尹纪业,董延生,袁本利,瞿文生,余寿忠,原 野,王和枚,丁日高
(军事医学科学院 毒物药物研究所国家北京药物安全评价中心,北京 100850)
动物自发性病变包括非增殖性和增殖性病变, 安评工作中需要首先排除自发性病变,因此对自发
性病变的认识是安评工作的基础。动物自发性疾病的研究受到国内外学者的普遍重视。F344大鼠非增殖性病变发病率高,种类多,目前对该品系自发性疾病仍缺乏系统的认识。本课题受到国家科技部重大新药专项资助,利用我中心屏障环境单纯饲养F344大鼠336只,观察2年内非增殖性病变的种类和发生率等相关病理学背景资料,为药物安全性评价奠定基础。
1.1 动物 SPF级F344大鼠336只,雌雄各半,8周龄,购于北京维通利华实验动物技术有限公司[SCXK(京)2006-0009]。
1.2 实验分组 按动物剖杀时间分为6、12、18和24个月组,各组动物数分别为32、64、64、176只。
1.3 饲养条件 在本中心屏障环境中,动物自然生存状态,不加任何影响和条件限制,动物设施使用许可证号SYXK(军)2007-008。
1.4 病理学检查 每组动物腹腔麻醉(戊巴比妥钠,50 mg/kg)后放血处死,处死的动物解剖检查并选取各脏器标本。检查内容包括动物体质、发育和营养状况等,脏器的位置、大小、色泽、有无粘连,以及脏器的质地、有无积液等。
1.5 脏器系数 取心、肺、肝、脾、肾、胸腺、肾上腺、睾丸或卵巢、附睾或子宫和脑等器官称重其重量并计算脏器系数。
1.6 组织病理学 试验结束后,取心、肺、肝、脾、肾、胃、十二指肠、空肠、回肠、结肠、胰腺、颌下腺、食管、气管、甲状腺、甲状旁腺、胸腺、肾上腺、肠系膜淋巴结、睾丸、附睾、前列腺、卵巢、子宫、乳腺、皮肤、膀胱、脑(大脑皮质、脑干和小脑皮质)、垂体、颈髓、视神经、主动脉(弓)、胸骨骨髓和肌肉及坐骨神经等组织10%中性福尔马林固定。组织经充分固定后,逐级乙醇脱水,二甲苯透明,石蜡包埋,制备4μm切片,HE染色,光学显微镜检查。
1.7 诊断依据 将自发性病变分为非增殖性病变和增殖性病变,本文重点讨论非增殖性病变,诊断术语和标准参见 Guides for Toxicologic Pathology.STP/ARP/AFIP,Washington,DC。
2.1 大体检查
大体检查结果如表1所示,12个月开始出现肉眼可见的病理变化,包括垂体淤血肿大,子宫的肿大等,至18个月、24个月肝脏、肾脏外观呈细颗粒状改变可能与自发性炎症等病变有关,脾脏多因动物患白血病而肿大,睾丸因间质细胞增生或间质细胞瘤出现白色斑点或絮状外观。
表1 各组大体检查出现病变的例数(n/N) Tab.1 The number of lesions in different group at gross appearance(n/N)
2.2 镜下检查结果
如表2所示,镜下可见病变随月龄增加病变种
类和发病率明显增加。6、12、18、24个月病变种类
分别为5、6、9、14,其中24个月组9种病变发病率
均在50%以上。如心脏乳头肌纤维化是鼠进行性
心肌病的主要病变,各组发病率均在,对每种病变
其范围和程度都较高,但范围和程度上6个月组以轻度为主,局限在心内膜浅层,范围小,12个月组加重,至24个月范围大,达中重度以上,且多伴随炎细胞浸润心肌细胞变性坏死等改变。大鼠肾脏病变种类多样,包括肾小管扩张,管型,肾小管萎缩,钙盐沉积等,在6个月组可见少量动物发病,24个月组上述改变加重,且伴有间质炎细胞浸润等慢性肾病的改变。
表2 各组镜下检查非增殖性病变出现的例数和发病率(n/N)Tab.2 The number of non-proliferative lesions in different group(n/N)
3.1 F344大鼠出现的主要非增殖性病变包括:鼠进行性心肌病、支气管相关淋巴组织、自发性肾小管病变、胸腺萎缩和性腺退变等,主要特点及诊断要点简述如下。
3.1.1 心肌病理改变:
STP定义为鼠进行性心肌病(murine progressive cardiomyopathy),组织学观察可见心肌纤维化,常伴有炎细胞浸润,心肌纤维变性坏死,形成肉眼可见的白色斑点,文献报道24个月大鼠发病率达100%[1]。
3.1.2 肺病理改变:
6个月至24个月动物均可见细支气管旁慢性炎症灶,发病率分别为 78.1%、62.5%、87.5%、74.7%。为肺间质血管旁及细支气管旁淋巴细胞等单核细胞聚集增生,又称为支气管相关淋巴组织(bronchus-associted lymphoid tissue,BALT)[2,3]。
3.1.3 肾脏病理改变:
自发性病变以肾小管病变为主,包括肾小管扩张和蛋白管型、肾小管萎缩、色素沉着和钙盐沉积等,在6个月组部分动物即可见上述改变,发病率随年龄增长而增加,可能与营养等多种因素有关[4]。
3.1.4 胸腺退行性改变:
12个月时可见胸腺的萎缩,胸腺淋巴细胞数量减少,至24个月时部分萎缩的胸腺会出现“荒芜”图像。3.1.5 生殖器官退行性改变:
24个月雌性大鼠的可见卵巢退化表现为卵母细胞变性坏死,成熟卵泡的减少和消失,子宫扩张或萎缩,内膜增生等改变均较常见。24个月雄性大鼠睾丸曲细精管萎缩,生精细胞减少,间质细胞增生,及前列腺萎缩、上皮增生,炎症等改变亦较常见。3.2 在本中心屏障环境及GLP条件下,F344大鼠自发性疾病种类和发病率文献数据相差不大,随动物生存期的延长,动物增殖性和非增殖性疾病发病率均有所增加。12个月以内,大鼠自发性病变种类少,程度较轻,12个月以上F344大鼠自发性疾病种类多病变程度重,24个月时病变种类10种以上,发病率60%以上的就有4种,另外,24个月肿瘤性病变尤为突出,并成为动物死亡的主要原因。
在本中心现有条件下,随动物生存期的延长,F344大鼠自发性非增殖性疾病病变程度和发病率均有所增加,在范围和程度上有逐渐加重的趋势。本实验丰富了F344大鼠自发性病变的背景资料,为药物安全性评价提供基础。作为药物毒性病理诊断的重要内容,非增殖性疾病的认识和研究,将对药物毒性病理学发展起到重要的作用。
[1]任进,榎本真,今井清主编,图解毒性病理学[M].云南出版集团公司 .2006年10月第1版,P35.
[2]Pabst R,Gehrke I.Is the bronchus-associated lymphoid tissue (BALT)an integral structure of the lung in normal mammals,including humans?[J].Am J Respir Cell Mol Biol.1990;3 (2):131-5.
[3]Renne RA,Dungworth DL,Keenan CM,et al.Non-proliferative lesions of the respiratory tract in rats.R-1.In:Guides for Toxicologic Pathology.STP/ARP/AFIP.Washington,DC.
[4]Chandra M,Frith CH.Non-neoplastic renal lesions in Sprague-Daw ley and Fischer-344 rats[J].Exp Toxicol Pathol.1994;45 (7):439-47.