舒蕤 張成明 丁國建

濱州醫(yī)學院附屬醫(yī)院1麻醉科，2小兒外科（山東濱州256603）；3濰坊醫(yī)學院麻醉學系（山東濰坊261053）

吸入麻醉藥自應用于臨床以來，手術(shù)室吸入麻醉藥廢氣污染的問題就一直受到高度關(guān)注。七氟烷是近年來臨床中最常用的吸入麻醉藥［1］，同時也是手術(shù)中主要的麻醉廢氣之一，麻醉醫(yī)師及護理人員長期暴露于低濃度七氟烷環(huán)境中。大量的流行病學研究資料表明，長期處于麻醉廢氣環(huán)境中的女性自然流產(chǎn)率和畸胎出生率都明顯高于正常環(huán)境中的女性［2-3］。目前已有很多關(guān)于七氟烷器官毒性［4］和對學習記憶的影響［5］等方面研究，近年來也出現(xiàn)關(guān)于胚胎期母體暴露于七氟烷的相關(guān)研究，結(jié)果表明在胚胎發(fā)育時可對其神經(jīng)系統(tǒng)［6-9］、聽力［10］、學習及記憶力［11］等產(chǎn)生不良影響。長期暴露于低濃度七氟烷是否會降低卵子的質(zhì)量，影響卵子受精、卵裂和胚胎著床等尚不明確。因此，本研究模擬長期暴露于七氟烷廢氣的工作環(huán)境，通過觀察低濃度七氟烷對小鼠早期胚胎及妊娠結(jié)果的影響，探討低濃度七氟烷對雌性小鼠生殖生理的影響，擬為臨床安全用藥、職業(yè)防護提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動物與試劑6周齡SPF級雌性健康昆明小鼠，體質(zhì)量（20±2）g（由山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司實驗動物室提供，動物許可證號：SCXK魯20080002）；小鼠分籠飼養(yǎng)1 周以適應環(huán)境，觀察各組動物進食、活動、糞便、毛發(fā)等情況。飼養(yǎng)環(huán)境通風清潔，溫度21～25 ℃，相對濕度45%～55%，明暗周期為12 h/12 h（8：00 開燈，20：00 關(guān)燈）。供給充足的飲水和全營養(yǎng)飼料。七氟烷購自上海恒瑞醫(yī)藥有限公司（產(chǎn)品批號：10122132）。本研究通過本院倫理委員會批準（審批號：20190125-02）。

1.2 實驗方法6 周齡昆明雌性小鼠24 只，隨機分為七氟醚組（A 組）和對照組（B 組）兩組。性成熟雄性小鼠12 只，注意體質(zhì)量均勻、單獨飼養(yǎng)，實驗前雄性小鼠長期禁欲。A 組每天持續(xù)吸入0.1%七氟烷6 h，B 組正常飼養(yǎng)。雄性小鼠正常飼養(yǎng)。30 d 后取發(fā)情期雌鼠與性成熟雄鼠2∶1 合籠，合籠第二日晨7 時觀察雌鼠陰栓以確定是否受孕，發(fā)現(xiàn)陰栓者記為孕0.5 d。A、B 兩組受孕小鼠再分別隨機分為A1、A2、B1、B2 四個組。各組雌鼠維持原條件飼養(yǎng)。A1、B1 組分別在受孕小鼠孕3.5 d 時將其頸椎脫臼處死，用75%酒精噴灑小鼠，消毒后放置于實驗臺上，使用潔凈紗布輕拭小鼠腹部，并用兩只止血鉗將腹部皮膚稍提起，向頭尾兩側(cè)將其皮膚撕開，至一側(cè)將其頭包裹，一側(cè)將其后肢包裹。左手使用鑷子將腹膜提起，右手持剪刀剪開腹膜，使其平攤于解剖板上，將腸道翻向一側(cè)腹膜，暴露一側(cè)腎臟，在腎臟下方可以看到連有脂肪組織的該側(cè)卵巢。夾住卵巢旁的脂肪將其輕輕提起，并鈍性游離子宮，并取出子宮，用注射器將子宮內(nèi)桑葚胚或囊胚階段的胚胎沖出收集，倒置顯微鏡下觀察形態(tài)。A2 和B2 組受孕小鼠孕18.5 d 時脫臼處死，取出含有胚胎的子宮，顯微器械剖開子宮，進行子宮及胚胎的觀察。在飼養(yǎng)過程中，同時觀察受孕小鼠有無流產(chǎn)現(xiàn)象及其他異常。

1.3 監(jiān)測指標A1 和B1 組孕早期桑甚胚或囊胚階段胚胎的收集及鏡檢。A2 和B2 組檢查胎鼠的體質(zhì)量和身長。孕期雌性小鼠流產(chǎn)狀況。

1.4 統(tǒng)計學方法所有數(shù)據(jù)使用SPSS 17.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，符合正態(tài)分布計量數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 假孕現(xiàn)象A 組中2 只小鼠出現(xiàn)假孕現(xiàn)象（陰道內(nèi)見陰栓，但解剖后未發(fā)現(xiàn)胚胎），B 組出現(xiàn)1 只。見圖1。

圖1 小鼠陰栓如圖所示Fig.1 The vaginal plug of females

2.2 異常胚胎A 組1 只小鼠孕3.5 d 解剖發(fā)現(xiàn)子宮腫脹現(xiàn)象，且宮腔內(nèi)未發(fā)現(xiàn)胚胎，B 組未發(fā)現(xiàn)此種現(xiàn)象；A 組孕3.5 d 出現(xiàn)異常胚胎，B 組未發(fā)現(xiàn)（圖2）。

2.3 陰道流血A 組2 只出現(xiàn)陰道流血現(xiàn)象，解剖發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)含有暗紅色積血，B 組未發(fā)現(xiàn)。見圖3、4。

2.4 異常胎盤A 組1 只出現(xiàn)異常胎盤，B 組未發(fā)現(xiàn)異常胚胎。見圖5、6。

2.5 胚胎身長和體質(zhì)量小鼠孕18.5 d 解剖得胚胎，A 組胚胎體質(zhì)量低于B 組胚胎，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；身長亦低于B 組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 各組胎鼠身長體質(zhì)量的比較Tab.1 Comparison of body length and weight of fetal rats in each group ±s

表1 各組胎鼠身長體質(zhì)量的比較Tab.1 Comparison of body length and weight of fetal rats in each group ±s

注：A 組缺少數(shù)值者以本組平均值代替，A 組與B 組比較，△P＜0.05，△△P＜0.01

組別/監(jiān)測指標身長（cm）體質(zhì)量（g）B 組2.97±0.55 1.72±0.60 A 組1.96±0.43△1.03±0.22△

圖2 A、B 兩組小鼠孕3.5 d 子宮腔內(nèi)正常桑葚胚、正常囊胚、異常桑葚胚、異常胚胎Fig.2 Normal morula，normal blastocysts，abnormal morula and abnormal embryos in the uterine cavity of mice in two groups at 3.5 days of pregnancy

圖3 A 組小鼠出現(xiàn)陰道流血現(xiàn)象Fig.3 Vaginal bleeding of mice in group A

圖4 A 組陰道流血小鼠解剖發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)暗紅色積血Fig.4 Dark red hematocele in uterus of vaginal bleeding mice in group A

圖6 A 組小鼠子宮腔內(nèi)發(fā)現(xiàn)異常胎盤及暗綠色污物Fig.6 Abnormal placenta and dark green dirt were found in uterine cavity of mice in group A

3 討論

手術(shù)室工作環(huán)境中，由于麻醉技術(shù)或其他問題比如不適當?shù)拿嬲?、未充盈的氣管套囊或喉罩氣道袖口充氣不足等，都有可能導致手術(shù)室存在著低濃度殘余吸入麻醉藥，造成微量麻醉廢氣污染環(huán)境［12］。流行病學研究資料顯示，長期暴露于微量的麻醉廢氣污染環(huán)境的女性工作者，其自然流產(chǎn)、畸胎出生及生育能力下降發(fā)生的幾率都明顯高于不接觸吸入麻醉廢氣的婦女［13］。美國女麻醉師自然流產(chǎn)率達38%，而一般醫(yī)師為10%。英國、丹麥、芬蘭等國家亦發(fā)現(xiàn)女性麻醉醫(yī)師流產(chǎn)率增高［14］。近年來研究發(fā)現(xiàn)，長期暴露于超出標準麻醉廢氣濃度的工作人員可能出現(xiàn)遺傳學改變，長期吸入麻醉廢氣還可增加氧化應激、DNA 損傷［15］、染色體損傷［16］、基因毒性［13］以及腫瘤的發(fā)生。還有文獻［17］證明孕期接觸麻醉廢氣可能會對胎兒大腦產(chǎn)生負面影響，子代在學齡時期注意力不集中或多動癥的發(fā)生率增高。

由于各地手術(shù)室條件和通風設(shè)施不同，故文獻報道的各吸入麻醉廢氣濃度也不一致。在沒有麻醉廢氣處理設(shè)備的手術(shù)室進行吸入全麻，麻醉醫(yī)師工作區(qū)域七氟烷平均濃度可達0.001 2%［18］。即使在有廢氣處理設(shè)備的層流手術(shù)室內(nèi)，七氟烷濃度也會在某時間段內(nèi)升高，如在麻醉誘導期，空氣中七氟烷濃度可達0.001 7%［19］，且麻醉醫(yī)師工作區(qū)域七氟烷平均濃度高達0.004 6%，其濃度超過國際推薦值［20］。有研究表明，七氟烷可能誘導胚胎發(fā)育遲緩［21］、影響幼鼠的學習和記憶功能［22］。鼠類七氟烷MAC 為2.40%～2.50%，與人類相近，根據(jù)前期實驗研究結(jié)果［23］，本研究選取0.1%七氟烷模擬手術(shù)室廢氣環(huán)境，小鼠每天吸入6 h，連續(xù)吸30 d，大約相當于工作6～7年左右［24］。

胚胎植入前的子宮內(nèi)膜處于分泌期，子宮內(nèi)膜發(fā)生一系列形態(tài)及生理生化的改變，為胚泡著床做準備。母體雌激素和孕激素協(xié)同對胚胎的植入過程進行精細調(diào)節(jié)，子宮內(nèi)膜對胚胎的接受能力稱之為子宮內(nèi)膜容受性。胚泡著床又稱為植入，該過程包括胚泡在子宮內(nèi)膜中的識別定位、黏附及入侵等，此過程是母體與胚胎相互作用的結(jié)果，是妊娠能否成功的關(guān)鍵。在小鼠等嚙齒類動物中，著床期發(fā)生在受精后4～5 d，大約持續(xù)24 h［25］。人類受精后受精卵約3～4 d進入子宮腔中，受精卵在宮腔內(nèi)游離2～3 d 后，胚泡從透明帶中脫出，使表面滋養(yǎng)外胚層暴露在外，此時滋養(yǎng)外胚層向外伸展，對細胞外基質(zhì)產(chǎn)生了粘附性。同時，圍繞在胚泡腔的壁滋養(yǎng)外胚層分化成為初生滋養(yǎng)層，侵入子宮基質(zhì)層及血管基底膜中；而次生滋養(yǎng)層是由內(nèi)細胞團相連的滋養(yǎng)外胚層分化成的，其向子宮蛻膜組織侵入，最終侵及至子宮內(nèi)膜基底層和子宮內(nèi)1/3的肌層，最終完成了胚胎種植的過程［26-27］。

本研究中，七氟烷組小鼠分別出現(xiàn)了假孕、子宮腫脹且宮腔內(nèi)未發(fā)現(xiàn)胚胎、異常胚胎、陰道流血、異常胎盤等現(xiàn)象；孕18.5 d 解剖得胚胎，七氟烷組胚胎體質(zhì)量、身長低于正常組胚胎。這些現(xiàn)象均表明長期吸入0.1%七氟烷導致子宮內(nèi)膜容受性減小，干擾胚胎著床，增加流產(chǎn)幾率，影響受精卵向桑葚胚及囊胚的轉(zhuǎn)變，減緩胚胎的發(fā)育，影響雌性小鼠生殖功能。本研究模擬長期暴露于七氟烷麻醉廢氣環(huán)境，選取了0.1%七氟烷進行結(jié)果觀察，但吸入低于0.1%濃度的七氟烷是否也具有該影響未進行研究，且對其發(fā)生機制仍不清楚，仍需大量實驗進行下一步關(guān)于影響機制的研究，來證明長期暴露于七氟烷對手術(shù)室女性工作人員有無生殖功能的影響。