鹿雙雙, 榮 蓉, 師曉萌, 劉曉宇, 盧選成

(中國疾病預防控制中心實驗動物中心, 北京 102206)

滴鼻是動物實驗中常用的一項操作。研究人員需依據(jù)動物品種、年齡、體質(zhì)量及樣本(如病毒載量或者細菌濃度)等因素選擇既滿足實驗要求又方便操作的滴鼻劑量及麻醉方法。本文期望通過對萬方數(shù)據(jù)庫收錄的2011～2017年涉及小鼠滴鼻操作的文獻進行統(tǒng)計分析，了解目前我國動物實驗涉及小鼠滴鼻的操作中滴鼻劑量的使用情況、進行滴鼻操作時是否使用麻醉以及具體麻醉劑使用的情況，并對可能存在的問題提出建議。

1 方法

在萬方數(shù)據(jù)庫中, 以“小鼠”和“滴鼻”為檢索詞, 檢索2011～ 2017年正文中含有檢索詞的文獻。按照論文中研究工作涉及小鼠的動物實驗, 并對小鼠進行了滴鼻操作, 篩選明確敘述了滴鼻劑量的文獻。按照滴鼻劑量的多少、進行滴鼻操作時是否麻醉小鼠以及使用何種麻醉劑等內(nèi)容對選入的文獻進行了整理、分析, 統(tǒng)計分析采用 Excel 2013軟件。

2 檢索結(jié)果

按照方法中描述的檢索策略，檢索出770篇文獻，其中513篇文獻明確描述了進行小鼠滴鼻操作的劑量，其余256篇文獻僅提及了滴鼻的方法，未寫明滴鼻劑量，占所有文獻的33.4%(257/770)。

2.1 滴鼻劑量

513篇文獻中均敘述了進行小鼠滴鼻操作時的劑量, 其中有4篇文獻對滴鼻劑量的描述為25～35 μL,但無法確定具體劑量，其余509篇文獻中，滴鼻劑量最小為 1 μL，最大為500 μL。將滴鼻劑量劃分為 20 μL、30 μL、50 μL、100 μL、200 μL 共5個節(jié)點，對其進行統(tǒng)計分析，詳見表1。

2.2 麻醉方法的使用

在513篇文獻中，有2篇是在小鼠清醒狀態(tài)下進行滴鼻操作; 有253篇未提及進行滴鼻時是否使用麻醉，占49.3%; 有10篇提到麻醉，但是對使用的麻醉劑名稱未提及; 其余249篇對滴鼻過程中使用的麻醉劑有明確的敘述, 其中3篇使用了氯胺酮和賽拉嗪混合麻醉的方式，另246篇中使用比例最高的3種麻醉劑依次是乙醚、戊巴比妥鈉和水合氯醛。文獻未提及使用麻醉方法的可能存在兩種情況, 一種是沒有使用麻醉，另一種是使用了麻醉, 但是文章中未描述。文獻中使用到的麻醉劑詳見表2。

表 1 小鼠進行滴鼻操作時使用劑量統(tǒng)計Table 1 The statistical analysis on dosages of intranasal administration in mouse

表 2 小鼠滴鼻操作時使用麻醉劑統(tǒng)計Table 2 The statistical analysis of anesthesia used in intranasal administration

3 討論

通過對2011 ～ 2017年萬方數(shù)據(jù)庫中收錄的涉及小鼠滴鼻操作的文獻進行整理與統(tǒng)計分析，大致了解了目前國內(nèi)進行小鼠滴鼻操作的滴鼻劑量使用情況, 了解了滴鼻操作時是否進行麻醉、以及麻醉時麻醉劑的使用情況。與此同時也發(fā)現(xiàn)了其中存在的一些問題, 包括在撰寫論文中的一些不規(guī)范情況。

有文獻[1]提到小鼠的滴鼻劑量應(yīng)小于20 μL, 并認為滴鼻劑量過多或者滴鼻過快，動物會窒息乃至死亡。 Sonvico等[2]指出使用納米顆粒作為混懸液進行滴鼻給藥，最大劑量不宜超過100 μL。而國內(nèi)研究報告中準確敘述了小鼠滴鼻劑量的文章中有53.3%(272/509)的文章滴鼻劑量集中在 30～50 μL。在實際工作中，作者體會到如果滴鼻劑量過多，樣本會從鼻流入口腔或者以氣泡的形式噴出。根據(jù)作者的操作經(jīng)驗，建議小鼠的滴鼻劑量應(yīng)盡量控制在50 μL以內(nèi)(單側(cè)鼻孔不超過25 μL)，如果滴鼻劑量大于50 μL，可以連續(xù)幾日進行滴鼻。滴鼻劑量還和動物體質(zhì)量大小以及樣本的類型以及純度(濃度)等密切相關(guān)。

滴鼻給藥是一種治療方法，藥物可繞過血腦屏障，經(jīng)嗅覺神經(jīng)和三叉神經(jīng)直接作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，這樣既可以減少藥物的副作用又減少藥物的使用量[2,3]。胰島素在糖尿病小鼠模型[4-6]和去鐵胺在阿爾茨海默氏癥小鼠模型[7,8]的研究中, 已證明小鼠鼻內(nèi)給藥有治療效果。這種情況下, 小鼠可以在清醒狀態(tài)下給藥, 但是小鼠須經(jīng)過2～4周的馴化, 且單次給藥劑量在20～30 μL[3]。文獻[1]提到在進行滴鼻操作時, 小鼠應(yīng)輕度麻醉, 將樣本緩慢滴入鼻孔。如果沒有足夠的時間對小鼠進行馴化，作者建議在進行小鼠滴鼻操作時，應(yīng)對動物進行適當麻醉。

對小鼠滴鼻操作中進行麻醉的249篇文章分析,使用比例最高的3種麻醉劑依次是乙醚(51%)、巴比妥類(24%)和水合氯醛(12%)。乙醚曾經(jīng)是動物實驗中廣泛使用的麻醉藥物，乙醚對呼吸系統(tǒng)有刺激性，可增加呼吸道分泌物; 如果麻醉過深，可抑制呼吸中樞導致動物死亡[9]。尤其在負壓生物安全實驗室中，由于實驗操作人員對乙醚敏感性不同，如果操作的實驗動物數(shù)量過多，會導致實驗人員的不適，并且乙醚具有易燃、易爆等特性，目前已不推薦使用[9,10]。巴比妥類藥物中最常用的是戊巴比妥鈉。戊巴比妥鈉是一種鎮(zhèn)靜催眠藥，大劑量使用可產(chǎn)生麻醉作用，對呼吸中樞抑制作用較強，安全范圍較小，麻醉過量易導致動物死亡[9]。隨著我國對毒麻藥的管控越來越嚴格，戊巴比妥鈉不易在市場上購買。國內(nèi)生產(chǎn)廠家無藥物級的戊巴比妥鈉，動物實驗時只能使用化學級的戊巴比妥鈉。若使用藥物級的戊巴比妥鈉，只能從國外進口，但是又存在進口周期長以及關(guān)稅、價格高等諸多問題。過去，采用水合氯醛對小鼠進行腹腔注射麻醉也是一種常用的麻醉方法，水合氯醛對心血管功能影響小[9]。目前認為水合氯醛適合于催眠而非麻醉，水合氯醛會導致顯著的呼吸抑制，對實驗動物具有致突變和致癌作用[9,11]。2009年麻醉學雜志(Anesthiology)就不再發(fā)表使用水合氯醛進行麻醉或施行安死術(shù)的文章[9]。目前，異氟烷是一種廣泛使用的吸入性麻醉劑，無色透明，不易燃不易爆，麻醉誘導和恢復快，體內(nèi)代謝少。采用異氟烷麻醉對腦、肝臟、腎臟無不良影響; 維持麻醉時動物的心率、血氧分壓、血液pH等生理功能穩(wěn)定; 深度麻醉時，引起呼吸抑制[9,12]。值得注意的是，兔和龜類會閉氣并產(chǎn)生嚴重的并發(fā)癥，應(yīng)避免使用異氟烷等對兔和龜類進行氣體誘導麻醉; 在誘導麻醉后, 異氟烷可迅速且顯著抑制雪貂血液學參數(shù)[13]。七氟烷無色透明, 不易燃不易爆, 對呼吸系統(tǒng)刺激小,七氟烷麻醉時誘導期短, 麻醉維持期平穩(wěn)，蘇醒快，是一種理想的吸入麻醉劑。異氟烷和七氟烷等新型吸入性麻醉劑操作簡單、安全, 可快速誘導麻醉, 蘇醒快。因此, 作者建議在滴鼻和動物手術(shù)等操作過程中根據(jù)實驗需要選擇合適的麻醉劑, 在不影響實驗的前提下, 盡量使用異氟烷等進行麻醉[12]。

如果將文章中使用的麻醉劑分為注射性麻醉劑和吸入性麻醉劑, 使用注射性麻醉劑和吸入性麻醉劑的比例分別為40.6%(101/249)和59.4%(148/249)。使用注射性麻醉劑具有價格便宜、操作技術(shù)簡單、麻醉持續(xù)周期不長，操作不復雜等優(yōu)點，但也有易麻醉過度、單次注射不易把握麻醉深度、麻醉藥受管控、麻醉起效慢、麻醉恢復慢等缺點。采用吸入性麻醉劑具有麻醉起效快、麻醉恢復快、容易掌握麻醉深度、麻醉藥在動物體內(nèi)新陳代謝少等優(yōu)點, 但也有吸入性麻醉機價格昂貴、操作人員需要經(jīng)過培訓才能進行操作、動物呼出的麻醉氣體需要回收等缺點[14]。在國外的動物實驗中, 常用的注射性麻醉劑為戊巴比妥鈉、丙泊酚、氯胺酮和賽拉嗪復合麻醉、氯胺酮和右美托咪定復合麻醉、氯胺酮和賽拉嗪以及乙酰丙嗪復合麻醉; 常用的吸入性麻醉劑為異氟烷和七氟烷[14]。需要注意的是動物的存活實驗一般不使用戊巴比妥鈉進行麻醉[14]。鑒于動物的倫理福利日益受到關(guān)注，在進行滴鼻實驗時建議不要使用戊巴比妥鈉進行動物的麻醉。

英國3Rs中心(Nation Centre for the Replacement Refinement & Reduction of Animals in Research,N C 3 R s)發(fā)布了《動物研究: 體內(nèi)實驗報告(ARRIVE)》指南[15]。ARRIVE指南明確指出, 撰寫論文對涉及動物實驗的倫理聲明、動物的基本信息(品種、品系、年齡、來源等)以及實驗操作的順序、步驟等都要詳細論述。調(diào)查表明, 33.4%(257/770)的文章未提到小鼠的滴鼻劑量。提到小鼠滴鼻劑量的513文章中，有49.3%(253/513)的文章未提及進行滴鼻時是否使用麻醉。目前很多國際雜志(如PLoS One[16])在投稿指南中, 鼓勵研究人員按照ARRIVE指南撰寫論文, 確保動物實驗數(shù)據(jù)得到充分利用[17,18]。從2016年開始, 《中國組織工程研究》雜志提出投稿的論文按照ARRIVE指南撰寫[18,19]。作者認為國內(nèi)的中文學術(shù)期刊也應(yīng)對投稿的論文加以要求，以提高動物實驗報告的水平。