大鼠尾部血管的解剖結構與鼠尾的生理功能探討

王 蕾，葉明霞

(1.華中科技大學同濟醫學院護理學院，武漢 430030； 2.華中科技大學同濟醫學院實驗動物學部，武漢 430030)

大鼠是醫學研究中最常用的實驗動物之一，尾部主要大血管分布表淺，尾側靜脈適于注射給藥，尾正中動脈適于動脈采血、練習顯微外科血管吻合技術等，實際應用相當普遍。許多動物模型也使用鼠尾。但是關于大鼠尾部血管的解剖學特點，國內外完善的資料較少，與人類的解剖學研究有相當大的距離，目前還存在不少空白之處。為了充分了解大鼠尾部血管的解剖分布，從而深入了解其生理功能，并為相關疾病模型造模設計提供解剖學依據，本課題組對18只大鼠采取不同的方法，對大鼠尾部血管做了詳細的研究，報告如下。

1 材料和方法

1.1 實驗動物

成年SPF級SD大鼠18只，250～300 g，雌雄各半，由華中科技大學同濟醫學院實驗動物學部提供 [SCXK (鄂) 2016-0009]，實驗操作在華中科技大學同濟醫學院實驗動物學部屏障動物實驗設施進行 [SYXK (鄂) 2016-0057]。

1.2 主要試劑與儀器

美國Faxitron Bioptics公司小動物X-光機LX60型，高敏感X-光底片，自行研制動脈造影劑，注射器泵，戊巴比妥鈉，4%多聚甲醛，萊卡切片機，Olympus顯微鏡，佳能照相機，自制實體血管模型材料(乳膠漆加水粉顏料調配)。

1.3 實驗方法

18只大鼠隨機分為3組，一組麻醉后行紅藍兩色顏料對尾部血管進行灌注后解剖觀察，一組做尾部壓力固定組織切片觀察，一組做尾部及后肢動脈顯微造影，三種方法配合互相印證。該實驗研究的倫理審批編號為：[2013] 倫審字 (S856)號。

1.3.1 尾部血管顏料灌注后解剖

2%戊巴比妥鈉按45 mg/kg計算的用量，大鼠行腹腔注射麻醉，動靜脈彩色顏料灌注，藍色染料經尾側靜脈近尾根部，向遠心方向行靜脈注射1 mL。結扎雙側髂總動脈和腸系膜下動脈后，于髂腰動脈起始部遠端的腹主動脈，向遠心方向注射紅色染料0.5 mL，結扎注射端口，然后行大體解剖。

1.3.2 尾部壓力固定病理組織切片

2%戊巴比妥鈉按45 mg/kg計算用量，對大鼠行腹腔注射麻醉。下腹部正中縱向開腹，將腹腔內臟器推向一邊，暴露腹主動脈下端，尾根部預留結扎線，結扎雙側髂總動脈和腸系膜下動脈。剪開后腔靜脈。于髂腰動脈起始部遠端的腹主動脈，向遠心方向勻速灌注4%多聚甲醛固定液10 mL。封閉后腔靜脈切口后，再繼續灌注固定液1 mL。即刻結扎尾根部的預置線。處死大鼠。沿尾根部結扎線近端1 mm處切下鼠尾，放入甲醛固定液中固定，48 h后切除結扎部分。取材不同節段的尾椎骨，以整節尾椎骨為單位，椎骨上端、中端、下端分別脫水、脫鈣、石蠟包埋，予以標注，連續切片，HE染色。

1.3.3 動脈造影

大鼠行腹腔注射麻醉，2%戊巴比妥鈉按45 mg/kg計算用量。沿腹正中線，自劍突下到包皮腺上緣開腹。充分暴露腹主動脈和后腔靜脈。結扎腸系膜下動靜脈。于髂腰動脈起始部遠端的腹主動脈，向遠心方向抵達薦中動脈之前做動脈插管。剪開后腔靜脈后，灌注肝素生理鹽水2 mL，再灌注特制動脈造影劑1 mL。結扎后腔靜脈切口后，再灌注造影劑0.5 mL。斷頸處死大鼠，置X-光機中靜置15 min，35 kV電壓，曝光2 min，X-光片沖洗后，掃描讀片。

2 結果

大鼠尾部血管豐富，供血來源于薦中動脈和臀上動脈兩個動脈，形成尾椎節段性分布和縱向貫通分布相結合的特點，尾部淺層3套縱向動靜脈系統，鼠尾背側為不規則動靜脈鏈狀結構，深層血管與淺層血管雙層籠狀以每節脊椎為單位溝通，且呈動靜脈血管徑不匹配的特點。詳述如下(圖1～3)。

2.1 縱向貫通大血管

尾正中動脈：一根，為薦中動脈的直接延續，斷面位于6點鐘位置。止于距尾端2 mm處，其后分散成數支。縱向貫穿尾部全長。是尾部主要供血血管。

尾正中靜脈：一根，伴隨同名動脈，但是明顯小于動脈。肉眼觀察時往往被忽視。匯入后腔靜脈末端背側。

尾側動脈：左右各一根。為臀上動脈的直接延續，斷面位于2點鐘和10點鐘位置。明顯小于同名靜脈。很容易被遺漏。

尾側靜脈：左右各一根。伴隨同名動脈。表淺而粗大，常用于靜脈穿刺。兩側血管大小不一定對稱。有時可見此兩靜脈間有一交通支斜行于背面連通。匯入臀上靜脈。

2.2 縱向非貫通的血管

尾副動脈：有兩支。起自薦中動脈，縱向伴行于尾正中動脈深層。止于第9尾椎的尾橫動脈。其分支溝通近端數節尾椎的尾橫動脈。

2.3 橫向血管

尾橫動脈：按尾椎單位分布，尾正中動脈于每個尾椎中部發出，每節尾椎分布4支。分別連接兩側的尾側動脈和尾深動脈。從第1節到第9節尾椎的尾橫動脈起自尾副動脈。所有尾橫動脈分布不越過尾椎間盤。

皮支：尾正中動脈和背部血管鏈伸向皮下。

深層交通支：從尾橫動脈發出，連同尾深動脈。

淺層交通支：從尾橫動脈發出，連同尾側動脈。

2.4 尾深動脈

臀下動脈終末直支，緊貼椎骨縱向走行，以尾椎為單位，發出一個分支通過連接尾交通動脈形成于尾中動脈和尾側動脈的連接，形成深淺雙層血循環交通結構。

2.5 淺層尾背動、靜脈鏈

來自尾側動靜脈。尾背部縱行走行，成鏈狀分布，沒有獨立縱向直行的血管。

注：A：尾動脈造影俯視全圖；B：尾動脈造影局部圖。1：尾正中動脈；5：尾側動脈；8：尾橫動脈；11：尾深動脈。圖1 尾動脈造影圖Note. A: Top view of caudal artery arteriography. B: Partial enlarged view of the caudal artery arteriography. 1: Middle caudal artery; 5: Lateral caudal artery; 8: Caudal transverse artery; 11: Deep caudal artery.Fig.1 Angiography of the caudal arteries

注：1：尾正中動脈；2：尾正中靜脈；3：尾副動脈I；4：尾副動脈II；5：尾側動脈；6：尾側靜脈；7：尾背動、靜脈。圖2 鼠尾第9尾椎之前的橫斷面HE染色圖Note. 1: Middle caudal artery; 2: Middle caudal vein; 3: Caudal collateral artery I; 4: Caudal collateral artery II; 5: Lateral caudal artery; 6: Lateral caudal vein; 7: Dorsal caudal artery/vein.Fig.2 Cross section before the ninth coccygeal vertebra of rat tail. HE staining

注：A～D：彩色染料灌注圖；E：橫截面示意圖。1：尾正中動脈；2：尾正中靜脈；3：尾副動脈I；5：尾側動脈；6：尾側靜脈；8：尾橫動脈；9：尾橫靜脈；10：皮支；11：尾深動脈；12：尾深靜脈；13：交通支。圖3 鼠尾彩色解剖圖Note. A-D: Paint perfusion of the caudal vessels. Red: arteries. Blue: veins. E: Schematic cross section. 1: Middle caudal artery; 2: Middle caudal vein; 3: Caudal collateral artery I; 5: Lateral caudal artery; 6: Lateral caudal vein; 8: Caudal transverse artery; 9: Caudal transverse vein; 10: Cutaneous branches; 11: Deep caudal artery; 12: Deep caudal vien; 13: Transverse branches.Fig.3 Color anatomy images of the rat tail

3 討論

當前關于大鼠尾部血管的解剖資料不全，缺乏整體概念，因不了解大鼠尾部血管的正確解剖結構，在實驗中通過結扎股動脈、腘動脈甚至單側髂總動脈，造大鼠后肢缺血模型，模型不能成功，就是因大鼠與人類的解剖結構不同。鼠尾特殊血管分布結構，應該是長期自然選擇的結果，尾部細長而暴露，易于受到損傷。背部血管最暴露，最易受傷。其形成鏈狀，損傷時出血少，缺血輕。一側后肢損傷，出現股動脈缺血時，健側血液可以通過健側尾側動脈和尾正中動脈流入患側尾側動脈，由遠端向上反流，直至患側髂內動脈，再正流進入股動脈，提供缺血側后肢血液供應。我們的系列血管造影實驗證實了這個論斷。這也是動物實驗模型中，大鼠在一側阻斷股動脈后，不出現明顯的患肢缺血的原因之一。由于人類沒有尾巴，單側下肢股動脈阻斷后，缺血的后果較大鼠明顯嚴重得多，這也提示我們，在制作大鼠后肢缺血模型時，不應簡單結扎一側股動脈或髂動脈，而在了解了其詳細的解剖結構后，可以根據實驗目的，精確設計結扎某根血管或某幾根血管而達到后肢不同時間不同效果的缺血模型；通過研究發現鼠尾存在兩套血源：薦中動脈和臀上動脈。其在尾部依尾橫動脈形成溝通。尾橫動脈呈尾椎節段性分布，直接溝通尾正中動脈、尾深動脈和皮支。在尾部被橫斷后，可以保持損傷節段以上尾椎的動靜脈回流通路；鼠尾存在動靜脈口徑明顯不規范的現象：尾外側靜脈明顯大于伴隨的動脈，而正中動脈明顯大于伴隨的靜脈，形成供血主要來自腹面的尾正中動脈，回血主要依靠兩側的尾側靜脈，符合腹面動脈保護的安全性，同時利于血管散熱，尾橫動脈提供了不同血源體系的溝通渠道。

本研究使用靜脈期回避技術，用自行配制的造影劑和特殊造影技術，控制顯示20 μm微動脈而無靜脈影像。血管造影中需注意的事項：灌注前結扎腸系膜下動脈，避免腸系膜動脈影像影響讀片；造影劑灌注速度宜先慢后快，以利大小動脈都充滿充盈；封閉后腔靜脈切口后再灌注1 mL造影劑，以達到生理血壓，保持以生理形態固定；造影前處死動物，靜置15 min，以防止造影時肌肉抽搐，影響X-光片影像的清晰度；使用底片，質量高于數碼圖像(目前美國Faxitron Bioptics公司相機水平)，可以顯示20 μm的微小動脈；專門研制的動脈造影劑，控制顯示20 μm微動脈，可以避免造影劑通過微循環進入靜脈，獲得全動脈期影像，避免了動靜脈期的靜脈影像干擾。

做組織采集和固定時，為使動靜脈保持存活時的形狀，鼠尾的組織采用生存壓力固定和等滲脫水技術，組織處理需注意的事項：結扎雙側髂總動脈、髂內動脈和腸系膜下動脈，以保證固定液充分進入尾部血管；灌注時剪開后腔靜脈，以利于將血液沖出體外；封閉后腔靜脈，再灌注1 mL固定液，可以保證血管處于充盈狀態下固定，以保持生理形態；脫水前一定要切除結扎線，以防止封閉狀態下脫水，導致血管塌陷甚至閉鎖；脫鈣處理充分，以利于切片順利進行。

另外，本文對鼠尾特殊血管進行解剖研究后，對大鼠尾部血管的使用有幾點建議：澄清尾靜脈名稱的混亂，我們一般注射給藥的較粗大且分布表淺的為尾側靜脈，而非籠統的尾靜脈；在了解解剖結構后，尾側靜脈注射，最安全進針點應該選擇在兩節尾椎之間的下端，可保證進針后避免損傷到尾側動脈節點；尾正中動脈適于動脈采血、給藥、練習顯微外科血管吻合技術。

本研究準確地顯露了大鼠尾部豐富的血管結構，揭示了鼠尾深層血管系統的存在，并提出雙層框架血管結構的理念，填補了大鼠解剖結構的空白，為探討重大損傷、代償后肢缺血等生理功能的相關研究打下良好的基礎。

[致謝：特別感謝美國劉彭軒(Perry Liu)老師的技術指導及造影圖片提供，在此致謝！]

[1] 王增濤, 郝麗文, 李桂石, 等. WISTAR大鼠解剖圖譜 [M]. 濟南: 山東科學技術出版社, 2009: 240-255.