周未劍,包鵬舉,郭文俊,洪 婷,楊門旺,房尚萍
(皖南醫(yī)學院麻醉學院實驗中心,安徽蕪湖 241003)
術后惡心、嘔吐(postoperative nausea and vomiting,PONV)是全身麻醉患者常見的副作用之一,嘔吐的發(fā)生率約30%,惡心的發(fā)生率約50%[1]。阿片類藥物是引起PONV的誘因之一。大鼠嘔吐模型的制作主要通過腹腔、皮下、肌肉及鞘內注射等途徑,使用藥物多為易導致嘔吐的化療藥物順鉑[2]。本研究針對臨床麻醉藥靜脈途徑用藥的特點,探討靜脈注射阿片類藥物嗎啡建立大鼠異食癖模型替代嘔吐模型的可行性,以及造模成功且并發(fā)癥較小時嗎啡的有效劑量。
1.1 動物、儀器和試藥 SPF級SD大鼠50只,雄性,體質量200~300 g,購自湖南嘉泰實驗動物有限公司,實驗動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(湘)2019-0013。iMEC8型心電監(jiān)護儀(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司)。鹽酸嗎啡注射液(批號161109-1,規(guī)格10 mg/ml,東北制藥集團沈陽第一制藥有限公司);生理鹽水(NS,批號190808-3B,安徽雙鶴藥業(yè)有限責任公司);高嶺土和阿拉伯樹膠粉(上海麥克林生化科技有限公司);蒸餾水(溫州市南岱貿易有限公司)。
1.2 分組 采用隨機數(shù)字表法將50只SD大鼠分為空白對照組、M1組、M2組、M3組和M4組,每組10只大鼠。
1.3 高嶺土飼料的制作 按2%比例稱取適量阿拉伯樹膠粉,緩慢加入適量蒸餾水,邊加入邊用玻璃棒攪拌。將高嶺土與阿拉伯樹膠溶液混合,制成軟硬適度、外形近似飼料的條棒狀,晾干備用。
1.4 實驗方法 SD大鼠于溫度25 ℃、濕度50%的環(huán)境中適應性飼養(yǎng)一周。實驗前3 d放入代謝籠內單籠飼養(yǎng)(一只大鼠一個籠子)。實驗當天,SD大鼠稱重后, 空白對照組大鼠尾靜脈注射NS 10 ml/kg,M1組、M2組、M3組和M4組大鼠分別尾靜脈注射鹽酸嗎啡注射液5、10、20、30 mg/kg。藥液配制容積為10 ml/kg。測定并記錄給藥后5、10、15 min時大鼠的心率和血氧飽和度(在大鼠尾部用心電監(jiān)護儀監(jiān)測),觀察大鼠活動情況。大鼠活動度恢復正常后進行單籠飼養(yǎng)。代謝籠內分開放置條棒狀高嶺土及飼料,每間隔24 h稱重高嶺土及飼料,每天更換高嶺土和飼料,記錄進食量、飲水量及大鼠體質量,連續(xù)記錄4 d。
2.1 對大鼠高嶺土攝入量的影響 給予嗎啡后第1天,與空白對照組比較,M3組、M4組大鼠的高嶺土攝入量顯著增加(P<0.05)。給予嗎啡后第3天,與空白對照組比較,M1組大鼠的高嶺土攝入量顯著增加(P<0.05),見表1。
2.2 對大鼠飼料攝入量和飲水量的影響 給予嗎啡后第2天,與空白對照組比較,M4組大鼠的飼料攝入量明顯減少(P<0.05)。與空白對照組比較,嗎啡給藥組大鼠的飲水量在第1天呈下降趨勢,但無顯著差異,見表1。
2.3 對大鼠血氧飽和度的影響 與空白對照組比較,嗎啡給藥組大鼠的血氧飽和度均顯著降低(P<0.05),見表2。其中M4組大鼠的血氧飽和度下降幅度最大,M2組血氧飽和度下降幅度最小。在5~15 min M2組大鼠的血氧飽和度逐漸上升。
表1 尾靜脈注射嗎啡對大鼠高嶺土和飼料攝入量及飲水量的影響Table 1 Effects of morphine by tail vein injection on the intake of kaolin,feed and water in rats
2.4 對大鼠活動的影響 M1組、M2組大鼠尾靜脈注射嗎啡后,出現(xiàn)活動僵硬緩慢,呼吸淺慢,0.5 h后恢復正常。M3組、M4組大鼠不僅出現(xiàn)上述癥狀,而且尾巴僵直,1 h后基本恢復正常。
研究表明,約20%~40%的術后患者會發(fā)生PONV,某些高?;颊叩腜ONV發(fā)生率高達80%[3]。PONV會導致傷口縫合張力增加,傷口裂開不愈合,食管破裂,脫水,電解質失衡,眼內壓、顱內壓增高,潛在再手術的風險增加,心肌缺血,極少數(shù)患者可能發(fā)生吸入性肺炎,甚至因此而死亡[4-5]。嗎啡是硬膜外鎮(zhèn)痛最常用的阿片類藥物,鎮(zhèn)痛效果好,但同時存在惡心、嘔吐等藥品不良反應(ADRs)[6]。研究表明,小鼠、大鼠、豚鼠等嚙齒類動物因胃的結構和生理因素不能直接誘發(fā)嘔吐。1977年,美國學者Mitchell等[7]首次報道環(huán)磷酰胺等有毒藥物和運動病能夠誘使大鼠發(fā)生異食現(xiàn)象,即攝入高嶺土等非營養(yǎng)性物質,并認為大鼠的這種異食行為類似于其他種屬動物的嘔吐行為。1993年,日本學者報道,阿樸嗎啡、硫酸銅、順鉑等經(jīng)典的催吐劑均可以劑量依賴性地使大鼠出現(xiàn)異食癖,而止吐劑可以抑制異食癖的出現(xiàn)。他們明確指出,大鼠異食癖行為可以等同于其他有嘔吐反射動物的惡心、嘔吐反應,該模型可以作為嘔吐模型[8]。
表2 尾靜脈注射嗎啡對大鼠血氧飽和度的影響Table 2 Effects of morphine by tail vein injection on blood oxygen saturation in rats (n=10)
有研究表明,嗎啡全身給藥后,藥物作用于臂旁內側核區(qū),一方面抑制延髓腹側區(qū)神經(jīng)元活動,另一方面興奮中縫大核5-羥色胺神經(jīng)元,從而導致呼吸抑制[9]。本研究結果表明,隨著嗎啡劑量的增大,給藥組大鼠的血氧飽和度前5 min逐漸下降,活動僵硬,呼吸輕、淺、慢,0.5~1 h后恢復正常。此外,通過統(tǒng)計飼料攝入量發(fā)現(xiàn),注射嗎啡后第1天所有嗎啡給藥組大鼠飼料攝入量均少于空白對照組,隨著天數(shù)的增加,大鼠的飼料攝入量也隨之逐漸恢復。這可能是由于隨著嗎啡在大鼠體內血藥濃度降低,大鼠胃腸道功能逐漸恢復。
有研究表明,高嶺土攝入量≥0.65 g為大鼠化療性嘔吐反應篩檢的理想?yún)⒖贾礫10]。本研究中M1組大鼠在給藥后第3天高嶺土攝入量>0.65 g,M3組、M4組大鼠在給藥后第1天高嶺土攝入量>0.65 g,表明尾靜脈注射嗎啡致異食癖模型與大鼠化療性嘔吐反應相似。高嶺土攝入量≥0.65 g也可能為嗎啡致大鼠異食癖的參考值。由于注射嗎啡后大鼠體內藥物有效濃度隨天數(shù)逐漸下降,故本研究中M3組、M4組給藥后第1天高嶺土攝入量相對M1組給藥后第3天的高嶺土攝入量更具參考價值。與M4組相比,M3組在給藥后5、10、15 min的血氧飽和度和給藥后第4天的飼料攝取量均大于M4組,表明與M4組比較,M3組大鼠并發(fā)癥和副作用較小,正常生命體征恢復更快。因此,嗎啡20 mg/kg可能為制作大鼠異食癖模型的有效、適宜劑量。但是本研究未用止吐藥來驗證該模型,對研究的科學性有一定影響,這在以后的研究中應注意。
綜上所述,大鼠尾靜脈注射嗎啡可建立異食癖模型,初步考察結果表明該模型可替代嘔吐模型,且并發(fā)癥較少時的嗎啡有效劑量為20 mg/kg。