申 晨, 張寶杰, 王學民, 朱瑾彥, 張 敏, 李 彬
(中國醫學科學院北京協和醫學院阜外醫院心血管在體實驗研究與評價中心,心血管植入材料臨床前研究與評價北京市重點實驗室,動物實驗中心,北京 102308)
巴馬小型豬是科學研究中常用的大型動物,目前研究人員已用其建立了一系列正常生理及內外科疾病模型[1]。因為豬對研究刺激尤其敏感,易躁動掙扎,影響實驗操作進行,因此很多疾病模型實驗都需要動物在麻醉狀態下進行。氯胺酮,是一種擬交感麻醉藥物,無肌松作用,可維持較短時間麻醉。賽拉嗪是一種強效α2腎上腺素受體激動劑,具有鎮靜、鎮痛和肌松作用[2]。在動物實驗中,常使用氯胺酮和賽拉嗪復合麻醉后保定動物并進行短時間手術或處置[3]。但目前不同動物實驗中心多根據經驗給藥,無統一給藥標準,麻醉有效性及安全性無循證依據保證。因此,本研究擬將36只巴馬小型豬根據不同麻醉藥物劑量分成3組,探討不同劑量氯胺酮和賽拉嗪復合麻醉巴馬小型豬的麻醉有效性及對肝腎功能的影響。
雄性巴馬小型豬36只,平均體質量為(31.0±2.8)kg(28~37 kg),均由中國科學院動物研究所[SCXK(京) 2018-0005] 提 供, 質 量 合 格 證 編 號 為110350211100004441、110350211100003858。所有動物均健康狀況良好,檢疫合格。實驗動物飼養于中國醫學科學院阜外醫院動物實驗中心[SYXK (京)
2019-0041]。
本實驗選取36 只巴馬小型豬,隨機分成3 組,采用不同劑量的麻醉藥物誘導麻醉。探究不同劑量的氯胺酮和賽拉嗪誘導麻醉的麻醉效果。動物實驗均在心血管植入材料臨床前研究評價北京市重點實驗室完成(依托單位為中國醫學科學院阜外醫院動物實驗中心),并經中國醫學科學院阜外醫院實驗動物管理與使用委員會批準[倫理批號為0102-1-36-HX(X)-32]。
鹽酸氯胺酮注射液[每2 mL含100 mg,購自江蘇中牧倍康藥業有限公司];鹽酸賽拉嗪注射液[每2 mL含200 mg,購自長沙拜特生物科技研究所有限公司];獸用全自動生化分析儀(型號Catalyst One,美國IDEXX公司)。
36只巴馬小型豬采用隨機數字表法隨機分成3組,每組12 只,使用不同劑量的麻醉藥物:A 組為氯胺酮10 mg/kg+賽拉嗪2 mg/kg;B 組為氯胺酮10 mg/kg+賽拉嗪1.5 mg/kg;C組為氯胺酮5 mg/kg+賽拉嗪2 mg/kg。
根據動物體質量及分組計算兩種麻醉藥物用量,將藥物混合后對3 組巴馬小型豬進行肌內注射麻醉誘導,注射部位為頸后肌肉。不進行任何維持麻醉。
觀察麻醉誘導時間、麻醉維持時間和麻醉清醒時間。麻醉誘導時間是指自肌內注射麻醉藥物至動物趴臥安靜、眼瞼反射消失的時間;麻醉維持時間是指無外界刺激的情況下,自動物趴臥安靜、眼瞼反射消失至動物眼瞼反射恢復、肢體恢復自主活動的時間;麻醉清醒時間是指在無外界刺激的情況下,自動物趴臥安靜、眼瞼反射消失至動物可以完全站立并自主運動的時間。
同時記錄動物在麻醉過程中的體動情況,標準為麻醉過程中出現的任意可觀察到的自主肌肉運動。
待巴馬小型豬無反抗能力時,穿刺前腔靜脈,采集靜脈血3 mL,應用獸用全自動生化分析儀進行血液生化指標檢測,以反映動物肝腎功能變化。
使用SPSS 26.0 統計學軟件進行統計分析。應用Shapiro-Wilk檢驗數據分布正態性。所有連續性變量均使用±s表示,分類變量使用計數(百分比)表示。正態分布的兩組數據采用t檢驗比較,正態分布的多組數據采用單因素方差分析比較;非正態分布的多組數據采用Kruskal-WallisH檢驗比較。多組比較后,兩兩比較均采用Bonferroni法進行校正。所有比較均采用雙側檢驗,檢驗水準為α=0.05,以P<0.05 認為差異有統計學意義。
3組巴馬小型豬均存在自主呼吸。A組及B組動物均側臥,提示進入麻醉狀態;C 組動物均趴臥,提示麻醉深度較淺。給藥后A組及B組麻醉誘導時間短于C組(P=0.001及P=0.021,Bonferroni法兩兩比較)。
由于C 組動物誘導后一直存在自主肌肉活動,難以判斷C組動物是否“可以自主活動的時間”,因此未記錄C組動物麻醉維持時間。A組及B組麻醉維持時間差異無統計學意義(P>0.05)。
A組及B組麻醉清醒時間明顯長于C組(P<0.001及P=0.001,Bonferroni法兩兩比較)。
A組及B組所有動物均未出現明顯體動;C組動物均在麻醉過程中出現體動,其中明顯體動發生率為41.7%(5/12),見表1。

表1 三種劑量的組合麻醉藥物誘導巴馬小型豬的麻醉效果Table 1 Anesthetic effects of three doses of combined anesthetics on Bama miniature pigs
評估3 種劑量麻醉藥物誘導后巴馬小型豬肝腎功能的變化(表2),發現3 組動物肌酐及尿素氮水平無顯著差異,表明3 種麻醉藥物對腎功能無明顯影響;然而3 組動物谷丙轉氨酶存在明顯差異(P=0.031),但兩兩比較未發現任意兩組間存在統計學差異(P>0.05,Bonferroni 法兩兩比較)。綜上,結果表明,3 種劑量的麻醉藥物對動物肝腎功能的影響無明顯差異。

表2 三種劑量的組合麻醉藥物誘導后巴馬小型豬的肝腎功能影響Table 2 Impact of three doses of combined anesthetics on hepatic and renal function of Bama miniature pigs
在動物實驗中,常使用氯胺酮和賽拉嗪復合麻醉后進行動物保定,采血送檢,血壓、心電圖、超聲心動圖檢查等短時間操作。目前各動物實驗中心多根據經驗給藥:龔寶勇等[4]按照鹽酸氯胺酮注射液10 mg/kg和賽拉嗪注射液1 mg/kg的劑量麻醉蕨麻小型豬,探究復合麻醉對豬血壓和脈搏的影響,結果表明鹽酸氯胺酮與賽拉嗪復合麻醉對蕨麻小型豬血壓、脈搏變化無明顯影響;焦昆等[5]將氯胺酮和速眠新按照2 mL∶1.5 mL比例混合,認為0.3~0.4 mL/kg可以作為安全劑量用于小型豬的麻醉;黃佩娣等[6]在實驗豬經自然腔道內窺鏡手術中分別應用速眠新Ⅱ(2 mL)或氯胺酮(2~3 mg/kg)復合丙泊酚,比較麻醉效果,結果表明速眠新Ⅱ或氯胺酮誘導復合丙泊酚麻醉用于實驗豬內窺鏡手術可獲得安全麻醉效果。本研究將36只巴馬小型豬分為3組,采用不同劑量的氯胺酮與賽拉嗪復合,希望可以得到滿足麻醉效果要求且對動物影響最低的麻醉劑量。結果顯示,A 組聯合應用氯胺酮10 mg/kg及賽拉嗪2 mg/kg 可維持平均(50±13)min 的麻醉時間,B 組聯合應用氯胺酮10 mg/kg 及賽拉嗪1.5 mg/kg可維持平均(45±7)min 的麻醉時間,每組12 只動物的麻醉維持時間符合正態分布,可認為數據較為穩定,可為科研工作人員根據所需維持時間選擇麻醉藥物劑量提供參考。
氯胺酮是一種分離麻醉藥,可在抑制部分大腦皮層的同時興奮另一部分,如可興奮交感神經中樞并提高心率,同時抑制大腦聯絡途徑和丘腦的興奮性神經遞質,以產生麻醉效果;其主要用于不需要肌肉松弛的麻醉、短時間的手術和診療處置。而賽拉嗪是一種鎮痛性化學保定藥物,作用于中樞,可呈現良好的鎮靜、鎮痛和肌松作用[2,7]。本研究結果發現,C 組麻醉藥物劑量無法維持穩定的麻醉效果,表明在不改變賽拉嗪劑量的情況下,將氯胺酮劑量減半難以得到滿意的麻醉效果。氯胺酮在肝臟內主要經脫甲基和羥基化代謝,代謝物及原形藥物隨尿液排出。賽拉嗪經腎臟部分代謝。本研究檢測血液生化指標中肝腎功能指標時,未在3 組間發現具有統計學意義的明顯差異。因此可認為,氯胺酮5~10 mg/kg 復合賽拉嗪1.5~2 mg/kg不會對肝腎代謝產生顯著性影響。
需要指出,本研究未進行有創動脈血壓及心電圖監測,無血壓、心率等生命體征數據,因此結果需辯證討論;另外,本研究僅設置3 組麻醉藥物劑量,在今后研究中可考慮設置藥物劑量梯度,以期得到最佳劑量。
[醫學倫理聲明Medical Ethics Statement]
本研究設計的所有動物實驗均已通過中國醫學科學院阜外醫院實驗動物管理與使用委員會批準(倫理批號為0102-1-36-HX(X)-32)。所有實驗過程均遵照實驗動物相關法律法規條例要求進行。
All experimental animal protocols in this study were reviewed and approved by Institutional Animal Care and Use Committee of Fuwai Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences [IACUC No. 0102-1-36-HX(X) -32], and were carried out following the guidelines such asAnimal Management Regulations(01/03/2017),Laboratory Animal:Guideline for Ethical Review of Animal Welfare(GB/T 35892—2018),ARRIVE 2.0,IGP 2012 and IAVE Guideline 2010.
[作者貢獻Author Contribution]
李彬負責實驗思路構思、審核并修改終稿;申晨負責實驗實施、數據整理及初稿撰寫;張寶杰與王學民負責實驗實施;朱瑾彥與張敏負責數據記錄與數據分析。
[利益聲明Declaration of Interest]
所有作者均聲明本文不存在利益沖突。