王成稷,柴 青,龔 慧,王 玨,萬穎寒,顧正頁,暴 旭,沈如凌
(1.上海實驗動物研究中心,上海 201203;2.青島市疾病預防控制中心,青島 266011;3.蘇州坤宸生物科技有限公司,蘇州 215031)
舒泰是一種復合麻醉劑,被廣泛應用于寵物及野生動物的麻醉,如:犬、貓、穿山甲、大食蟻獸、野豬、非人靈長類動物等[1-7]。但在小鼠麻醉中,單用舒泰的麻醉效果較差,使用劑量低于75 mg∕kg時小鼠麻醉深度不夠,使用劑量大于75 mg∕kg時極易造成小鼠死亡;而使用鎮靜劑右美托咪定聯合舒泰麻醉小鼠可得到較好的麻醉效果[8]。然而右美托咪定價格比較昂貴,麻醉成本較高。另外,同為鎮靜劑的鹽酸賽拉嗪或鹽酸氯丙嗪等常與舒泰聯用,應用于梅花鹿、馬鹿、旋角羚、斑馬和貓等動物的麻醉[9-11],可有效減少麻醉藥的用量,擴大安全范圍[12-13]。本研究團隊嘗試使用不同劑量的舒泰聯合鹽酸賽拉嗪麻醉C57BL∕6J小鼠,觀察小鼠在不同麻醉劑量下的麻醉時間,以期為各類小鼠手術及相關實驗設計提供參考。
SPF級C57BL∕6J小鼠100只,雌雄各半,7~8周齡,體質量(25±3)g,購自上海南方模式生物科技股份有限公司[SCXK(滬)2017-0010],質量合格證編號20170010016601。小鼠飼養于上海實驗動物研究中心屏障設施[SYXK(滬)2019-0003]。所有實驗操作均經上海實驗動物研究中心實驗動物管理和使用委員會審批通過(IACUC編號200511005)。
舒泰50(即注射用鹽酸替來他明鹽酸唑拉西泮)購自法國維克有限公司(批號7LR9A);鹽酸賽拉嗪注射液購自吉林省華牧動物保健品有限公司(批號191019);新樂敦滴眼液購自曼秀雷敦(中國)藥業有限公司(批號19J061);生理鹽水(即0.9%氯化鈉溶液)購自江西科倫藥業有限公司(批號C8111301);加熱墊購自余姚高上環??萍加邢薰荆ㄐ吞朌K540270-22X-NZD);全自動生化分析儀購自日本日立公司(型號7080)。
100只C57BL∕6J小鼠雌雄各半,隨機分成5組,每組20只且雌雄各半。根據參考文獻[8]、預實驗結果及供應商提供的參考劑量,選取舒泰劑量范圍為55~85 mg∕kg,鹽酸賽拉嗪劑量<30 mg∕kg。首先使用生理鹽水將50 mg∕mL的舒泰和50 mg∕mL的鹽酸賽拉嗪分別稀釋至5 mg∕mL,并將舒泰和鹽酸賽拉嗪以體積比為4∶1混合待用。然后每只小鼠注射前稱體質量,分4組給藥,即分別按照舒泰55 mg∕kg、65 mg∕kg、75 mg∕kg和85 mg∕kg(相應地,鹽酸賽拉嗪13.75 mg∕kg、16.25 mg∕kg、18.75 mg∕kg和21.25 mg∕kg)的 用藥劑量對小鼠進行腹腔注射。待小鼠翻正反射消失后,于小鼠雙眼各滴注新樂敦滴眼液1滴(約20μL)以保護角膜,放置于保溫墊上,觀察記錄小鼠麻醉誘導時間、麻醉維持時間、麻醉恢復時間。對照組小鼠腹腔注射200 μL生理鹽水。
麻醉誘導時間指藥物注射入小鼠體內到小鼠倒下并喪失痛覺的時間。麻醉維持時間指小鼠痛覺喪失到小鼠痛覺恢復的時間。麻醉恢復時間指小鼠痛覺恢復到小鼠自行翻正的時間??偮樽頃r間=麻醉誘導時間+麻醉維持時間+麻醉恢復時間。痛覺喪失的判定標準:小鼠全身肌肉松弛,呼吸平順,使用食指和拇指按壓小鼠后肢足趾末端,小鼠無疼痛反應。痛覺恢復的判定標準:小鼠呼吸速度加快,使用食指和拇指按壓小鼠后肢足趾末端,小鼠有疼痛反應。
小鼠麻醉蘇醒后飼養1 d后,經眼眶靜脈竇采血500μL,4 500 r∕min離心10 min后取血清,采用日立7080全自動生化分析儀測定肝腎功能指標,包括谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、肌酐含量。
應用GraphPad Prism 6軟件進行數據分析,計量結果以±s表示。組間比較采用兩樣本均數的t檢驗,劑量與麻醉時間的關系采用Pearson相關性分析。P<0.05為差異有統計學意義。
舒泰和鹽酸賽拉嗪復合麻醉各組小鼠均麻醉成功(80∕80)。舒泰注射劑量為85 mg∕kg時,有40%的小鼠(8∕20)在麻醉恢復期出現氣管分泌物增多、呼吸痰鳴音的現象,共死亡3只小鼠(2雄1雌),死亡率15%。提示當舒泰麻醉劑量在55~75 mg∕kg時能安全誘導小鼠麻醉,麻醉效果良好。
各劑量舒泰聯合鹽酸賽拉嗪進行復合麻醉的誘導時間、維持時間、恢復時間和麻醉總時間數據見表1。隨著舒泰劑量增加,麻醉維持時間、麻醉恢復時間和總麻醉時間均延長,而麻醉誘導時間縮短;統計學分析結果顯示,各劑量組間的麻醉維持時間差異有統計學意義(P<0.01),麻醉維持時間與注射劑量成正比(雄鼠r2=0.827,雌鼠r2=0.841,P值均<0.05),而麻醉誘導時間與注射劑量成反比(雄鼠r2=0.432,雌鼠r2=0.410,P值均P<0.05)。
表1 不同劑量舒泰聯合鹽酸賽拉嗪麻醉時各組小鼠的麻醉時間比較Table 1 Comparison of the duration of anesthesia in each group under different anesthetic concentrations(t/min,±s,n=10)
注:與低劑量組(55 mg/kg組)比較,*P<0.05,**P<0.01;與前一個劑量組之間比較,△△P<0.01;雌(♀)雄(♂)鼠之間比較,▲▲P<0.01。85 mg/kg劑量組麻醉后有3只小鼠死亡,2雄(a)1雌(b)。
項目麻醉誘導時間麻醉維持時間麻醉恢復時間總麻醉時間性別♂♀♂♀♂♀♂♀各劑量舒泰聯合鹽酸賽拉嗪55 mg/kg 14.32±6.16 14.26±2.85 12.03±3.19 11.11±3.56 19.26±8.64 23.02±4.77 40.25±14.58 46.89±6.93 65 mg/kg 11.55±3.30 12.6±2.29 31.76±3.78**△△23.99±5.13**▲▲△△22.14±5.86 28.62±5.68**63.11±6.55**63.59±7.99**75 mg/kg 9.41±1.99*11.07±2.82*39.75±4.34**△△39.67±8.28**△△39.11±7.88**35.15±11.12**86.83±8.93**84.46±11.31**85 mg/kg 5.75±1.86**8.33±2.86*45.35±5.64**46.67±5.68**△△45.95±27.00**a 46.27±20.24**b 91.33±37.74**a 103.84±16.41**b
用不同劑量的舒泰和鹽酸賽拉嗪復合麻醉,蘇醒后各劑量組小鼠的肝腎功能指標與對照組相比,無顯著差異(P>0.05,表2)。
表2 不同劑量舒泰聯合鹽酸賽拉嗪麻醉蘇醒后各組小鼠的肝腎功能指標比較Table2 Comparison of liver and kidney function indexes among different groups under different anesthetic concentrations(±s,n=10)

表2 不同劑量舒泰聯合鹽酸賽拉嗪麻醉蘇醒后各組小鼠的肝腎功能指標比較Table2 Comparison of liver and kidney function indexes among different groups under different anesthetic concentrations(±s,n=10)
注:各劑量組與對照組之間比較,P>0.05。85 mg/kg劑量組麻醉后有3只小鼠死亡,2雄1雌。
檢測項目谷丙轉氨酶z/(U·L-1)谷草轉氨酶z/(U·L-1)肌酐c/(μmol·L-1)性別♂♀♂♀♂♀對照組20.93±3.75 1 9.74±1.50 79.25±1 2.77 83.61±1 0.31 9.83±0.93 9.62±1.1 7各劑量舒泰聯合鹽酸賽拉嗪55 mg/kg 19.78±1.53 20.26±1.46 80.00±6.23 80.69±5.93 10.16±0.55 9.55±1.05 65 mg/kg 20.95±1.95 21.34±1.43 86.59±3.76 78.70±8.06 10.18±0.74 9.88±0.70 75 mg/kg 20.80±2.16 20.44±1.63 80.15±7.28 82.36±6.24 10.13±0.74 9.68±0.49 85 mg/kg 20.04±2.05 20.64±1.76 80.65±6.49 79.04±4.65 10.49±0.62 10.17±0.64
在動物手術實驗中,麻醉是最基礎的一個操作,但麻醉的好壞會直接影響手術結果。目前較為常用的麻醉方式主要有吸入麻醉和注射麻醉。吸入麻醉效果較好,但使用時需要麻醉機配合,麻醉維持前需要使用誘導箱進行誘導,操作較復雜,同時使用成本較高。相比吸入麻醉,注射麻醉操作簡便,使用成本低。目前常用的麻醉劑有戊巴比妥鈉、三溴乙醇和異氟烷等。戊巴比妥屬于二類精神藥物,其購買受到嚴格管控;三溴乙醇存在嚴重的不良反應,可引起腹腔內壁和腹部器官表面壞死及炎性改變[14];異氟烷雖然麻醉效果好,但需要配合麻醉機使用,從而增加了實驗成本。而舒泰可以很好地替代這些常用的麻醉劑。
舒泰是一種分離型麻醉劑,其主要成分為替來他明和唑拉西泮。其中,替來他明是一種麻醉劑,其藥理作用類似氯胺酮,主要抑制丘腦和新皮質系統,可選擇性地阻斷痛覺沖動傳導,使痛覺消失。舒泰具有誘導期迅速而平穩、不良反應小、止痛效果強等特點[16]。舒泰麻醉各類動物的劑量分別為:靈長類動物4~6 mg∕kg,牛科動物3.5~33 mg∕kg,靈貓科動物2.6~6 mg∕kg[17]。相較于其他動物,舒泰麻醉小鼠需要的劑量較高,一般為50~75 mg∕kg;并且在這個劑量范圍內,小鼠麻醉深度不夠,四肢會無意識地劃動;而使用劑量超過75 mg∕kg時,極易引起小鼠死亡[8]。這一點在本研究中得到了印證:當舒泰麻醉劑量增加至85 mg∕kg時,小鼠會出現氣管分泌物增多,呼吸出現痰鳴音的現象,極易造成小鼠死亡;而舒泰麻醉劑量在55~75 mg∕kg時能迅速且安全地誘導小鼠麻醉,麻醉效果良好。另外,在麻醉過程中,舒泰對動物體溫具有較強的降低作用[18]。故本實驗在小鼠倒地后立即將其放置于保溫墊上,可有效保持其正常體溫,減輕動物因體溫下降而導致的各類并發癥發生[15]。
在舒泰麻醉時聯合鹽酸賽拉嗪可有效提高麻醉質量。鄒蘆等[8]曾使用替來他明/唑拉西泮(舒泰50)聯合右美托咪定對BALB∕c小鼠進行麻醉時,得到了較好的麻醉效果;需要說明的是,雖然其麻醉維持時間較更長(達47~92 min),但其麻醉恢復時間也很長(82~130 min),需注射阿替美唑來縮短動物的麻醉恢復時間,操作較為復雜。相比而言,本研究的麻醉維持時間較短,在舒泰使用劑量為75 mg∕kg時,麻醉持續時間約為31~48 min,但這足以覆蓋大部分的動物手術所需要的時間。同時,本研究中使用的麻醉方法恢復時間短,無需再次注射拮抗劑來縮短麻醉恢復時間,操作更為簡便。而且本研究結果表明,在鹽酸賽拉嗪注射劑量不變的情況下,舒泰的麻醉維持時間與舒泰注射劑量成正比,故提示在實驗動物手術中可根據實驗所需時間的長短選擇相應的麻醉劑量,這樣可以有效減少麻醉劑的用量,縮短小鼠復蘇時間,提高實驗效率,節約實驗成本。
本實驗通過測定小鼠血清中谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶活性來評價舒泰聯合鹽酸賽拉嗪麻醉對小鼠肝功能的影響。結果顯示麻醉蘇醒后1 d,實驗組小鼠的谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶活性均與對照組相比無明顯差異,證明其肝臟功能良好。同時對小鼠血清中肌酐水平進行測定,結果顯示麻醉蘇醒后1 d,實驗組與對照組之間小鼠血清中肌酐含量無明顯差異,說明舒泰聯合鹽酸賽拉嗪麻醉對小鼠的腎功能也無明顯影響。可見舒泰聯合鹽酸賽拉嗪麻醉是一種比較安全的麻醉方法。
綜上所述,使用55~75 mg∕kg劑量的舒泰聯合鹽酸賽拉嗪麻醉7~8周齡的C57BL∕6J小鼠,可得到較好的麻醉效果且安全,并且通過調整麻醉劑量可控制麻醉時間,提示這是一種穩定可靠的麻醉方法。
[作者貢獻]
王成稷:設計實驗,實施研究,采集數據并分析,撰寫文章;
柴青:設計實驗,采集并分析數據,文章內容補充與整理;
龔慧、王玨、萬穎寒和顧正頁:實施研究,采集數據;
暴旭:實驗指導,技術支持;沈如凌:實驗指導,文章內容補充與整理。
[利益聲明]所有作者均聲明本文不存在利益沖突。