呂 微,王先哲,陳瑩瑩,崔成都,婁安鋼*
(1.延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院動(dòng)物醫(yī)學(xué)系,吉林延吉133000;2.吉林省龍井市畜牧業(yè)管理局,吉林龍井133400)
大葉性肺炎(Lobar pneumonia)是以肺泡內(nèi)滲出大量纖維素為特征的急性炎癥,通常又稱為纖維素性肺炎。此型肺炎常侵犯一個(gè)大葉、一側(cè)肺臟或全肺,肺組織發(fā)生大面積廣泛實(shí)變?yōu)槠涮攸c(diǎn)[1]。
大葉性肺炎根據(jù)其病變特點(diǎn)通常分為4期,各期變化是這個(gè)連續(xù)發(fā)展過程的不同階段:①充血水腫期:大葉性肺炎的初期,發(fā)病第1~2天的變化,主要以肺泡毛細(xì)血管充血和漿液性水腫為其病變特點(diǎn)。臨床上此期病變較輕,除一些特急性豬肺疫病例外,患畜很少死亡;②紅色肝變期:由充血水腫期發(fā)展而來,一般發(fā)病第2~3天進(jìn)入此期,其病變特點(diǎn)是肺泡壁毛細(xì)血管擴(kuò)張充血,肺泡腔內(nèi)有大量纖維素、紅細(xì)胞滲出。臨床上此期可發(fā)現(xiàn)病畜粘膜發(fā)紺,呼吸困難,部分病畜可見到鐵銹色鼻液及胸部疼痛的臨床癥狀;③灰色肝變期:是紅色肝變期的繼續(xù),通常發(fā)病后第5~6天進(jìn)入此期,此期的病變特點(diǎn)是:肺泡壁毛細(xì)血管呈貧血狀,支氣管腔和肺泡腔中纖維。流入左心。因此,動(dòng)物常常因缺氧、呼吸困難而死亡[1-4]。
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物紅色熒光轉(zhuǎn)基因五指山豬是由2012年延邊大學(xué)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物與胚胎工程研究所,以反轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)染的帶有紅色熒光蛋白(RFP)基因的豬胎兒成纖維細(xì)胞作為核移植的核供體,利用體細(xì)胞克隆技術(shù)克隆出紅色熒光蛋白克隆胚胎,并移植于受體而生產(chǎn)出的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。該豬飼養(yǎng)于延邊州農(nóng)業(yè)科學(xué)院養(yǎng)豬場,死亡前1周該豬開始病豬體溫升高,呈稽留熱型,食欲減退,精神萎頓,行動(dòng)遲緩,肌肉顫栗,呼吸急促而費(fèi)力,鼻流鐵銹色鼻液,臨床采用抗生素治療3 d,治療無效于2013年3月5日死亡。為了確診其死亡原因,筆者采用病理解剖學(xué)和病理組織學(xué)方法,對其進(jìn)行系統(tǒng)觀察,以期為臨床提供病理學(xué)的基礎(chǔ)資料。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 由延邊大學(xué)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物與胚胎工程研究所提供的1只患病死亡紅色熒光轉(zhuǎn)基因五指山豬。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 病理解剖學(xué)方法。在肉眼檢查紅色熒光轉(zhuǎn)基因五指山豬尸體外部狀況的基礎(chǔ)上,借助解剖刀、鑷子、剪刀等解剖器械,檢查肝、脾、腎、心、肺、子宮、輸卵管、胰腺、腎上腺等器官并切取組織固定,用于病理組織學(xué)檢查。
1.2.2 病理組織學(xué)檢查方法。固定組織通過水洗、脫水、石蠟包埋等過程制作石蠟組織切片,進(jìn)行常規(guī)染色后于顯微鏡下進(jìn)行觀察。
2.1 病理解剖學(xué)觀察結(jié)果
2.1.1 體表。病豬尸體營養(yǎng)狀況不良,鼻唇發(fā)紺,鼻腔內(nèi)可見鐵銹色鼻液,體表皮膚呈淡紅色,尤其腹部和四肢末端更明顯(圖1)。
2.1.2 器官病理變化。
2.1.2.1 肺臟。肺腫脹,充滿整個(gè)胸腔,表面被覆絮狀分泌物,呈灰紅色,局部可見出血斑,質(zhì)硬如肝,間質(zhì)增寬,按壓時(shí)有大量泡沫狀液體,水中完全下沉(圖2a)。
圖1 紅色熒光克隆五指山豬的側(cè)面觀
2.1.2.2 心臟。心臟表面變化不明顯,局部組織呈鮮紅色(圖2b)。
2.1.2.3 肝臟。肝臟呈暗紅色,膽囊腫大(圖2c)。
2.1.2.4 子宮。子宮顏色呈暗紅、淤血、血管腫脹,整體顏色發(fā)紅(圖2d)。
2.1.2.5 腎臟。腎臟外表有液體流出,腎顏色呈暗紅色沒有肝表現(xiàn)明顯,有輕微淤血(圖2e)。
2.1.2.6 腹腔內(nèi)各器官。膽囊腫脹,肝臟呈暗紅,腸管內(nèi)充氣,胰腺顏色發(fā)紅,子宮、腸管和胃均為淡紅色,顏色比較明顯,表現(xiàn)出了紅色熒光轉(zhuǎn)基因五指山豬的紅色熒光蛋白基因表達(dá)(圖2f)。
圖2 紅色熒光克隆五指山豬的器官病理變化
2.2 病理組織學(xué)觀察結(jié)果
2.2.1 肺臟。肺泡腔和支氣管內(nèi)有大量炎性細(xì)胞侵潤,支氣管上皮脫落,周邊出血、充血,氣管腺有大量炎性細(xì)胞侵潤。肺部肺泡隔毛細(xì)血管高度擴(kuò)張充血,而另一部分充血消失,只見大量炎性細(xì)胞,這種表現(xiàn)明顯處于紅色肝變期和灰色肝變期之間(圖3a~d)。
2.2.2 胰腺。胰腺細(xì)胞壞死,細(xì)胞漿凝固,紅染,胞漿發(fā)紅,組織結(jié)構(gòu)可以辨認(rèn),但壞死細(xì)胞呈多種變化(圖3e)。
2.2.3 肝臟。肝臟嚴(yán)重淤血,肝竇擴(kuò)張,充滿了紅細(xì)胞,肝索排列紊亂,胞漿顏色上與正常豬相比有很大差異,體現(xiàn)出紅色熒光蛋白在其中有表達(dá)作用(圖3f)。
2.2.4 子宮。子宮有淤血,無其他癥狀,顏色與正常豬對比組織顏色發(fā)紅(圖3g)。
大葉性肺炎早期肺臟略增大,有一定彈性,病變部位肺組織呈褐紅色,切面光澤而濕潤,按壓流出大量血樣泡沫,切面光澤而濕潤,按壓流出大量血樣泡沫。一般紅色肝樣變期可見受累肺葉腫大,質(zhì)地變實(shí),切面灰紅色,較粗糙,胸膜表面可見纖維素性滲出物[1]。顯微鏡下,肺泡壁毛細(xì)血管仍擴(kuò)張充血,肺泡腔內(nèi)充滿含大量紅細(xì)胞、一定量纖維素、少量嗜中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的滲出物?;疑巫兤谌庋劭梢姺稳~腫脹,質(zhì)實(shí)如肝,切面干燥粗糙,肺泡腔內(nèi)的紅細(xì)胞大部分溶解消失,而纖維素滲出顯著增多,因此實(shí)變區(qū)呈灰白色。顯微鏡下,肺泡腔滲出物以纖維素為主,纖維素網(wǎng)中見大量嗜中性粒細(xì)胞,紅細(xì)胞較少。
此次觀察發(fā)現(xiàn)病豬生前體溫升高,呈稽留熱型,食欲減退,精神萎頓,行動(dòng)遲緩,肌肉顫栗,呼吸急促而費(fèi)力,病豬尸體營養(yǎng)狀況不良,鼻唇發(fā)紺,流鐵銹色鼻液、膽囊腫脹,肝臟呈暗紅,腸管內(nèi)充氣,肺葉腫脹,重量增加,間質(zhì)增寬,表面被覆一薄層纖維素性滲出物。肉眼觀察發(fā)現(xiàn)病變肺葉仍腫脹,呈灰白色,質(zhì)實(shí)如肝,顯微鏡下可見各組織均有淤血和充血現(xiàn)象而肺部肺泡腔內(nèi)滲出物繼續(xù)增加,充滿中性粒細(xì)胞和纖維素,肺泡壁毛細(xì)血管受壓,肺組織呈貧血狀。肺泡腔和支氣管內(nèi)有大量炎性細(xì)胞,支氣管上皮脫落,周邊出血充血,氣管腺內(nèi)有大量炎性細(xì)胞,肺部肺泡隔毛細(xì)血管高度擴(kuò)張充血,而另一部分充血消失,因此處于紅色肝樣變和灰色肝樣變之間。經(jīng)初步確診,確定五指山豬死亡的主要原因是由于非傳染性大葉性肺炎導(dǎo)致呼吸困難而致機(jī)體缺氧死亡。
圖3 紅色熒光克隆五指山豬的病理組織學(xué)變化
轉(zhuǎn)基因豬技術(shù)的研究可為實(shí)現(xiàn)快速目標(biāo)育種、改善人類異種器官移植供體器官的來源、生產(chǎn)特定人類疾病模型豬等工作提供重要基礎(chǔ)。該研究對我國體細(xì)胞克隆轉(zhuǎn)基因豬的研究具有重要的參考價(jià)值。通過綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的研究可以為其他各類具有重要應(yīng)用價(jià)值的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的研究提供良好的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。以核移植技術(shù)路線最早出生的綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因豬是2002年由美國的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室完成的,此后相繼有不同實(shí)驗(yàn)室獲得了綠色熒光轉(zhuǎn)基因豬[5]。國內(nèi)也有關(guān)于紅色熒光轉(zhuǎn)基因豬的相關(guān)報(bào)道,研究獲得了4頭以核移植技術(shù)路線制作的紅色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因豬,其中2頭已經(jīng)健康生長,各發(fā)育指標(biāo)均表現(xiàn)正常。該結(jié)果表明目前已經(jīng)具備采用體細(xì)胞核移植技術(shù)路線制作轉(zhuǎn)基因豬的全部技術(shù),為下一步實(shí)現(xiàn)人類疾病模型轉(zhuǎn)基因豬和轉(zhuǎn)基因育種等具有重要應(yīng)用價(jià)值的研究工作打下了良好的基礎(chǔ)。
該試驗(yàn)以紅色熒光轉(zhuǎn)基因五指山豬為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物具有重要的科學(xué)實(shí)驗(yàn)意義。對于出生后死亡的個(gè)體,分別取心臟、肺臟、腎臟、脾臟、等組織,在熒光檢測下紅色熒光蛋白表達(dá)情況與正常豬相比表現(xiàn)非常明顯,各組織熒光蛋白均在其中有表達(dá),但表達(dá)效果完全不一。紅色熒光轉(zhuǎn)基因五指山豬皮膚及各臟器均呈紅色,顏色深淺因不同器官而有差異。今后應(yīng)該進(jìn)一步研究更好的試驗(yàn)方法予以證實(shí)。
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