Beagle犬因其体型小、形态和体质均一、禀性温和、便于操作、对环境的适应力和抗病力较强、产仔数多等优点,被公认为是较理想的实验用犬[1, 2, 3],已被广泛用于生物医药等相关领域研究中。 但由于其吠叫音量较大,可能对实验室或设施周围环境产生噪音困扰。目前常用的声带切除消声方法存在手术过程复杂、难度高、危险大、术后护理困难等缺点,且术后经常出现消声不彻底和声音恢复现象[4, 5, 6]。因此,寻求一种简单易行、危险小、痛苦少的消声方式成为实验动物学领域的迫切需要。喉返神经是喉的主要神经,喉返神经损伤可能出现不同程度的发声障碍[7, 8],右侧喉返神经损伤的机率更大[9]。本研究采用切断犬喉返神经方法制备犬消声模型,并评价切断喉返神经手术对犬生理生化及相关功能的影响,以期获得安全有效的消声实验动物模型。结果报告如下。 1 材料与方法 1.1 实验动物
普通级成年Beagle 犬12 条,体重10~14 kg,雌雄各半,由沈阳康平实验动物研究所提供,生产许可证号:SCXK(辽)2014-0003。饲养在沈阳药科大学实验动物中心,使用许可证号:SYXK(辽)2014-0004,普通级Beagle犬饲养室温度16~26 ℃,相对湿度40%~70%。饲喂膨化颗粒饲料,用开水浸泡,每天早晚定时定量饲喂,单只单笼饲养。 1.2 主要试剂与仪器
95%乙醇(天津市大茂化学试剂厂);聚维酮碘溶液(山西威尔潞威动物保健品有限公司);陆眠宁Ⅰ、强效鹿醒宁(吉林华牧动物保健品有限公司);注射用青霉素钠(黑龙江哈药集团制药总厂)。HT-8352 专业声级计(广州市宏诚集业电子科技有限公司);7020全自动生化分析仪(日本Hitachi 公司);ADVIA-2120i全自动血液分析仪(德国Siemens公司);RM6240多道生理信号采集处理系统(成都仪器厂)。 1.3 分组与处理
12条Beagle 犬按体重随机分为2组,每组6条,雌雄各半。对照组犬进行假手术处理,模型组犬进行犬喉返神经切断手术。术前12 h禁食,按0.03~0.05 mL/kg静脉注射陆眠宁Ⅰ麻醉;待犬呼吸均匀进入深度麻醉后,固定于手术台上,颈前正中剃毛,并对手术野进行碘酒和75%酒精双重消毒;颈前正中切口,上达喉头,下至锁骨水平,暴露颈部带状肌及气管食管间沟,轻轻提拉两侧肌肉组织,剥离结缔组织,模型组剥离至可视右侧喉返神经,切断喉返神经,而对照组不切断喉返神经,最后将肌肉和皮肤组织依次缝合;术后饲喂流食1周,每天静脉推注青霉素钠160万单位,连续2周。每日观察记录犬健康状况及发声情况。 1.4 指标与方法 1.4.1 犬术后吠叫音量检测
分别于术后3、6个月,将模型组与对照组犬固定在固定架上,用声级计记录吠叫噪声值,同时检测当时环境噪声值,吠叫音量[dB(A)]=吠叫噪声值-环境噪声值。 1.4.2 血液生理指标测定
分别于术后3、6个月,犬空腹12 h后,采前肢静脉血2 mL,置于涂有抗凝剂的真空管中,4 ℃保存,用ADVIA-2120i全自动血液分析仪测定22项血常规指标,包括:白细胞数、中性粒细胞百分比、淋巴细胞百分比、单核细胞百分比、嗜酸性粒细胞百分比、嗜碱性粒细胞百分比、中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、红细胞、血红蛋白、红细胞压积、红细胞平均体积、平均血红蛋白量、平均血红蛋白浓度、红细胞分布宽度、血小板、血小板压积、平均血小板体积和血小板分布宽度。 1.4.3 血液生化指标分析
分别于术后3、6个月,犬空腹12 h后,采前肢静脉血5 mL,置于涂有促凝剂的真空管中,4 ℃保存,4 ℃、3 500 r/min离心10 min;用7020全自动生化分析仪分析丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸转移酶(aspartate aminotransferase,AST)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)、白蛋白、总胆红素、尿素、肌酐和葡萄糖8个指标。 1.4.4 心电图及呼吸运动检测
分别于术后3、6个月,非麻醉状态下固定Beagle犬,用RM6240多道生理记录仪,采用标准肢体Ⅱ导联法检测对照组和模型组犬的心电图。将呼吸罩置于动物口鼻处,连接RM6240多道生理记录仪,采用呼吸运动法(流量法)检测犬的呼吸运动。 1.5 统计分析
数据采用x±s表示,采用SPSS 17.0 软件对数据进行统计分析,组间比较采用方差分析,两两比较采用t检验,P<0.05为差异有统计学意义。 2 结 果 2.1 喉返神经切断对犬一般状况及吠叫音量影响
术后1~2个月,Beagle 犬伤口完全愈合,精神状态良好,饮食正常,其中模型组犬发声功能明显减弱。术后3、6个月,对照组Beagle犬吠叫音量分别为(41.83±4.87)、(48.62±2.19)dB(A),模型组Beagle犬吠叫音量分别为(33.04±2.34)、(35.20±1.98) dB(A);模型组Beagle犬吠叫音量均低于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。 2.2 喉返神经切断对犬血液生理指标影响(表 1)
结果显示,术后3和6个月时,与对照组比较,模型组Beagle犬白细胞数等22项血液生理指标差异均无统计学意义(均P>0.05)。
| 表 1 切断右侧喉返神经对Beagle犬血液生理指标影响(x±s,n=6) |
结果显示,术后3和6个月时,与对照组比较,模型组Beagle犬碱性磷酸酶等8项血液生化指标差异均无统计学意义(均P>0.05)。
| 表 2 切断右侧喉返神经对Beagle犬血液生化指标影响(x±s,n=6) |
结果显示,术后3和6个月时,与对照组比较,模型组Beagle犬呼吸频率等2项呼吸运动指标及心率等9项心电图参数差异均无统计学意义(均P>0.05)。
| 表 3 切断右侧喉返神经对Beagle犬呼吸运动及心电图参数影响(x±s,n=6) |
目前,对宠物犬进行消声手术有多种方法,但均存在不足,如给犬戴消声项圈[10]容易改变其生活方式;声带切除消声[4, 5]存在手术过程复杂、难度高、危险大、声音恢复等缺陷,而且因手术野较大产生应激反应[11]会导机体生理紊乱,甚至死亡。而采用喉返神经切断法制备动物消声模型则能够克服上述不足。喉返神经与甲状腺、食管、气管、颈部血管关系密切,临床上进行颈部手术时,尤其是甲状腺肿大、甲状腺癌等疾病需要切除甲状腺时,喉返神经极易损伤致使患者出现声音嘶哑或失声等并发症[12, 13]。本研究采用损伤喉返神经方法制备的Beagle犬消声动物模型,即可为临床上甲状腺切除或外伤致使喉返神经损伤引起的音声嘶哑、失声等症状的治疗与康复研究提供理想动物模型,又可用于研究喉返神经损伤后的神经修复、再生等相关研究,有利于提高患者术后的生活质量。
喉返神经是喉的主要神经[14, 15, 16],喉返神经受刺激时,声门呈内收,可发声。当喉返神经切断性损伤后,外展功能受损[17],长期失神经支配的肌肉出现萎缩[18],导致喉结构改变,杓状软骨移位,声带松弛,声带固定于旁正中位,呈弓状弯曲,发音时健侧声带不能代偿,声门间隙较大,致使发声障碍[19],难以恢复。所以喉返神经在消声动物模型的制备领域中具有重要的应用价值。研究表明切断Beagle犬双侧喉返神经的动物消声虽然比较彻底,但术后4~5 个月时个别犬出现间歇式呼吸困难症状[20],其原因可能与两侧喉返神经损伤后,两侧声带均不能外展而相互近于中线,声门呈小裂隙状,从而导致呼吸困难[17, 21]。故本研究选择单侧喉返神经切断手术方法制备消声模型,结果显示,切断右侧喉返神经后术后3、6个月Beagle犬的吠叫音量明显降低,且不影响模型犬的正常呼吸和心脏功能,术后血液生理生化指标基本正常。
在建立模型过程中,充分了解Beagle犬喉返神经解剖学特点及外科手术技术是建立模型成功的关键。实验人员应做好充分术前准备,手术操作应谨慎,术后护理应细致。手术应符合无菌、减少组织创伤、维持生命体征原则,才能确保手术成功。实验动物手术后,由于手术麻醉、组织损伤、手术时细菌污染等因素,可能导致多种术后并发症,甚至危及动物生命。因此应重视术后护理和各种异常情况的及时处理,提高模型制备成功率。
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