谭 军,谭传鑫,陈瑞钢,郑 澜
(湖南师范大学体育学院体育学国家级实验教学示范中心,湖南师范大学体适能与 运动康复湖南省重点实验室,长沙 410012)
科学研究中,实验动物的福利日益受到研究者的重视,研究是在获得理想数据的同时要符合替代、减少、优化3R实验动物伦理原则。大鼠血液是良好的样本,可以根据研究需要检测多种不同阶段大鼠的功能变化指标。采血检测替代阶段性取材、提高采血质量是体现3R原则的良好研究策略。依据采血位点的不同,大鼠常用的采血方法有鼠尾采血、眼眶采血、颈静脉采血、隐静脉采血、面部采血、心脏采血、腹主动脉采血和断头采血等,这些方法需对大鼠采取麻醉措施,采血中易造成相应器官创伤,不适宜大鼠日常采血。本研究采用大鼠尾静脉延长策略,在体外形成适宜的持续负压,使采血量稳定充足,达到定期反复多次取血的目的。
SPF级SD大鼠购自长沙市天勤生物技术有限公司(动物许可证号:SCXK(湘)2014-0011),27周龄雄性大鼠45只和9周龄雌性大鼠40只。第一次进行适宜水温试验,一周后进行最大采血量、采血时间试验,分别采血10只。动物饲养环境监测:每天上午8点、下午6点测量温度、湿度并做好记录。室内温度保持在(22±2)℃,相对湿度50%~60%,每天光照周期为12 h,室内通风良好。本实验由湖南师范大学医学伦理委员会批准(伦理科第(2017122)号)。
如图1中1所示,采用自行设计的大鼠固定器。固定器前后长度可调,内径大小可选。固定器的后部预留一小孔,便于鼠尾伸出。此装置已获国家实用新型专利授权。
1.大鼠固定器,2.蛙板,3.静脉采血针,4.一次性负压采血管(抗凝),5.试管架,6.静脉输液针,7.真空泵,8.电源 图1 大鼠“体外延长尾静脉”采血装置Fig.1 Rat “invitro extended tail vein” blood collection device
1.3.1 采血适宜水温试验
试验前对大鼠随机编号,从1开始,按大鼠体重从大到小排序,依次放入第一、二、三组,然后放入第三、二、一组。第一组(32±2)℃;第二组(42±2)℃,第三组(52±2)℃。浸泡时间5 min,采血量在1 ml以上,且未出现溶血,为采血成功。
1.3.2 最大采血量、采血时间试验
最大采血量试验是指:不管真空泵增大或减小三次无血液流出的采血量;采血时间试验是指:当采血针管里出现回血开始计时、采集1 ml血液后停止计时的时长。
减轻大鼠的应激反应。较强的应激反应操作会对大鼠的神经内分泌及血液学指标产生影响。根据实验大鼠的大小调整自制大鼠固定器装置。取血时,大鼠的体位可调节至适宜位置。铁制大鼠固定器的稳定性强,可以保证一名操作者独立完成取血。
尾部两外侧静脉血管表浅粗大,是良好的穿刺部位。同种动物不同采血位点的采血量不同。每2~7周可以采集血量为循环血容量的10%,每7 d可以采集循环血容量的7.5%。301~350 g体重的大鼠可采血3 ml左右。
前期预实验大鼠尾部不进行水浴处理,基本找不到尾静脉位置;适当对大鼠尾部进行水浴加温,使血管扩张是常用的方法。SD大鼠尾42℃水浴2~3 min为宜,超过45℃大鼠开始焦躁不安。断尾快速采血法的大鼠应在45℃~50℃水浴中。取血前采用(32±2)℃和(42±2)℃温水浸泡5 min,使血管得到扩展。27周龄大鼠(42±2)℃能提高采血的成功率,显著高于(32±2)℃。(52±2)℃水温太高,可烫伤大鼠尾部,无法进行正常采血实验。
眼内眦采血与腹静脉血液的血常规检测值有较大的差异。割尾取血的方法使组织液、血液甚至其他成分混合,影响测试的可靠性。28周龄大鼠平均采血量为(2.3±1.0)ml,采血时间为(56.4±19.2)s;10周龄大鼠平均采血量为(1.5±0.6)ml,采血时间为(64.6±21.1)s;血液纯净,没有出现溶血现象。体外延长尾静脉采血可避免采血中组织液混入、导致生化分析中测试值的偏差。为减小误差,采血时间都在1 min左右。
采用自制采血装置可以实现体外延长尾静脉采血,血液无污染,可多次成功采血,在大鼠安全范围内采集足量血液,满足检测需要,对动物伤害小,体现3R原则。