張仕斌，雷鳳琴，楊勝波

(1.遵義醫(yī)學(xué)院 實(shí)驗(yàn)動物中心，貴州 遵義　563099；2.遵義醫(yī)學(xué)院 人體解剖學(xué)教研室，貴州 遵義　563099)

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基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究

腹壁切口疝大鼠動物模型的建立與評價*

張仕斌1，雷鳳琴1，楊勝波2

(1.遵義醫(yī)學(xué)院 實(shí)驗(yàn)動物中心，貴州 遵義563099；2.遵義醫(yī)學(xué)院 人體解剖學(xué)教研室，貴州 遵義563099)

目的 建立大鼠腹壁切口疝小動物模型，為腹壁疝修補(bǔ)術(shù)及疝補(bǔ)片材料評估提供材料和方法。方法 將12只成年雄性SD大鼠隨機(jī)分為兩組(一期修復(fù)組和二期修復(fù)組)，每組6只，均以下腹部正中部位切除3 cm × 2 cm全層腹壁組織的方法建立切口疝模型，其中一期修復(fù)組于建模后直接用補(bǔ)片修復(fù)，二期修復(fù)組于建模1周后切開原切口再用補(bǔ)片修復(fù)，兩組均使用商業(yè)化聚丙烯補(bǔ)片對切口進(jìn)行無張力修復(fù)評估。術(shù)后每天觀察動物有無傷口感染及疝復(fù)發(fā)等并發(fā)癥，兩組均于補(bǔ)片修補(bǔ)術(shù)30 d后處死動物，取補(bǔ)片連同周圍組織作大體及組織病理學(xué)觀察。結(jié)果 一期修復(fù)組術(shù)后恢復(fù)良好，外觀無可見并發(fā)癥；二期修復(fù)組在術(shù)后1周表現(xiàn)出典型的切口疝，經(jīng)修復(fù)后愈合良好，未發(fā)生傷口感染、疝復(fù)發(fā)等并發(fā)癥；組織病理學(xué)表明補(bǔ)片與周圍組織生物相容性良好，兩組間在炎癥反應(yīng)、纖維增生和新生血管生成方面無明顯差異。結(jié)論 大鼠腹部切除3 cm × 2 cm全層腹壁組織制作切口疝模型操作簡便、重復(fù)性好，可為腹壁疝修補(bǔ)術(shù)及疝補(bǔ)片材料的評估提供簡單有效的小動物模型。

切口疝;SD大鼠;動物模型

腹壁疝是腹部外科常見病癥，臨床上多采用補(bǔ)片以無張力修補(bǔ)的方式進(jìn)行治療。隨著材料學(xué)的發(fā)展，各種疝補(bǔ)片材料及手術(shù)方式被用于腹壁疝修復(fù)重建的研究當(dāng)中[1-3]。腹壁疝動物模型在各種疝修復(fù)手術(shù)及補(bǔ)片材料的評估中具有不可替代的作用。目前，腹壁疝模型的建立多采用大動物制作切口疝的方式進(jìn)行[4-7]，但缺乏成本更低、操作簡便的小動物模型以供研究所需。本研究探索通過在大鼠腹部切除全層腹壁組織的方式制備小動物腹壁疝模型，并對這一模型的可靠性和價值進(jìn)行評價，希望制作出簡單有效、重復(fù)性好的腹壁疝小動物模型。

1　材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動物及分組SPF級成年雄性SD大鼠12只，由重慶第三軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供[實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)許可證編號：SCXK(渝)2012-0005]。根據(jù)手術(shù)時間的不同將動物隨機(jī)分為一期修復(fù)組和二期修復(fù)組，每組6只。

1.2方法術(shù)前12 h禁食，自由飲水，每只大鼠以3%戊巴比妥鈉按0.1 g/kg的劑量腹腔注射麻醉，麻醉生效后固定于手術(shù)臺，腹部剃毛后用2%碘酊消毒，75%酒精脫碘，鋪無菌手術(shù)巾，下腹部正中行縱切口切開皮膚長約4 cm，鈍性分離皮膚與肌肉組織后切除3 cm×2 cm大小腹壁全層組織以造成腹壁缺損。一期修復(fù)組在切除腹壁組織后直接用商業(yè)化聚丙烯補(bǔ)片修復(fù)腹壁缺損，補(bǔ)片大小為3.5 cm×2.5 cm，將補(bǔ)片覆蓋缺損區(qū)，補(bǔ)片4周與缺損邊緣腹壁組織縫合，最后縫合皮膚(見圖1)。二期修復(fù)組在切除腹壁組織后直接縫合皮膚，1周后再次手術(shù)，大鼠麻醉、備皮后按原切口切開，暴露疝囊和疝環(huán)口，再采用一期修復(fù)組相同的方式進(jìn)行切口疝修補(bǔ)。

切除3 cm×2 cm全層腹壁組織后用聚丙烯網(wǎng)片修補(bǔ)圖1　大鼠切口疝建模與補(bǔ)片修補(bǔ)

1.3指標(biāo)觀察①大體觀察：手術(shù)后每天觀察有無切口感染、疝復(fù)發(fā)及動物死亡等；②組織病理學(xué)檢查：兩組均在補(bǔ)片修補(bǔ)術(shù)后30 d處死動物，取補(bǔ)片及周圍組織常規(guī)制作病理切片，HE染色，置光鏡下觀察。

2　結(jié)果

2.1大體觀察結(jié)果兩組在手術(shù)過程中及術(shù)后均無動物死亡；一期修復(fù)組手術(shù)后均恢復(fù)良好，無切口感染，無皮下腫及疝復(fù)發(fā)(見圖2)；二期修復(fù)組在制模后第2天開始腹部切口處出現(xiàn)隆起，第7天時均形成典型的切口疝(見圖3)，經(jīng)補(bǔ)片無張力修復(fù)后均恢復(fù)良好，無切口感染，無皮下腫及疝復(fù)發(fā)；補(bǔ)片修補(bǔ)術(shù)后30 d解剖取樣發(fā)現(xiàn)，兩組動物在補(bǔ)片材料與腹腔內(nèi)腸系膜組織等有輕度或中度粘連(見圖4)，但均可鈍性分離。

圖2　大鼠切口疝模型一期修復(fù)組手術(shù)后7 d腹部外觀正常

圖3　大鼠切口疝模型二期修復(fù)組建模后7 d腹部形成典型切口疝

圖4　切口疝模型大鼠手術(shù)修復(fù)30 d后補(bǔ)片材料與腸系膜組織輕度粘連

2.2病理結(jié)果如圖5所示，手術(shù)30 d后病理結(jié)果顯示聚丙烯網(wǎng)片材料周圍有較多的巨噬細(xì)胞，同時周邊有增生的成纖維細(xì)胞、膠原沉積及新生的薄壁毛細(xì)血管，散在分布有中性粒細(xì)胞浸潤。兩組間病理結(jié)果無明顯差異。結(jié)果表明手術(shù)30 d后組織重建良好，組織反應(yīng)主要以慢性炎癥反應(yīng)為主。

A:HE×100;B:HE×200。圖5　聚丙烯補(bǔ)片材料與周圍組織組的組織學(xué)形態(tài)

3　討論

動物模型在各種疝補(bǔ)片材料及其修補(bǔ)手術(shù)的評估和應(yīng)用研究中具有重要的作用。目前，腹壁疝動物模型的建立大多采用實(shí)驗(yàn)豬和兔等大動物制作切口疝的方式[4-7]，缺乏成本更低、操作簡便的小動物模型。本研究通過在大鼠腹部切除3 cm×2 cm全層腹壁組織，再使用商業(yè)化聚丙烯補(bǔ)片對腹壁缺損進(jìn)行無張力修復(fù)評估，結(jié)果表明這一制作切口疝小動物模型的方法操作簡便，成功率高且可重復(fù)性好。

腹壁疝動物模型的建立需要切除合適大小的腹壁組織[4]：切除腹壁組織過小，手術(shù)后愈合過程中因肌肉形成皺縮瘢痕填補(bǔ)腹壁缺損而使內(nèi)臟組織不易突出，疝形成的成功率不高；切除腹壁組織過大，疝包塊突出明顯,但動物術(shù)后恢復(fù)較差且易死亡；只有切除合適大小的腹壁組織，才能既保證動物的存活同時也獲得穩(wěn)定的模型。已有實(shí)驗(yàn)研究表明，實(shí)驗(yàn)豬和兔等切口疝大動物模型均以切除3 cm×3 cm大小腹壁組織為宜[4-7]。由于大鼠體型小，不足以切除3 cm×3 cm大小的腹壁組織，但大鼠腹壁組織相比大動物要薄，其抗張力也較弱，因此，本研究以盡可能大的面積切除了3 cm×2 cm腹壁組織，在本研究的二期修復(fù)組，所有動物均形成了典型的切口疝且動物無死亡。

腹壁疝動物模型的建立，主要應(yīng)用是為了評估各種疝補(bǔ)片材料或修補(bǔ)手術(shù)的實(shí)際效果。在相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究中，實(shí)驗(yàn)豬及兔等腹壁疝大動物模型的建模方法相對成熟，其模型的建立及應(yīng)用多采用一期修復(fù)的方法，即在切除腹壁組織后直接手術(shù)修補(bǔ)，不需對動物是否形成疝再進(jìn)行觀察和評估。本研究為了探索大鼠腹壁疝模型建立的合適方法，實(shí)驗(yàn)增加了二期修復(fù)組，以觀察和評估切除腹壁組織后大鼠成疝的實(shí)際情況。結(jié)果表明，大鼠腹部切除3 cm×2 cm腹壁組織后1周內(nèi)均可形成典型的切口疝。本研究還比較了二期修復(fù)組與一期修復(fù)組在手術(shù)30 d后解剖大體觀察及病理檢測的情況，兩組間并無明顯差異。因此，以上結(jié)果表明，疝模型的建立方法一經(jīng)評估合適，在實(shí)際應(yīng)用疝模型評估疝補(bǔ)片或修補(bǔ)手術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究中，確實(shí)沒有必要采用二期修復(fù)的方法，而直接采用一期修復(fù)的方法既簡單有效，又縮短了實(shí)驗(yàn)周期。

補(bǔ)片材料植入機(jī)體后引起的組織學(xué)反應(yīng)一般分為四期：術(shù)后7 d內(nèi)為急性炎癥反應(yīng)期，主要特點(diǎn)是炎癥細(xì)胞增多，同時伴有血管增生和肉芽組織形成等強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)；二期為術(shù)后7～14 d，具有較多巨噬細(xì)胞和肉芽組織；三期為術(shù)后14～28 d，急性炎癥反應(yīng)消失，轉(zhuǎn)為組織細(xì)胞和巨噬細(xì)胞增多的慢性炎癥反應(yīng)；四期為術(shù)后28 d后，組織重建基本完成，在被較厚纖維組織包裹的補(bǔ)片外表面存在巨噬細(xì)胞[8]。本研究使用的聚丙烯網(wǎng)片是目前臨床上使用廣泛的一類商業(yè)化疝補(bǔ)片，具有價格便宜，易于操作且炎癥反應(yīng)較輕、有利于新生血管生成及組織重建等優(yōu)點(diǎn)[3, 9-10]。本研究檢測了疝模型大鼠植入聚丙烯網(wǎng)片30 d后的組織反應(yīng)情況，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)片周圍組織重建良好，仍存在以慢性炎癥為主的異物反應(yīng)，其結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道基本相符。

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[收稿2016-05-12;修回2016-06-20]

(編輯：王靜)

Establishment and evaluation of a rat model of abdominal incision hernia

ZhangShibin1，LeiFengqin1，YangShengbo2

(1.Laboratory Animal Center, Zunyi Medical University, Zunyi Guizhou 563099, China；2.Department of Human Anatomy, Zunyi Medical University, Zunyi Guizhou 563099, China)

Objective To establish a stable and effective small animal model of abdominal incision hernia.Methods Adult male SD rats underwent full-thickness abdominal wall tissues resection by size of 3 cm×2 cm to establish the incisional hernia model and were randomly divided into two groups including one-stage operation group and second-stage operation group. The incisional hernias were repaired with polypropylene meshes in the one-stage operation and second-stage operation respectively．The complication of infection of incisional wound and recurrence of hernia were investigated each day after operation. Thirty days later, all the rats were sacrificed and the full-thickness sections of abdominal wall were evaluated by macroscopical examination and histological observation.Results There were no visible complications in the one-stage operation group. In the second-stage operation group, the typical incisional hernia were observed one week after model establishment, and there were no complications such as infection of incisional wound or recurrence of hernia after repaired．Histopathological examination showed no significant differences between two groups.Conclusion Removal of abdominal wall tissues by size of 3 cm×2 cm in rat can build a stable and effective small animal model of abdominal incision hernia.

abdominal incision hernia; SD rat; animal model

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(NO：31540031)。

楊勝波，男，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：骨骼肌運(yùn)動生理與周圍神經(jīng)損傷，E-mail:yangshengbo8205486@163.com。

R33-3

A

1000-2715(2016)04-0378-04