临床生物化学检验开放性实验改革探索

齐晓丹, 孙晓杰, 吴　琦, 李淑艳, 张春晶

(齐齐哈尔医学院 医学技术学院, 黑龙江 齐齐哈尔　161006)



临床生物化学检验开放性实验改革探索

齐晓丹, 孙晓杰, 吴琦, 李淑艳, 张春晶

(齐齐哈尔医学院 医学技术学院, 黑龙江 齐齐哈尔161006)

根据临床生物化学检验实验教学的需要,建立酒精性脂肪肝大鼠模型为实验教学提供真正的疾病标本,不仅可激发学生对实验本身的兴趣,而且有利于学生将理论知识与临床疾病相结合,做到学以致用,为学生今后的科研工作和临床工作奠定基础。

临床生物化学检验； 开放性实验； 酒精性脂肪肝； 大鼠模型

肝脏是人体内脏里最大的器官,几乎参与体内所有物质的代谢,不仅是体内糖类、脂类、蛋白质三大营养物质代谢的中心,还具有分泌、排泄和生物转化等重要功能[1]。以往肝胆疾病的生物化学检验的实验教学中,仅仅分别单独检测与肝损伤相关的2～3种血清酶类的变化。采用正常的血液标本,不能将检测结果与疾病相互结合,更谈不上通过实验结果完全和特异地反映肝功能全貌。因此,将实验教学模式进行了重新调整,在实验教学中增加了临床生物化学检验开放性实验,激发学生对实验本身的兴趣,发挥他们的主观能动性,在实验过程中将理论和实验紧密结合,做到活学活用。

1　实验目的

首先,建立一个标准的稳定的酒精性脂肪肝大鼠模型,将大鼠分为对照组和模型组；造模成功后所有大鼠禁食禁饮12h后,腹主动脉取血,制备血清,分别检测肝功能指标；最后处理和分析实验数据,分组进行讨论总结。在实验过程中,学生将实验和理论相互结合,为学生自主学习与创新提供空间,使学生最大限度地发挥自己的才能,迅速提高自己的科研思维与动手能力,为学生今后的科研工作和临床工作奠定基础[2-3]。

肝脏是维持生命和内环境稳定所必需的器官,当受到炎症、肿瘤、毒物等侵犯时,其结构和功能将受到不同程度的损害,引起相应的功能异常和代谢紊乱。乙醇是一种没有受体的药物,长期大量摄入容易引起肝损害,可表现为脂肪肝、肝炎、肝硬化等。为使学生更好地学习“肝胆疾病的生物化学检验”这章内容,对该章所对应的实验教学内容进行重新调整,以开放性实验模式开展教学。教学中选择以酒精性脂肪肝大鼠作为动物模型,围绕该模型开展相应的实验室检测与分析,使学生能够亲自观察疾病的发生发展过程,在实验中激发对疾病发病机制的思考。

2　实验基本内容与方法

本次开放性实验在三年级医学检验专业学生的专业课“临床生物化学检验”实验课程中开展。我校2013级医学检验专业共81人,其中每2名学生一组,每轮实验课同时开放4个实验室,每次实验8个学时。实验成绩满分100分,由以下几部分组成：实验一(20%)、实验二(20%)、实验三(20%)、实验结果讨论与分析(20%)、实验报告(10%)、实验操作与出勤(10%)。

2.1实验一：酒精性脂肪肝大鼠模型建立

雄性SD大鼠50只由我校实验动物中心提供,体重180～200g。随机分成2组：对照组(n=25),模型组(n=25),在室温及稳定湿度条件下,全价颗粒饲料喂养。每个实验台2组,每组2名学生,造模结束后给每个实验台提供1只对照组大鼠和1只模型组大鼠,同时进行实验检测与分析,多余大鼠留作备用(以备各种原因引起的死亡)。模型组大鼠给予40%乙醇灌胃,每日2次,每次8g/(kg·d) ,每次间隔时间8～9h,灌胃至4周末,自5周开始将乙醇浓度增至50% ,同前分2次灌胃至8周末[4]。对照组给等体积生理盐水,每日分2次灌胃至8周末。大鼠饲养和灌胃每日由专门的实验技术教师负责。造模后学生负责每天观察大鼠的一般情况,包括精神状态、活动情况及毛发光泽度、食欲、大小便情况等,每周称重一次。

8周喂养结束时,对照组大鼠无1只死亡,模型组大鼠死亡3只。由学生记录此时大鼠的一般情况和体重。一般情况：对照组大鼠毛发有光泽，行动活泼，食量及大便正常，无嗜睡现象；模型组大鼠毛发粗糙,精神萎靡,行动迟缓,食欲减退,大便溏泻,嗜睡。体重：对照组正常增长,模型组体重增长缓慢[5],如表1所示。

表1　对照组和模型组大鼠体重比较

2.2实验二：肝功能血清学检测

2.2.1教师讲述本次实验相关内容

首先,教师对本次实验所涉及的原理、具体操作、注意事项等做以详细阐述。本次授课最大特色在于由教师亲自动手现场为学生演示大鼠腹主动脉采血整个过程,为整个实验过程提供了活跃的气氛,更重要的是下一阶段所用血液标本为真正疾病标本,有利于学生根据实验结果从整体水平上对相关疾病做出准确的分析与判断,促进学生将理论知识与临床疾病相互联系,做到学以致用。

2.2.2大鼠腹主动脉取血

8周末,所有动物禁食不禁水12h后,腹主动脉取血。首先,将大鼠麻醉后仰卧于平板,四肢稍加固定,5%碘酊涂擦腹部,之后打开腹腔。用镊子将腹腔脏器向左或者向右侧翻转,即可看见腹主动脉和下腔静脉,浅色的为腹主动脉。用小镊子剥离开腹主动脉旁边的筋膜组织,用2个血管夹分开夹住一段长约1.5cm的腹主动脉,在远心端用小镊子轻轻提起动脉壁,然后用采血管做腹主动脉穿刺见回血后,另一端插入真管之中,打开近心端血管夹,就会有血喷出,直到压力变小后再换另一只真空管。取血后3000r/min离心10min,分离血清[6-7]。

2.2.3肝功能血清学实验室检测

血清分离后,分别检测大鼠血清生物化学指标：丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、γ-谷氨酰转移酶(γ-GT)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、总胆红素(TBIL),各项检测指标分别按照试剂盒说明书进行。结果显示模型组大鼠血清ALT、AST、γ-GT活力,以及TG、TC、TBIL等具较对照组增加,差异有统计学意义,见表2和表3。

表2　大鼠血清ALT、AST、γ-GT活力比较

注：*P<0.05,**P<0.01；n表示存活大鼠数

表3　大鼠血清TG、TC、TBIL浓度比较

注：*P<0.05,**P<0.01；n表示存活大鼠数

2.3实验三：肝组织形态,肝湿重,肝指数

动物处死后肉眼观察肝脏的外形、大小、色泽、质地、切面情况,并记录实验结束时大鼠体重、肝脏重量(肝湿重),计算肝指数: 肝指数(%)=肝湿重/末次体重×100(%)[8],此过程由学生独立完成。结果显示：对照组大鼠肝脏被膜光滑,呈红褐色,质地柔软；模型组大鼠肝脏边缘渐变为圆钝状,色泽逐渐变暗淡,外表逐渐变粗糙。肝湿重两组间无显著差异,而肝指数对照组低于模型组,见表4。

表4　大鼠肝湿重和肝指数比较

2.4实验结果讨论与分析

实验结束后学生以小组为单位,对实验过程中所获得的对照组和模型组之间的一般情况和肝功能血清学生物化学变化进行数据处理与分析,允许学生查阅相关资料,解决此过程中所遇到的问题及困惑。之后每个小组分别汇报自己的实验数据,并根据所学的相关理论知识对所得到的对照组和模型组之间实验数据的差异进行解释和分析。其他小组的学生和教师可以对该组学生的实验数据及相关分析提出自己不同的观点，并对其进行具体阐述。

3　讨论

制备标准、完善的动物模型是研究一切疾病的基础。酒精性脂肪肝大鼠动物模型的建立简单易行且稳定性好,因此,选择此种动物模型开展“肝胆疾病的生物化学检验”这章的实验教学。此种教学模式不仅为学生提供了亲身接触疾病的机会,而且可以从整体水平上对疾病的诊断与鉴别诊断有一个基本的认识和体会[9]。

本实验主要分为3个部分。

实验一学生负责对大鼠称重及观察大鼠的一般情况,包括精神状态、活动情况及毛发光泽度、食欲、大小便情况等。通过观察,学生对大鼠的一般状况有所了解,最后在实验讨论中能够将实验室血清学检测指标与临床状态紧密结合、综合分析讨论。

实验二为本实验的重点部分,首先教师亲自动手现场为学生演示大鼠腹主动脉采血整个过程,激发学生对实验本身的兴趣。面对对照组和模型组2组不同的血液标本,学生该如何根据所学的理论知识选择科学合理的实验项目和检测方法,这给学生带来了前所未有的挑战。这些问题学生以小组为单位共同商量后解决。这样一方面为学生提供如何与他人合作的机会,培养学生的团队精神；另一方面在合作与自主相结合的情境下,使学生最大限度地发挥自己的才能。由于肝细胞在大量酒精刺激下受到严重损害[10],细胞膜通透性增强,细胞内大量物质溢出,其中主要是ALT,而当肝细胞严重受损时,直接损伤线粒体AST也溢出,并可诱导微粒体生物转化系统使γ-GT增高。实验结果显示,8周末模型组大鼠血清ALT、AST、γ-GT水平高于对照组,同时血清TG、TC及TBIL也较对照组升高[11]。

实验三,待实验动物处死后观察肝脏基本形态、肝脏称重并计算肝指数。对照组大鼠肝脏被膜光滑,呈红褐色,质地柔软；模型组大鼠肝脏边缘渐变为圆钝状,色泽逐渐变暗淡,外表逐渐变粗糙。肝湿重两组间无显著差异,而肝指数对照组低于模型组。

综上所述,通过本次实验对大鼠体重、肝脏外观、血清生物化学指标等进行检测分析,使学生更好地理解酒精性脂肪肝病变的发病机制、物质代谢、实验室检测等教学内容。

4　结语

临床生物化学检验是以实验为主的医学检验专业的主要专业课程之一,实验教学是整个课程教学的重要组成部分,因而,实验教学改革对提高教学质量具有重要的作用。通过实验教学模式的调整,真正做到了实验教学与临床疾病相结合,激发学生的学习兴趣[12],帮助学生将理论知识与临床疾病相融合,做到学以致用,为培养高质量的医学检验人才奠定基础。

References)

[1] 尹一兵,倪培华.临床生物化学检验技术[M].北京:人民卫生出版社,2015.

[2] 马列,王梁华,蒋平,等.开放性实验在生物化学教学改革中的实践与探索[J].基础医学教育,2011,13(8):732-733.

[3] 俞远志,张立庆,傅晓航.开放性实验教学模式的实践与思考[J].实验室研究与探索,2012,31(3):153-155.

[4]LiQ,XieG,ZhangW,etal.Dietarynicotinicacidsupplementationameliorateschronicalcohol-inducedfattyliverinrats[J].AlcoholClinExpRes,2014,38(7):1982-1992.

[5]KimDH,LeeEM,DoSH,etal.Changesofthecytoplasmicproteomeinresponsetoalcoholichepatotoxicityinrats[J].IntJMolSci,2015,16(8):18664-18682.

[6] 胡奇珍,洪汝涛,高学梅.褪黑素抑制酒精性脂肪肝发展的动物实验研究[J].安徽医科大学学报,2015,50(8):1115-1118.

[7] 张伟,洪汝涛,田图磊.大鼠酒精性脂肪肝模型的建立[J].安徽医药,2012,16(7):885-887.

[8] 罗华丽,汪莹.双葛解酲丸对酒精性脂肪肝大鼠保护作用的实验研究[J].重庆医科大学学报,2012,37(2):125-129.

[9] 徐克前,王晓春,罗建新,等.临床生物化学与检验教育史话[J].生命的化学,2014,34(2):225-231.

[10] 颜贵明,戴敏,宣自华.丹皮酚对酒精性脂肪肝大鼠的治疗作用[J].中药材,2015,38(3):550-555.

[11]WuG,TangR,YangJ,etal.Taurineacceleratesalcoholandfatmetabolismofratswithalcoholicfattyliverdisease[J].AdvExpMedBiol,2015,803:793-805.

[12] 罗布占堆,夏雨航,钟铧,等.利用开放性实验室培养医学复合型人才的现状与对策分析[J].实验技术与管理,2015,32(2):215-218.

Explorationonopenexperimentreformofclinicalbiochemistrytest

QiXiaodan,SunXiaojie,WuQi,LiShuyan,ZhangChunjing

(CollegeofMedicineTechnology,QiqiharMedicalUniversity,Qiqihar161006,China)

Accordingtotheneedsofexperimentalteachingofclinicalbiochemistrytest,tomakemodelsofalcoholicfatliverprovidesatruediseasesampleforexperimentalteaching.Itcannotonlyarousestudents’interestinexperiments,butalsobenefitstudentstocombinetheoreticalknowledgewithclinicalillness,toactonwhatyoulearn,inordertolaythefoundationforthefutureresearchandclinicalwork.

clinicalbiochemistrytest；openexperiment；alcoholicfattyliver；ratmodel

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.05.056

2015- 11- 26

黑龙江省青年科学基金项目(QC2015120)；黑龙江省高等学校教改工程项目(JG2014011108)；齐齐哈尔医学院教育科学研究项目(JY20141026)

齐晓丹(1980—),女,黑龙江齐齐哈尔,硕士,讲师,研究方向为临床生物化学检验

张春晶(1973—),女,黑龙江齐齐哈尔,博士,教授,研究方向为生物化学与分子生物学.

E-mail：qixiaodan1999@sohu.com

G642.413

A

1002-4956(2016)5- 0212- 03