比例分別是:39%、27%、34%。
圖2 肝臟的三個蟲卵計數(shù)單位Fig.2 Three egg count units of livers
2.3 BALB/c種系小鼠血吸蟲蟲卵分布小鼠體內(nèi)血吸蟲負荷從2對到14對不等,肝臟EPG從13×103~91×103不等,蟲卵在小鼠肝臟的分布是不均勻的,見表1。在左葉、中央葉、右葉3個取樣樣本中的EPG分別為49.80×103±26.70×103,59.03×103±29.04×103,36.55×103±17.77 ×103。中央葉EPG最多,右葉最少,經(jīng)t檢驗發(fā)現(xiàn)中央葉、右葉、左葉小鼠肝臟EPG的差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。在本試驗的不同的血吸蟲負荷下,肝臟各葉EPG也基本符合上述規(guī)律,以右葉肝臟EPG為基準,左葉、中央葉EPG最高分別是右葉EPG的1.73、2.24倍,平均為1.36倍,1.62倍。
按肝臟蟲卵負荷多少,即按EPG數(shù)量研究各肝葉中蟲卵的分布,各肝葉與全肝EPG的數(shù)量關(guān)系符合線性關(guān)系。
全肝EPG與中央葉EPG:y=1.1x-3,相關(guān)系數(shù):0.9566,(y:全肝EPG,x:中央葉EPG)
全肝EPG與左葉EPG:y=1.2x+1.83,相關(guān)系數(shù):0.9495,(y:全肝EPG,x:左葉EPG)
全肝EPG與右葉EPG:y=0.72x+2.1,相關(guān)系數(shù):0.9195。(y:全肝EPG,x:右葉EPG)
BALB/c小鼠全肝EPG與各蟲卵計數(shù)單位的EPG進行多重分析,也符合線性關(guān)系:y=0.31217 5x1+0.290515x2+0.386702x3-0.04607,相關(guān)系數(shù)為0.999。(y:全肝EPG,x1:左葉EPG,x2::中央葉EPG,x3:右葉EPG)。
2.4 配對成蟲和肝臟EPG關(guān)系將每只小鼠肝臟EPG與灌洗沖蟲所獲蟲數(shù)一一對應(yīng),如表1所示。配對成蟲平均為(9±3.64)對,每對配對成蟲對肝臟EGP的貢獻從3.67×103~6.5×103不等,平均貢獻是 5.28×103±0.98×103。
表1 肝臟EPG、蟲卵計數(shù)單位EPG以及蟲負荷的計數(shù)Table 1 Count of worm and EPG in every lobes of liver
小鼠肝臟分葉命法名分為2 種,第1 種以1931年Higgins命名法為標準,以肝門為中心,按逆時針把肝臟分為:尾葉、左葉、中葉和右葉4 個主葉[2];第2 種命名法,按上述順序分為:乳頭葉、左外葉、左內(nèi)葉、中葉、右葉和尾葉[3,4]。2009年,湯朝暉[1]根據(jù)人類肝臟解剖分葉的特點和命名習(xí)慣將小鼠肝臟分為左外葉、左中葉、右中葉、右上葉、右下葉和尾狀葉。我們依據(jù)小鼠肝臟的解剖特點,在參考湯朝暉的形態(tài)分葉基礎(chǔ)上同時考慮取樣的重量一致性,將小鼠肝臟各葉合并成三個可供計量的取樣單位,分別是:中央葉,包括左中葉和右中葉;右葉,包括右上葉和右下葉以及尾狀葉;左葉(左外葉)。這種取樣方法保證了肝臟的重量不至于偏差太大,并且順應(yīng)肝臟的自然分葉,易于辨認和進行分離。三個計數(shù)單位的重量雖然不一致,但基本保持在0.6~1 g之間,利于采取標準的定容、消化、稀釋操作。
肝臟EPG作為血吸蟲病的病理指標以及血吸蟲治療、預(yù)防效果的判斷指標,廣泛用于血吸蟲病相關(guān)研究中。研究發(fā)現(xiàn),肝臟EPG的多少同體內(nèi)配對成蟲數(shù)有關(guān),由于每對配對成蟲均可產(chǎn)卵,因此配對成蟲數(shù)越多,肝臟EGP越多。本試驗結(jié)果也證實了這點。
由于肝臟解剖結(jié)構(gòu)等因素的影響,蟲卵進入肝臟各葉的數(shù)量也會相應(yīng)不同。研究發(fā)現(xiàn),依據(jù)我們提出的蟲卵肝臟計數(shù)取樣單位評價,肝葉之間EPG最大相差達2.24倍,差異具有顯著統(tǒng)計學(xué)意義。以往評價肝臟EPG的數(shù)據(jù)沒有具體說明從肝臟哪個部分采集樣品進行計數(shù),而是籠統(tǒng)的采取“取樣1g左右”,“全肝消化”等方式進行蟲卵計數(shù),肝臟一般有2 g左右,取樣1 g左右可因取樣部位不同給數(shù)據(jù)帶來嚴重的誤差。全肝消化計數(shù)蟲卵比部分抽樣較為準確,但血吸蟲研究中大多數(shù)動物評價實驗還需要行灌洗沖蟲,可因肝臟充水等因素而造成計數(shù)蟲卵不準確。若在沖蟲前取全肝,可造成沖蟲效果下降。因此我們提出可通過沖蟲前取相同部分肝臟組織行蟲卵計數(shù)的方案,只要抽樣計數(shù)的部位確定,比較蟲卵EPG才具有科學(xué)意義。本研究同時發(fā)現(xiàn),全肝EPG和計數(shù)取樣單位的EPG存在線性關(guān)系,因此提出,血吸蟲病研究過程涉及需要做肝臟EPG、減蟲率評估等操作時,可采用取完整的相同蟲卵計數(shù)取樣單位或簡單的采取相同肝葉的方法,這樣一方面可以得到比較正確的蟲卵計數(shù)數(shù)據(jù),另一方面不影響后繼的灌洗沖蟲。
肝臟中蟲卵分布的不同,主要是由于各肝葉的解剖結(jié)構(gòu)不同造成的。鼠肝臟每個分葉都有獨立的肝動脈、門靜脈。門靜脈在肝門處分為3 支:左支進入尾葉,頭支較粗分3 支進入左葉和中葉,右支發(fā)出分支進入右上葉和右下葉。右上葉和右下葉在根部有肝組織相連,所謂左、右半肝是門靜脈左及右支分別流注部分,由于這些管道的不同,造成蟲卵在各肝葉的沉積數(shù)量不一,進而造成各肝葉的EPG的不同。我們依據(jù)肝臟的自然分葉,結(jié)合實驗操作,提出的三個蟲卵計數(shù)取樣單位易于辨認和分離。按本試驗的方法取樣的肝臟重量適當,是較好的考察肝臟蟲卵的方案,并可通過這種抽樣計數(shù)EPG的方法間接得到宿主肝臟的蟲卵負荷情況,對于比較固定葉之間的蟲卵負荷不失為一種較科學(xué)的方案。
[1] 湯朝暉,周露婷,謝志芳,等.利用分葉順次肝切除術(shù)建立小鼠肝臟大部切除后再生模型[J].第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2009, 30(5): 524-526
[2] Higgins G M, Anderson R M.Restoration of the liver of the white rat following partial surgical removal[J].AMA Arch Pathol, 1931, 12: 186-202.
[3] 呂毅, 潘承恩, 孟令忠, 等.SD大鼠肝臟及附屬管道的應(yīng)用解剖[J].西安醫(yī)科大學(xué)學(xué)報, 1998, 19(1): 70-73.
[4] 南開大學(xué)實驗動物解剖學(xué)編寫組.實驗動物解剖學(xué)[M].北京: 人民教育出版社, 1980: 128-129.