浅谈乳鼠在儿童药药理毒理学研究中的应用

2015-01-24 13:55朴成玉刘永武刘树民
中国比较医学杂志 2015年6期
关键词:药理

朴成玉,于 敏,刘永武,刘树民

(黑龙江中医药大学 药物安全性评价中心,哈尔滨 150040)



浅谈乳鼠在儿童药药理毒理学研究中的应用

朴成玉,于敏,刘永武,刘树民

(黑龙江中医药大学 药物安全性评价中心,哈尔滨150040)

【摘要】实验动物是医学生物学研究的重要手段,儿童是特殊的用药人群,故儿童药实验研究中选择合适的实验动物进行药理毒理学研究是保证新药研究科学性的关键问题。作者通过查阅大量文献,总结乳鼠在儿童常见疾病及其治疗药物药理学研究和毒理学评价中的应用情况,归纳乳鼠在药理毒理学研究中存在的问题,提出解决方法,为儿童药研发中受试动物的应用提供参考。

【关键词】儿童用药;乳鼠;药理;毒理

随着“夺命退烧药——尼美舒利”的出现、“叫停鱼腥草注射液事件”和“不合理使用抗生素致聋”等儿童药不良反应的频发,儿童用药安全已成为我国乃至全球医药行业最关注的问题。目前我国儿童药存在品种少、剂型规格缺乏、儿童和成人用药不区分、不合理用药、不良反应发生率高等问题,而儿童药研发不足为其主要原因[1,2],给我国儿童带来健康隐患。儿童为特殊用药人群,处于生长发育阶段,生理生化功能与成人差异较大,同一药物在儿童和成人体内的动态过程(吸收、分布、代谢、排泄)过程也不同[3],故儿童药药理毒理作用应根据适用儿童年龄选用不同生长发育阶段的实验动物进行研究,但关于实验动物适用情况的报道较少。本文通过查阅文献,就乳鼠在儿童常见疾病研究和药理毒理学研究中应用情况进行整理和总结,为儿童用药的研发提供研究方法和技术。

1乳鼠在儿童常见疾病研究中的应用

手足口病是肠道病毒感染而得的急性传染病,3岁以下儿童为主,多数以发热出诊为主要特征[4,5]。防治手足口病研究中多位学者选用ICR、KM、BALB/c不同日龄的乳鼠接种CoxA16或EV71病毒复制手足口病模型,观察给药后乳鼠的体重、死亡率、生命延长率、脑、后肢骨骼肌、肠组织中EV71病毒VP1蛋白表达等,研究对感染手足口病乳鼠的防御作用及其作用机理[6-8]。袁媛等[9]分别于交配前和受孕时注射免疫ICR雌鼠EV71 VLP疫苗、CVA16 VLP疫苗和双价VLP疫苗,使母鼠产生抗体,产下仔鼠第5天乳鼠接种EV71和CVA16病毒,观察单价和双价疫苗对5日龄手足口病模型乳鼠的免疫保护作用,发现EV71 VLP疫苗、CVA16 VLP疫苗和双价VLP疫苗均能通过母鼠传代于仔鼠降低乳鼠的死亡率,改善体重下降趋势。

早产儿视网膜病变是早产儿和低出生体重儿的常见疾病,也是儿童致盲的主要原因之一[10],氧诱导视网膜病变(oxygen-induced retinopathy, OIR)动物模型是研究早产儿视网膜病变的常用手段,由于乳鼠的视网膜血管尚未发育完全,故为研究早产儿视网膜病变的良好动物[11],C57BL/6J、SD乳鼠常用于OIR的研究。文献报道[12-15],7日龄C57BL/6J乳鼠置高氧(75%±2%)条件下饲养5 d,正常氧气条件下饲养5 d,能成功复制OIR动物模型,研究发现缺氧条件能促进OIR乳鼠视网膜组织血管新生,降低抗氧化能力,缺氧条件下巨噬细胞具有促进新生血管形成作用。白内障是儿童致盲的主要原因,多位学者选用12日龄Wistar或SD乳鼠颈背部皮下注射亚硒酸钠溶液复制硒性白内障模型[16,17],考察药物对硒性白内障的防治作用。胎儿酒精综合征是因孕期饮酒过量导致的新生儿发育异常综合征,唐永萍等[18]研究发现5日龄C57BL/6J颈部皮下注射2次20%酒精,两次给药间隔2 h,给药第2天导致新生小鼠视网膜神经节细胞层神经元明显丢失。

新生儿缺血缺氧性脑损伤是新生儿窒息引起死亡或智力障碍的原因之一,研究报道[19,20],不同日龄乳鼠麻醉手术结扎单侧颈总动脉,恢复后置低氧(氧/氮为8/92)环境下饲养,可成功复制新生儿缺氧缺血性脑病模型,模型乳鼠学习记忆能力、平衡能力降低,出现脑水肿症状。

肠易激综合征是胃肠功能紊乱的慢性功能性疾病,而内脏高敏性是IBS的主要发病原因。旺建伟[21],梁万年[22]等通过自幼年期刺激动物(8日龄Wistar乳鼠、14日龄SD乳鼠)肠道,增加成年后的内脏敏感性,成功复制IBS大鼠模型。

人类轮状病毒(HRV)和产肠毒素大肠杆菌是2岁以下婴幼儿发生腹泻的最主要病因,姜晓等选用5日龄NIH乳鼠灌胃HRV病毒成功造模后,连续给药5 d七味白术散发现该药物能清除感染乳鼠肠道内HRV,明显改善乳鼠小肠粘膜上皮细胞病变[23];赵姝静等[24]在抗大肠杆菌肠毒素卵黄抗体的研究中每只3日龄KM乳鼠灌胃给予100 μL致病菌和抗体混合物,验证了抗体对耐热肠毒素的中和作用。

2乳鼠在药理学研究中的应用

胡金芳等将7日龄C57BL/6J乳鼠置75%±2%用高氧箱内饲养5 d,正常空气中饲养5 d复制OIR动物模型,治疗后发现渴络欣胶囊通过HIF1-VEGF信号途径抑制VEGF分泌,抑制新生血管生成,改善无灌注区的形成[25]。张艳莎等[26]发现来源于人脂肪间充质干细胞的条件培养基可以改善缺氧缺血脑损伤7日龄SD乳鼠移植神经干细胞的存活,减少其凋亡,降低活化的caspase-3表达,为治疗新生儿缺氧缺血脑损伤提供有效方法。新生儿缺氧性脑病是新生儿脑损伤中常见疾病,张艳等[27]用珍宝丸干预7日龄Wistar乳鼠7 d后置缺氧(氧/氮为8/92)箱内1或4 h复制缺氧性脑损伤模型观察脑组织,发现珍宝丸能明显改善治疗组脑组织结构,其作用机理可能与降低缺氧性脑损伤乳鼠脑组织中p53蛋白的表达有关。徐涛等[28]首先结扎7日龄SD乳鼠颈总动脉,恢复2h后置低氧(氧/氮为8/92)环境下2.5 h复制新生儿缺氧缺血性脑病模型,用电针治疗能促进GFR生儿的表达,具有较好的脑保护作用。

3乳鼠在毒理学研究中的应用

草泽彧等[29]选用5日龄ICR乳鼠单次ip 0.1 mL(生药26 g/kg)或0.1 mL/次连续ip给药13 d考察儿童药热毒宁注射液的单次和多次给药毒性,未见异常不良反应,可知该药物在临床生药剂量2.23 g/kg下安全。

陈祥鹏等[30]将CVA16病毒从1×106按10倍稀释至1×102CCID50/mL接种于2日龄ICR乳鼠脑腔感染,观察21 d内乳鼠的死亡情况,根据Reed-Muench法计算得CVA16病毒感染ICR乳鼠的LD50为6.5CCID50,为手足口病模型制备提供接种病毒剂量依据。

徐培渝等[31]连续观察30 d离乳SD大鼠体重、摄食量、肝、肾、脾、睾丸、卵巢等主要脏器,确定双性别SD大鼠的正常值范围,为药物毒理学研究提供正常参考值。

4乳鼠在药理毒理学研究中存在的问题及展望

实验动物是指经人工饲育,对其携带微生物实行控制,遗传背景明确或者来源清楚, 用于科学研究、教学、生产、检定以及其它科学实验的动物,是医学生物学研究的重要手段,常用实验动物包括啮齿类、非啮齿类、灵长类等,其中小鼠和大鼠为最常用的啮齿类实验动物。

儿童是特殊的用药人群,因其特殊的生长发育情况,药物在儿童体内的动态过程不同于成人,故儿童药研究应根据儿童常见疾病特点选择适宜的实验动物开展实验研究。经文献检索可知,目前关于幼龄实验动物生长发育成熟情况报道较少,乳鼠的生物学特征尚不清楚,尤其是解剖学和生理学特点不明确,因此在儿童药药理毒理学研究中如何有效结合用药儿童年龄、儿童疾病特征和乳鼠年龄、疾病在乳鼠的敏感性、动物模型稳定性,尽可能减少人类与实验动物种属间差异是促进儿童药研发成功的有效措施。

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综述与专论

Application of suckling mice in pediatric

pharmacological and toxicological studies

PIAO Cheng-yu, YU Min, LIU Yong-wu, LIU Shu-min

(Heilongjiang University of Chinese Medicine Center for Safety Evaluation of Drugs, Harbin 150040, China)

【Abstract】Research on laboratory animals is an important issue in biomedicine. Children are a special drug-using population. The selection of suitable experimental animals is a key issue to ensure the scientific quality of research for pediatric drugs. Based on the review of a large number of literature, the authors summarized the application of suckling mice in the pharmacological research and toxicological evaluation of pediatric drugs for the treatment of common diseases in children. We also summarized the existing problems in pediatric toxicology and proposed solutions for providing a reference of test animal application in pediatric drug research.

【Key words】Pediatric drugs; Suckling mice; Pharmacology; Children; Toxicology

doi:10.3969.j.issn.1671.7856. 2015.006.014

【中图分类号】R-33

【文献标识码】A

【文章编号】1671-7856(2015) 06-0071-04

[通讯作者]刘树民(1963-),教授,博士生导师,主要从事中药安全性评价。E-mail: keji-liu@163.com。

[作者简介]朴成玉(1980-),博士,主要从事中药药物安全性评价。E-mail: anping0451@126.com。

[基金项目]黑龙江省应用技术研究与开发计划项目(PC13S14)。

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