黎桂玲,劉 科,黎雄才,鄺少松,王 剛
(廣東省醫學實驗動物中心,廣東 佛山 528248)
【研究意義】BALB/c小鼠和C57BL/6小鼠是實驗動物中常見的近交系小鼠,在經過至少20代以上近交后,基因的純合性(遺傳位點純合度大于98.6%)、表型的一致性、遺傳的穩定性、背景資料的完整性與分布的廣泛性[1]已眾所周知。血液生理生化指標不僅反映動物的生理狀態和健康狀態,還可以評價其生長性能和生產性能,對評價動物的代謝狀況、生理狀態和飼養管理具有重要意義。同時,血液生理生化指標是實驗動物標準化的重要內容,也是腫瘤學、毒理學、病理學、生理學、藥學、營養學等領域常用的指標[2-8],具有重大的臨床診斷意義。小鼠是常用且應用最廣的實驗動物之一,是實驗動物中培育品種品系最多的動物,小鼠正常血液生理生化指標的測定與比較對醫學等研究具有重要意義。【前人研究進展】迄今已有對15~20 g(3~4周齡)小鼠[9-10]、4~6月齡轉基因小鼠[11]等小鼠的血液生理生化指標變化進行比較分析,均表明不同品系小鼠在離乳或相關表達性狀開始出現等狀態下部分血液生理生化指標存在一定差異。【本研究切入點】小鼠成熟早,繁殖力強[12],6周齡、9周齡時分別處于性成熟、體成熟階段[13]。但對與小鼠繁殖性能相關的生理階段所處年齡和性別的血液生理生化研究分析較少。【擬解決的關鍵問題】本研究通過對6周齡和9周齡SPF級BALB/c小鼠、C57BL/6小鼠進行血常規、血生化參數進行測定及比較,進一步了解常用近交系小鼠不同性別及所處不同生理階段與繁殖性能相關的血常規與血生化參數的差異性,為科研工作者及實驗動物使用者對近交系小鼠的應用與研究提供一定的基礎數據和參考。
供試SPF級BALB/c小鼠和C57BL/6小鼠各120只,其中6周齡、9周齡各60只,雌雄各半,均由廣東省醫學實驗動物中心提供,生產許可證號為SCXK粵2018-0002。飼料為實驗動物中心提供的無菌繁殖鼠料,合格證號為粵飼證(2019)05073。
主要試劑:DS稀釋液、M-52DIFF溶血劑、M-52LH溶血劑,購自深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司;ALT、AST、ALP、CK、TP、ALB、GLOB、GLU、BUN、CREA、TC、TG,購自上海科華生物工程股份有限公司。
主要儀器:全自動血液細胞分析儀(Mindray BC-5000,中國)、低速離心機(TDL-5-A,中國)、全自動生化分析儀(HITACHI 7020,日本)。
1.2.1 飼養方法 BALB/c小鼠和C57BL/6小鼠均飼養在廣東省醫學實驗動物中心SPF級屏障設施中,溫度控制在20~26℃,相對濕度約60%。光照周期為10 h明/14 h暗,換氣次數大于20次/h。飲用水均經過高溫滅菌,紫外照射消毒。自由采食、飲水。籠具與飼料按2次/周進行更換,均經過嚴格的高溫蒸汽滅菌消毒,進出屏障設施均嚴格遵守相關標準操作規程。
1.2.2 血液標本的采集 2018年12月至2019年1月,隨機抽取6周齡和9周齡SPF級BALB/c小鼠、C57BL/6小鼠各60只,雌雄各半,禁食12 h過夜。每只小鼠經1%戊巴比妥鈉麻醉,于眼眶靜脈叢分別采取0.5 mL全血于EDTA K2抗凝管、1.5 mL離心管中,離心管在3 000 r/min轉速下離心10 min。
1.2.3 血常規指標檢測 利用全自動血液細胞分析儀檢測小鼠全血血常規指標,包括白細胞(WBC)、中性粒細胞(NE)、淋巴細胞(LY)、單核細胞(MO)、嗜酸性粒細胞(EO)、嗜堿性粒細胞(BA)、中性粒細胞比率(NE%)、淋巴細胞比率(LY%)、單核細胞比率(MO%)、嗜酸性粒細胞比率(EO%)、嗜堿性粒細胞比率(BA%)、紅細胞(RBC)、血紅蛋白(HGB)、紅細胞壓積(HCT)、紅細胞平均體積(MCV)、平均血紅蛋白量(MCH)、平均血紅蛋白濃度(MCHC)、紅細胞分布寬度(RDW)、血小板(PLT)、血小板壓積(PCT)、平均血小板壓積(MPV)、血小板平均分布寬度(MDW)。
1.2.4 血生化指標檢測 利用全自動生化分析儀檢測小鼠血清血生化指標,包括丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天門冬氨酸氨基轉移酶(AST)、堿性磷酸酶(ALP)、肌酸激酶(CK)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、血清球蛋白(GLOB)、白蛋白/球蛋白(A/G)、葡萄糖(GLU)、尿素氮(BUN)、肌酐(CREA)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)。
利用SPSS 21.0軟件進行數據處理及差異性分析,組間差異分析用t檢驗法。
2.1.1 BALB/c小鼠血常規檢測結果 從BALB/c小鼠血常規檢測結果(表1)可知,6周齡雌、雄性小鼠的MO、NE%、LY%、MO%及PLT差異極顯著,NE及MPV差異顯著;6周齡與9周齡雌性小鼠的NE%、LY、HGB、HCT、MCV、RDW、PCT及MPV差異極顯著,NE及MO%差異顯著;9周齡雌、雄性小鼠的WBC、LY%、NE%、MCV、MCH及RBC差異極顯著,LY、HGB、HCT差異顯著;6周齡與9周齡雄性小鼠的 WBC、LY、EO、NE%、MO%、EO%、RBC、HGB、HCT、RDW、PCT、MPV、MDW差異極顯著,LY%差異顯著,其余檢測指標差異不顯著。

表1 6周齡和9周齡SPF級BALB/c小鼠血常規檢測結果Table 1 Blood routine results of 6 weeks old and 9 weeks old SPF BALB/c mice
2.1.2 C57BL/6小鼠血常規檢測結果 從C57BL/6小鼠血常規檢測結果(表2)可知,6周齡雌、雄性小鼠血的MO、HCT、RBC差異極顯著,WBC、LY、MCH、MCHC、HGB差異顯著;6周齡與9周齡雌性小鼠的WBC、NE、MO、MO%、RDW差異極顯著,LY、NE%、LY%、MDW差異顯著;9周齡雌、雄性小鼠的RBC、MCH差異 極 顯 著,WBC、LY、MO、HCT、MCHC、PLT、MPV差異顯著;6周齡與9周齡雄性小鼠的 WBC、NE、MO、MO%、RBC、HGB、HCT、MCV、MCH、MCHC、RDW差異極顯著,LY、EO差異顯著,其余血常規檢測指標差異不顯著。

表2 6周齡和9周齡SPF級C57BL/6小鼠血常規檢測結果Table 2 Blood routine results of 6 weeks old and 9 weeks old SPF C57BL/6 mice
2.2.1 BALB/c小鼠血生化檢測結果 從BALB/c小鼠血生化檢測結果(表3)可知,6周齡雌、雄性小鼠的所有檢測指標差異均不顯著;6周齡與9周齡雌性小鼠的ALP、GLU、CREA、TC、TG差異極顯著,AST、ALB、BUN差異顯著;9周齡雌、雄性小鼠的AST、ALP、TP、GLOB、A/G、TC、TG差異極顯著,BUN差異顯著;6周齡與9周齡雄性小鼠的ALP、TP、GLOB、A/G、BUN、CREA差異極顯著,ALT、GLU、TG差異顯著,其余檢測指標差異不顯著。
2.2.2 C57BL/6小鼠血生化檢測結果 從C57BL/6小鼠血生化檢測結果(表4)可知,6周齡雌、雄性小鼠的AST差異極顯著,其余檢測指標差異不顯著;6周齡與9周齡雌性小鼠的ALP、TG差異極顯著,AST、TP、GLOB、A/G差異顯著;9周齡雌、雄性小鼠的所有檢測指標差異均不顯著;6周齡與9周齡雄性小鼠的ALP、TP、GLOB、A/G、TG差異極顯著,TC差異顯著,其余檢測指標差異不顯著。
實驗動物血液生理生化指標是判斷動物健康狀況和選擇合格動物的標準,是臨床醫學和生物醫學研究的重要數據。動物的血液生理生化指標與年齡、性別相關[14],并呈現出一定的差異,對動物的繁殖性能有一定影響。BALB/c小鼠和C57BL/6小鼠是實驗動物中常用的近交系小鼠,其生理生化指標存在一定的差異性,與相關報道的研究結果[15]一致。小鼠成熟早、繁殖力強,一般雌鼠30~50日齡、雄鼠45~60日齡性成熟[16],雌鼠 65~75日齡、雄鼠 70~80日齡體成熟[17],性成熟1個月后基本處于體成熟階段[18]。性別與性成熟、體成熟兩個生理階段的小鼠生理生化指標的差異性為本研究探討的主要內容,6周齡、9周齡的雌雄小鼠正好符合這一探討的條件。

表3 6周齡和9周齡SPF級BALB/c小鼠的血生化結果Table 3 Blood biochemical results of 6 weeks old and 9 weeks old SPF BALB/c mice

表4 6周齡和9周齡SPF級C57BL/6小鼠的血生化結果Table 4 Blood biochemical results of 6 weeks old and 9 weeks old SPF C57BL/6 mice
血液生理生化指標不僅可以反映動物的生理狀態和健康狀態,還可以評價其生長性能和生產性能,對評價動物的代謝狀況、生理狀態和飼養管理具有重要意義。本研究在嚴格的實驗試驗條件下,采用同一儀器對廣東省醫學實驗動物中心的SPF級BALB/c小鼠和C57BL/6小鼠的各項血液生理生化指標進行檢測與分析比較,檢測數據具有較好的參考價值。
本研究SPF級BALB/c小鼠和C57BL/6小鼠的血液生理生化指標與王冬平等[4]所測定的結果有一定差異,可能原因是由于所用試劑、檢測方法等多種因素不同所致[19-20],但最主要的原因是由于實驗動物微生物級別和飼養環境的不同而造成差異。楊林等[11]對MRL/lpr狼瘡小鼠和C57小鼠血常規、主要臟器系數的比較結果反映了不同月齡小鼠的血常規指標存在一定的差異性。本研究通過對相同生理階段雌雄BALB/c小鼠和C57BL/6小鼠進行生理生化指標檢測,結果進一步反映了在相同生理階段的雌雄小鼠血液生理指標存在一定差異性;不同生理階段的同性小鼠血液生理指標差異極顯著。同時,本研究還發現在相同生理階段的雌雄小鼠血生化指標差異不顯著,不同生理階段的同性別小鼠血液生化指標差異極顯著,這與沙鼠[3]、兔[20]的血生化變化趨勢相似。
通過對BALB/c小鼠和C57BL/6小鼠血液生理指標比較可發現,RBC、HGB、HCT、PLT分別隨著生理狀態的成熟而增加,WBC反而減小。該生理現象出現的原因可能是由于不同的生理階段,小鼠機體的激素水平、所需能量、耗氧量、免疫系統及功能等方面都有所變化,血常規檢驗中紅細胞、白細胞以及血小板往往表現出不同程度變化[21];同時,血管內皮細胞分泌多種活性物質維持血管的舒縮狀態,調節器官血流的同時對血液凝固、白細胞活性及血小板聚集有重要作用[22]。在同一生理階段,RBC、HGB、HCT、PLT存在一定差異,可以看出近交系小鼠正常血液生理生化指標在雌雄之間差異顯著,故在腫瘤學、藥效篩選等實驗中注意動物性別的選擇。WBC是機體防御的重要組成部分,LY更是在免疫反應中起重要作用,在不同生理階段的小鼠WBC與LY數量均存在一定差異,說明隨著生理階段的變化,小鼠的免疫機能逐漸增強,故在免疫學、抗體制備等實驗中注意動物年齡和生理階段的選擇。
血液生化指標既能反映機體健康狀況,又能對疾病進行診斷和監測。ALB反映機體的營養狀況,TP由ALB和GLOB組成,能正常維持機體的膠體滲透壓,調節體內物質代謝及凝血等功能,本研究血清生化指標中TP、ALB、BUN、TG、GLOB、A/G等指標隨生理階段的變化均表現出差異性。TP[23]、ALB和GLOB水平較高可能與其營養物質代謝改變有關。BUN是由肝臟合成的蛋白質代謝的終產物,是體內的一種代謝廢物,攝入的蛋白質過多可導致BUN升高[24-25],同時日糧中蛋白質的水平也會影響動物母乳中的BUN含量[26-27]和對氮的利用率[28]。本試驗中的BUN含量在小鼠正常范圍內。CRE是血液中除蛋白質以外的含氮物質,反映腎臟的排氮功能,因此通常用CRE與BUN聯合診斷腎功能異常疾病。ALP隨生理階段的變化呈現出顯著性差異,性成熟階段(6周齡)小鼠顯著高于體成熟(9周齡)小鼠,這種現象與人體內ALP水平變化趨勢相似[29],這與肝功能的變化有關。GLU是在神經、激素和肝臟等組織器官下調節保持相對恒定[30],與本研究中同一品系小鼠測定結果相似。
本研究比較分析了不同生理階段和性別BALB/c小鼠、C57BL/6小鼠的血液生理生化參數,發現血液的生理生化值明顯受品系、性別和生理階段等因素的影響,這對進一步研究疾病模型及其他相關研究提供了基礎數據,建議科研工作者在使用小鼠進行相關研究時,加強對小鼠品種、品系、性別及生理階段的選擇,同時加強對動物生理與健康狀況的監測以及營養水平與生活環境的控制。