陳彥伶,牟群,潘連德,劉譯濃,王愛卿,鄭佳瑞,邱進(jìn)
(1.上海海洋大學(xué) 省部共建水產(chǎn)種質(zhì)資源發(fā)掘與利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海201306;2.四川省農(nóng)科院水產(chǎn)研究所,四川宜賓644000)
中華鱉Trionyx sinensis 集約化養(yǎng)殖的疾病診斷及其控制效果,已成為決定其經(jīng)濟(jì)效益的重要問題。中華鱉“白底板”病和具有“白底板”癥狀的疾病流行廣、危害嚴(yán)重[1],被養(yǎng)鱉者稱之為“不治之癥”。這些疾病的研究報道較多,發(fā)現(xiàn)的病原有病毒[2]、細(xì)菌[3-4]、細(xì)菌與病毒的混合感染[5-6]、非寄生性病因[7]等,有學(xué)者提出了一些治療及預(yù)防方法[4-5,8],但均未取得理想效果。患病中華鱉表現(xiàn)出“白底板”是一種典型的全身缺血的腹面臨床癥狀,牟群等[1]和潘連德等[7,9]研究發(fā)現(xiàn),“白底板”癥狀并不是一種寄生性疾病,僅僅根據(jù)其癥狀來命名的中華鱉“白底板”病,值得商榷,有關(guān)該病的病原、病理、診斷與控制目前尚不明確。浙江杭州是中國集約化養(yǎng)殖中華鱉的主產(chǎn)區(qū),溫室養(yǎng)殖模式的產(chǎn)量占據(jù)較大市場分量,幾年來,筆者對其跟蹤診斷與控制研究發(fā)現(xiàn),具有“白底板”癥狀的疾病依然是危重病害,給中華鱉生產(chǎn)造成了嚴(yán)重影響。本研究中,筆者使用常用藥物構(gòu)建具有“白底板”癥狀的中華鱉藥源性肝病動物模型,研究該病的病因、病理過程以及病理機(jī)制和病理轉(zhuǎn)歸等問題,旨在為正確診斷具有“白底板”癥狀的疾病和預(yù)防與控制中華鱉藥源性肝病提供科學(xué)指導(dǎo)。
預(yù)試驗(yàn)用健康中華鱉稚鱉50 只,體質(zhì)量為10 g;正式試驗(yàn)用健康中華鱉稚鱉640 只,體質(zhì)量為5 ~10 g,均取自上海某中華鱉養(yǎng)殖場。
飼料為常興牌稚鱉料。諾氟沙星、土霉素、氯霉素購自上海五洲藥廠孫橋分廠。
1.2.1 預(yù)試驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室條件下(室溫25 ℃),共設(shè)10 組,其中1 組投喂添加10 g/kg 氯霉素的飼料;4 組分別投喂添加5、10、20、30 g/kg 土霉素的飼料;4 組分別投喂添加5、10、20、30 g/kg 諾氟沙星的飼料;1 組為空白對照組,投喂不添加任何藥物的稚鱉料。每組放5 只中華鱉,在直徑為70 cm 的塑料盆中養(yǎng)殖,盆底鋪黃沙5 cm,手工制作藥餌,以飼養(yǎng)20 ~30 d 出現(xiàn)陽性樣品為參照。預(yù)試驗(yàn)結(jié)果表明,投喂諾氟沙星的組在添加濃度為5 g/kg時陽性癥狀出現(xiàn)時間少于20 d,結(jié)合生產(chǎn)用藥濃度,確定試驗(yàn)組出現(xiàn)“白底板”癥狀陽性個體的藥物添加濃度分別為諾氟沙星2 ~3 g/kg、土霉素10 ~20 g/kg,氯霉素為陽性對照。
1.2.2 藥餌的制作和養(yǎng)殖試驗(yàn)條件 正式試驗(yàn)中,諾氟沙星添加量為2 g/kg(飼料),土霉素添加量為10 g/kg(飼料),按此比例手工將藥物和粉末飼料稱重、混合均勻后,加水揉成團(tuán)狀,兩種藥餌一次加工供5 d 的飼用量,放入冰箱(4 ℃)中保存。
正式試驗(yàn)在上海某中華鱉溫室養(yǎng)殖車間進(jìn)行。選上層4 口池,每個池中間用60 目篩絹隔開,共分成8 個養(yǎng)殖池,依次編號為1#~8#,車間控溫在(28 ±2)℃,日糧、換水與生產(chǎn)車間同步。將健康稚鱉640 只,隨機(jī)分為8 組投放到8 個養(yǎng)殖池中。
1.2.3 用兩種藥物分別構(gòu)建中華鱉藥源性肝病模型 先投喂稚鱉料馴化,待稚鱉正常吃食后再投喂藥餌。1#池為投喂諾氟沙星藥餌組,2#池為投喂不加藥物餌料而池水相通的對照組;3#池為投喂土霉素藥餌組,4#池為投喂不加藥物餌料而池水相通的對照組;5#~8#池為投喂不加藥物餌料的空白對照組。每7 ~10 d 全量換水一次。每個池日糧為16 ~20 g(投喂量為魚體質(zhì)量的5%)。每天觀察和統(tǒng)計吃食量,檢查稚鱉的健康狀況,監(jiān)測發(fā)病情況。試驗(yàn)陽性樣品出現(xiàn)后,再進(jìn)行以下病理轉(zhuǎn)歸試驗(yàn)。
1.2.4 藥源性肝病轉(zhuǎn)化的動物模型 分別將投喂諾氟沙星藥餌組和土霉素藥餌組中出現(xiàn)“白底板”癥狀食量減少或停食的陽性試驗(yàn)鱉(10 只和5只),繼續(xù)投喂藥餌,直至死亡。有明顯變化時,按階段固定樣品,留做組織病理切片。
1.2.5 藥源性肝病康復(fù)的動物模型 分別將投喂諾氟沙星藥餌組和土霉素藥餌組中出現(xiàn)“白底板”癥狀食量減少或停食的陽性試驗(yàn)鱉(10 只和5只),停喂30 d(諾氟沙星組)和20 d(土霉素組)后,改喂沒有添加藥物的稚鱉料,恢復(fù)吃食后,分批固定樣品,留做組織病理觀察。
1.2.6 切片的制作與觀察
1)石蠟切片。根據(jù)臨床解剖的結(jié)果,選擇有代表特征鱉的肝、腎、脾和肺等組織塊,用波恩氏液固定24 h 以上,用常規(guī)石蠟包埋,切片厚度為5 ~6 μm,用H.E 染色,在Olympus BH-2 顯微鏡下觀察并拍照。
2)電鏡超薄切片。在摘取制作石蠟切片組織塊時,同步留取電鏡超薄切片組織塊,切成1 mm3的正方體小塊。用體積分?jǐn)?shù)為2.5%的戊二醛溶液前固定,用0.1 mol/L磷酸緩沖液洗3次,用體積分?jǐn)?shù)為1%的鋨酸后固定,用0.1 mol/L 磷酸緩沖液洗3次。然后經(jīng)五級梯度濃度乙醇脫水(體積分?jǐn)?shù)為50%、70%、80%、90%和95%),再依次用90%乙醇+丙酮(1∶ 1)以及丙酮+包埋劑(ERL 10 mL、GER 6 mL、NHA 26 mL、GNA 0.4 mL)(1∶ 1)浸透。用包埋劑包埋、模板固定后在60 ℃下烘干,用LKB—8800 超薄切片機(jī)切片,用醋酸雙氧鈾—檸檬酸鉛雙重染色,在JEM100—XⅡ透射電鏡下觀察并拍照。
受試中華鱉出現(xiàn)“白底板”癥狀時,確認(rèn)為陽性樣品,即患藥源性肝病鱉。試驗(yàn)開始38 d 時諾氟沙星組最先出現(xiàn)陽性樣品,試驗(yàn)進(jìn)行52 d 后清池和統(tǒng)計,諾氟沙星組陽性率最高,達(dá)31.3%(25 只/80 只,1#);土霉素組陽性樣品出現(xiàn)較諾氟沙星組晚,陽性率略低,為15.0%(12 只/80 只,3#);與池水相通的對照組(2#和4#)由于受藥毒的影響也有發(fā)病,但陽性率較低,分別為10.0%(8 只/80 只,2#)和5.0%(4 只/80 只,4#),證實(shí)1#和3#的殘餌中或代謝物中的藥毒通過流通的水分別進(jìn)入2#和4#池,使對照組中華鱉受到毒害;空白對照組(5#~8#)未出現(xiàn)陽性樣品。
對模型陽性樣品的中華鱉臨床解剖發(fā)現(xiàn),患病鱉具有典型的“白底板”癥狀(圖1 -A 5 號鱉、圖1 -C 6 號鱉),切口無血,內(nèi)臟器官除肝臟外(如腸、胃)嚴(yán)重失血(變白)(圖1 -C 6 號鱉),肝臟是該病最嚴(yán)重的病變器官,呈紫色(圖1 -B 4 號鱉)或深紅色(圖1 -B 3 號鱉)或白色(圖1 -B 5 號鱉),腫大(為正常的3 ~4 倍),表面緊張,切口流出大量深色血液(圖1 - B 2 號鱉),各樣品的肝臟病變程度有所不同。脾、腎、心、肺等臟器的病理解剖癥狀不明顯。
2.2.1 肝組織病理特征 從肝組織病理觀察到1、6、2、3、4、5 號患病中華鱉肝組織病變依次加重,全部患病鱉的肝組織局灶性病變特征明顯,根據(jù)讀片結(jié)果歸納成如下病理變化過程。
1)肝組織炎癥、淤血階段(1 號患病中華鱉)。肝小葉和匯管區(qū)結(jié)構(gòu)顯現(xiàn)異常,肝細(xì)胞索結(jié)構(gòu)有異常,肝細(xì)胞未壞死,血管和血竇內(nèi)血細(xì)胞正常,竇狀隙因擴(kuò)張充血占據(jù)較大空間,肝門靜脈繼續(xù)膨脹,內(nèi)積血液中白細(xì)胞占絕大部分,白細(xì)胞大量貼壁、浸潤肝組織病變區(qū)域,形成明顯炎癥病灶(圖1 -D)。電鏡觀察發(fā)現(xiàn),血竇中白細(xì)胞數(shù)量劇增,且核型多變,溶酶體增多(圖1 -E),肝細(xì)胞內(nèi)脂滴增多增大且連成一片,細(xì)胞核腫脹,核靠邊,核仁分解,線粒體腫脹(圖1 -F)。
2)肝組織淤血加劇、肝細(xì)胞索混亂、肝細(xì)胞壞死階段(6 號患病中華鱉)。肝小葉和匯管區(qū)結(jié)構(gòu)顯現(xiàn)異常加劇,血竇繼續(xù)擴(kuò)張、結(jié)構(gòu)完整、淤血加劇,竇狀隙因擴(kuò)張充血而占據(jù)更大空間,肝細(xì)胞索混亂且萎縮,肝細(xì)胞壞死呈空泡化,血管和血竇內(nèi)血細(xì)胞正常,肝靜脈血管壁增厚,炎性細(xì)胞散布于肝組織,未見明顯炎癥灶(圖1 -G)。電鏡觀察發(fā)現(xiàn),肝血竇中白細(xì)胞擠壓紅細(xì)胞,白細(xì)胞核型多變(圖1 -H),肝血竇擠壓肝細(xì)胞,使肝細(xì)胞形狀發(fā)生變化,細(xì)胞核腫大,細(xì)胞內(nèi)高爾基、線粒體腫脹,結(jié)構(gòu)模糊不清(圖1 -I)。
3)肝組織血腫、血竇擴(kuò)張、肝細(xì)胞壞死階段(2 號患病中華鱉)。肝小葉和匯管區(qū)結(jié)構(gòu)模糊,血竇繼續(xù)擴(kuò)張、結(jié)構(gòu)完整、淤血加劇,竇狀隙占據(jù)更大空間,肝細(xì)胞索混亂且萎縮,肝細(xì)胞壞死呈空泡化(圖1 -J),血管和血竇內(nèi)血細(xì)胞變性,肝靜脈血管壁增厚,炎性細(xì)胞散布于肝組織,未見明顯炎癥灶(圖1 -K)。
4)肝組織壞死、血竇繼續(xù)擴(kuò)張、竇壁破裂、肝細(xì)胞索破碎、肝細(xì)胞壞死、匯管區(qū)變性階段(3號和4 號患病中華鱉)。肝小葉和匯管區(qū)結(jié)構(gòu)消失,肝細(xì)胞索破碎、消失,肝細(xì)胞壞死呈空泡化,血竇繼續(xù)擴(kuò)張、竇壁破碎,散布于肝組織中,血細(xì)胞發(fā)生輕微變性,肝靜脈血管壁增厚,炎性細(xì)胞散布于肝組織,未見明顯炎癥灶(圖1 -L)。
5)肝組織接近硬化壞死、血細(xì)胞壞死和血漿變性階段(5 號患病中華鱉)。肝靜脈血管壁增厚(圖1 -M),肝組織基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)難以辨認(rèn),肝細(xì)胞壞死,細(xì)胞膜已經(jīng)模糊不清(圖1 -N),散布于組織中的血細(xì)胞變性,可見紅細(xì)胞核膨脹、胞漿固縮,炎性細(xì)胞也有相似變性(圖1 -O)。
2.2.2 腎、脾、肺組織病理特征 肺(1 號患病鱉):各陽性樣品的肺組織結(jié)構(gòu)正常,肺泡上皮細(xì)胞有嗜酸性粒細(xì)胞浸潤,未形成炎癥灶(圖1 -P)。
脾(1 號和5 號患病鱉):遍布在整個脾臟組織中的炎性細(xì)胞浸潤,形成明顯炎癥灶,紅髓中的脾索和脾竇難以區(qū)分,白髓中出現(xiàn)大量紅細(xì)胞,脾小體界限不清(圖1 -Q),白髓和紅髓交界處可以觀察到許多粒細(xì)胞,基本結(jié)構(gòu)正常(圖1 -R)。
腎(1 號和5 號患病鱉):腎外側(cè)區(qū)的腎小管有炎性細(xì)胞浸潤,形成明顯炎癥灶,部分近端小管、集合管、遠(yuǎn)端小管的上皮細(xì)胞發(fā)生空泡化變性壞死(圖1-S),內(nèi)側(cè)區(qū)腎小球球囊腔擴(kuò)張,腔內(nèi)充有泡沫狀物質(zhì),嗜酸性粒細(xì)胞散布腎組織中(圖1-T)。
圖1 中華鱉藥源性肝病組織病理解剖和組織學(xué)觀察Fig.1 The pathological anatomy and histological observation of liver,lung,spleen and kidney in drug-induced liver diseased soft-shell turtle
續(xù)圖1 中華鱉藥源性肝病組織病理解剖和組織學(xué)觀察Cont.Fig.1 The pathological anatomy and histological observation of liver,lung,spleen and kidney in drug-induced liver diseas soft-shelled turtle
對陽性鱉繼續(xù)用藥餌飼喂,“白底板”癥狀逐漸明顯,病情加重,第17 d 陸續(xù)開始死亡,試驗(yàn)30 d 時受試鱉全部死亡。
對陽性鱉停喂藥餌,停喂30 d(諾氟沙星組)和20 d(土霉素組)后,鱉開始恢復(fù)進(jìn)食,逐步進(jìn)入康復(fù)狀態(tài),恢復(fù)進(jìn)食40 d 后試驗(yàn)鱉均出現(xiàn)健康鱉的底板色,表明當(dāng)致病因素(大劑量藥物餌料)撤銷后,中華鱉有較強(qiáng)的恢復(fù)性,并表現(xiàn)出土霉素組較諾氟沙星組康復(fù)的快,康復(fù)之后中華鱉5月齡后放入池塘繼續(xù)飼養(yǎng)。
藥源性疾病具有很強(qiáng)的隱蔽性,而其危害性至今尚未引起廣大醫(yī)務(wù)工作者重視,使得對藥源性肝病及其診斷和治療知之甚少[10]。中華鱉的藥源性肝病正是由于這種原因,常常得不到準(zhǔn)確的診斷。本試驗(yàn)在生產(chǎn)車間條件下,試驗(yàn)樣品640 只,試驗(yàn)全程達(dá)到150 d,成功構(gòu)建了中華鱉藥源性肝病及其轉(zhuǎn)化模型,充分證明了長期高劑量使用抗生素會導(dǎo)致中華鱉患上具有典型“白底板”癥狀的藥源性肝病。本研究為水產(chǎn)動物醫(yī)學(xué)的非病原性疾病模型的研究奠定了基礎(chǔ)。
康復(fù)試驗(yàn)開始時的中華鱉通過病理解剖和組織病理觀察,發(fā)現(xiàn)其病情已經(jīng)發(fā)展到肝淤血至肝血腫階段,停止用藥后可恢復(fù)到健康狀態(tài),表明在肝淤血階段及輕度的肝血腫階段,藥源性肝病是可以康復(fù)的,具有一定可逆性。發(fā)現(xiàn)病變后及時、準(zhǔn)確地診斷,查明原因,將致病因子消除即可痊愈。養(yǎng)殖期間常用保肝健脾的中藥制劑,可起到預(yù)防效果[11-14],還可借鑒家畜、家禽集約化養(yǎng)殖的“限飼飼養(yǎng)”方法進(jìn)行預(yù)防。
中華鱉藥源性肝病按臨床分類屬于中毒性肝損傷。從中華鱉藥源性肝病模型可以清楚地了解疾病產(chǎn)生的整個組織病理變化過程,中華鱉在長期受到大量抗生素藥物的刺激下,肝臟負(fù)擔(dān)過重、中毒,造成嚴(yán)重的肝損傷;致病因子持續(xù)作用脂肪變性更加嚴(yán)重,引起肝組織炎癥[15-16]和淤血;出現(xiàn)血腫與出血;肝細(xì)胞的空泡化變性、壞死,肝血竇竇壁破裂,趨于肝硬變和肝性腹水,這一系列組織病理過程導(dǎo)致肝功能衰竭,患病鱉死亡。高劑量、長時間使用抗生素類藥物是中華鱉藥源性肝病的致病原因,臨床表現(xiàn)為“白底板”癥狀。
藥源性肝損害是引起肝功能障礙的常見原因,占整個藥物不良反應(yīng)的10%左右。長期低劑量攝取的藥餌中,對肝臟損傷嚴(yán)重的有磺胺類、抗生素藥物、有機(jī)氯殺蟲劑[17-18]和化學(xué)合成物質(zhì)[19]。此外,礦 物 質(zhì)(Cd、Pb、Cu等)[20]、維 生 素(Ve)[21]、激素,以及含亞硝酸鹽高的飼料[22]、黃曲霉素的飼料[23-24]和氧化魚油[25]等都會造成肝臟損傷或影響肝功能,出現(xiàn)非寄生性疾病。
藥源性肝病與其他原因所致的肝病不易區(qū)別,給診斷帶來一定困難。調(diào)查疾病原因時要問清養(yǎng)殖過程中給藥情況以及給藥種類、劑量、時間等,發(fā)現(xiàn)有重癥的個體要及早停藥,進(jìn)行全面檢查,查明致病的準(zhǔn)確病因,給予正確的診斷。中華鱉藥源性肝病具有典型的“白底板”癥狀,病理解剖特征是肝淤血、血腫和硬化,組織病理特征是炎癥、淤血、肝細(xì)胞壞死、血細(xì)胞壞死,這些都可作為診斷依據(jù)。藥源性肝病屬于中華鱉非寄生性疾病的一種[7],不能診斷為中華鱉“白底板”病。
[1]牟群,林啟存,潘連德.中華鱉白底板病及有白底板癥狀疾病的診斷和控制[J].水產(chǎn)科技情報,2011,38(6):298 -301,306.
[2]池信才,吳定虎,黃槐,等.養(yǎng)殖中華鱉出血病病毒的電鏡觀察[J].魚類病害研究,1998,20(3):1 -5.
[3]葉巧真,何健國,邱德全,等.中華鱉白底板病和紅底板病細(xì)菌的分離鑒定及致病性[J].微生物學(xué)通報,2000,27(6):407 -413.
[4]陳曉嵐,周常義,青新.鱉“白板病”致病細(xì)菌的研究[J].水產(chǎn)學(xué)報,1997,21(3):309 -315.
[5]沈錦玉,潘曉藝,余旭平,等.中華鱉白底板病病原的分析[J].中國水產(chǎn)科學(xué),2007,14(5):815 -822.
[6]葉巧真,何建國,翁少萍,等.中華鱉白底板病和紅底板病病毒及細(xì)菌的致病性[J].淡水漁業(yè),1999,26(8):3 -7.
[7]潘連德.中華鱉非寄生性肝病組織病理研究[J].水產(chǎn)學(xué)報,1998,22(2):129 -135.
[8]丁雷,岳永生,宋憬愚,等.鱉白底板病、腐皮病并發(fā)癥病原菌及藥物治療[J].淡水漁業(yè),2001,31(1):46 -48.
[9]潘連德,孫玉華,劉其根.溫室養(yǎng)殖中華鱉非寄生性肝病的診斷[J].水產(chǎn)科技情報,1999,26(1):10 -15.
[10]林京玉.抗菌藥和藥物性肝損傷[J].國外醫(yī)學(xué)藥學(xué)分冊,2006,33(3):195 -197,230.
[11]朱家新,方蘭勇,吳新民,等.鱉白底板的臨床診斷與防治研究初報[J].畜牧與獸醫(yī),2000,32(1):27 -28.
[12]夏軍權(quán),奚肇宏.肝病治療的中藥藥源性肝損害的預(yù)防[J].中華全科醫(yī)學(xué),2010(10):1287 -1288.
[13]曹麗萍,賈睿,丁煒東,等.建鯉急性肝損傷模型的建立及當(dāng)歸提取物的保肝和抗氧化作用研究[J].大連海洋大學(xué)學(xué)報,2012,27(6):551 -557.
[14]曹麗萍,賈睿,丁煒東,等.五味子提取物對用t-BHP 損傷的異育銀鯽原代肝細(xì)胞的影響[J].大連海洋大學(xué)學(xué)報,2011,26(3):197 -202.
[15]Gunawan B K,Kaplowitz N.Mechanisms of drug -induced liver disease[J].Clinics in Liver Disease,2007,11(3):459 -475.
[16]Pham B N,Bernuau J,Durand F,et al.Eotaxin expression and eosinophil infiltrate in the liver of patients with drug -induced liver disease[J].Journal of Hepatology,2001,34(4):537 -547.
[17]Braunbeck T,Gorge G,Storch V.et al.Hepatic steatosis in zebra fish(Brachydanio rerio)induced by long - term exposure to Y -hexachlorocyclohexane[J].Ecotoxixology and Environmental Safety,1990,19(3):355 -374.
[18]李磊,黃清發(fā),肖雨,等.五氯酚鈉在鯽體內(nèi)的毒性及代謝動力學(xué)的研究[J].大連海洋大學(xué)學(xué)報,2012,27(3):243 -246.
[19]汪開毓,耿毅,葉仕根,等.鯉慢性喹乙醇中毒的病理學(xué)和組織學(xué)殘留[J].水產(chǎn)學(xué)報,2003,27(1):75 -82.
[20]Henczová M,Deér A K,F(xiàn)illa A,et al.Effects of Cu2+and Pb2+on different fish species:Liver cytochrome P450 -dependent monooxygenase activities and FTIR spectra[J].Comparative Biochemistry and Physiology,2008,148(1):53 -60.
[21]Moccia R D,Hung S S O,Slinger S J,et al.Effect of oxidized fish oil,vitamin E and ethoxyquin on the histopathology and haematology of rainbow trout Salmo gairdneri Richardson[J].Journal of Fish Diseases,1984,7(4):269 -282.
[22]王鴻泰,何力,張俊.飼料質(zhì)量與中華鱉白底板病的關(guān)系[J].淡水漁業(yè),2002,32(2):322 -333.
[23]Chávez-Sánchez M C,Martínez Palacios C A,Osorio M I,et al.Pathological effects of feeding young Oreochromis niloticus diets supplemented with different levels of aflatoxin B1[J].Aquaculture,1994,127:49 -60.
[24]Nunez O,Hendricks J D,Duimstra J R.Ultrastructure of hepatocellular neoplasms in aflatoxin B1(AFB1)-initiated rainbow trout(Oncorhynchus mykiss)[J].Toxicologic Pathology,1991,19(1):11 -23.
[25]葉仕根,汪開毓,何顯榮,等.鯉攝食含氧化魚油的飼料后其病理學(xué)的變化[J].大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報,2006,21(1):1 -6.