王 洪,魏 杰,王吉星,李芳芳,岳秉飛
(1.中國食品藥品檢定研究院,北京 100050;2.北京實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行業(yè)協(xié)會(huì),北京 100195)
小型豬是近年來生物醫(yī)學(xué)研究中應(yīng)用最為廣泛的非嚙齒類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物之一,在解剖學(xué)、生理學(xué)、疾病發(fā)生機(jī)理等方面與人相似性極高,具有其它實(shí)驗(yàn)動(dòng)物不可替代的優(yōu)越性[1-3]。小型豬和人的各器官系統(tǒng)不僅在形態(tài)上相似而且生理學(xué)功能也基本相同,特別是皮膚、心血管系統(tǒng)、胃腸道和泌尿系統(tǒng)尤其如此,因此在生物醫(yī)學(xué)研究中,小型豬越來越多地被用來替代犬、猴等非嚙齒類動(dòng)物,小型豬更適合用于毒理實(shí)驗(yàn)。小型豬是替代傳統(tǒng)非嚙齒類犬和猴的理想動(dòng)物,將會(huì)在未來生物醫(yī)學(xué)研究中發(fā)揮日益重要的作用,而建立小型豬的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義[4,5]。我國小型豬種質(zhì)資源豐富,品種多樣,遺傳穩(wěn)定,具有體型小、易于飼養(yǎng)和操作等優(yōu)點(diǎn),近年來小型豬實(shí)驗(yàn)動(dòng)物化進(jìn)程不斷進(jìn)展[6]。目前,已進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動(dòng)物化的品種有西藏小型豬,廣西巴馬小型豬,貴州小型豬,滇南小耳豬,五指山小型豬,版納微型豬,中國農(nóng)大小型豬等[7]。
血液生理、生化指標(biāo)檢測(cè)及相關(guān)生物特性的研究是實(shí)驗(yàn)用小型豬標(biāo)準(zhǔn)化研究的基本內(nèi)容,也是病理、生理以及毒理學(xué)研究工作的重要基礎(chǔ)指標(biāo)和判定小型豬生理狀態(tài)的重要依據(jù)。[5]抗凝劑是在臨床和科學(xué)研究中經(jīng)常使用的化學(xué)藥劑。在血液細(xì)胞計(jì)數(shù)過程中,需要對(duì)血液進(jìn)行抗凝處理。常用的抗凝劑有肝素鈉、EDTA鹽、檸檬酸鹽等[8]。
目前國內(nèi)對(duì)于抗凝劑對(duì)實(shí)驗(yàn)用小型豬血液生理指標(biāo)影響的報(bào)道極少,本研究中的房山封閉群小型豬來源于中國農(nóng)業(yè)大學(xué)培育的中國實(shí)驗(yàn)用小型豬,引種后在北京房山區(qū)豬場(chǎng)按照封閉群繁育標(biāo)準(zhǔn)繁殖20多年。本研究探討了抗凝劑對(duì)白細(xì)胞計(jì)數(shù),紅細(xì)胞計(jì)數(shù),血紅蛋白含量和血小板含量等22項(xiàng)血液學(xué)生理指標(biāo)的影響,并對(duì)使用不同抗凝劑得到的測(cè)定值進(jìn)行比較分析,旨在為實(shí)驗(yàn)用小型豬建群,疾病動(dòng)物模型篩選和器官移植實(shí)驗(yàn)提供基本的參考數(shù)據(jù)。
對(duì)小群體房山封閉群小型豬采抗凝血22份,分別為EDTA三鉀抗凝和肝素鋰抗凝,雌雄各半,樣品由北京市琉璃河科興實(shí)驗(yàn)動(dòng)物養(yǎng)殖中心提供,生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(京)2012-0005。小型豬年齡:成年,數(shù)量:22頭,性別:雌雄各半。該品種引種自背景來源清晰的中國農(nóng)大小型豬,在北京市琉璃河科興實(shí)驗(yàn)動(dòng)物養(yǎng)殖中心進(jìn)行封閉繁育20多年。
日本光電Mek7222血細(xì)胞分析儀
清洗液DH520,清洗液DH620,稀釋液DH640,溶血?jiǎng)〥H910, 溶血?jiǎng)〥H680均購自上海東湖生物醫(yī)學(xué)有限公司。EDTA-3K抗凝劑的濃度為15g/L,肝素鋰抗凝劑的濃度為1%。
血液生理指標(biāo):紅細(xì)胞計(jì)數(shù)(RBC)、血紅蛋白濃度(HGB)、紅細(xì)胞壓積(HCT)、平均紅細(xì)胞體積(MCV)、平均紅細(xì)胞血紅蛋白(MCH)、平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度(MCHC)、紅細(xì)胞分布寬度(RDW)、白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)、血小板計(jì)數(shù)(PLT)、平均血小板體積(MPV)、血小板壓積(PCT)和血小板分布寬度(PDW),共22項(xiàng)。
用日本光電MEK-7222K血球分析儀測(cè)定,儀器精度:WBC 2.0%,RBC 1.5%,HGB 1.5%,MCV 1.0%,PLT 4.0%。樣品測(cè)定前后應(yīng)進(jìn)行空白測(cè)定。
共測(cè)定22項(xiàng)血液生理指標(biāo),其中1個(gè)指標(biāo)MON有差異(P<0.05), MCV、MCHC、PLT、PCT、MPV、LYM、EOS、BAS、LYM %、MON%、EOS%和BAS%這12個(gè)指標(biāo)差異有顯著性(P<0.01),其他9項(xiàng)指標(biāo)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)(表1)。
共測(cè)定22項(xiàng)血液生理指標(biāo),其中PLT、 NEUT和NEUT%3項(xiàng)指標(biāo)有性別差異(P<0.05), MON、EOS、MON%和EOS%4項(xiàng)指標(biāo)性別差異有顯著性(P<0.01);其他15項(xiàng)指標(biāo)均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)(表2)。
表1 小型豬的血液生理參數(shù)
表2 小型豬EDTA三鉀抗凝的血液生理參數(shù)
表3 小型豬肝素鋰抗凝的血液生理參數(shù)
共測(cè)定22項(xiàng)血液生理指標(biāo),其中PDW、NEUT和 LYM%3項(xiàng)指標(biāo)有性別差異(P<0.05),MON、EOS、MON%、NEUT%和EOS%5項(xiàng)指標(biāo)性別差異有顯著性(P<0.01);其他14項(xiàng)指標(biāo)均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)(表3)。
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的血液生理指標(biāo)是生物醫(yī)學(xué)研究中重要的指標(biāo),是判斷健康動(dòng)物狀態(tài)和選擇合格動(dòng)物的標(biāo)準(zhǔn),是病理學(xué)、毒理學(xué)等研究的重要參考依據(jù)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物血液生理參數(shù)主要受動(dòng)物自身的遺傳因素與環(huán)境因素決定與控制。往往遺傳因素是決定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物血液生理參數(shù)的內(nèi)在物質(zhì)基礎(chǔ),環(huán)境因素是決定血液生理參數(shù)變化的外在條件。其中遺傳因素決定的大小,常常用遺傳度表示。某種動(dòng)物的血液生理生化參數(shù)都有特定的波動(dòng)范圍,這種范圍構(gòu)成了每種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物特有的生物學(xué)特性參數(shù)[10,11]。
分別用EDTA三鉀和肝素鋰抗凝的血液生理指標(biāo),該兩種抗凝劑對(duì)紅細(xì)胞計(jì)數(shù)的影響無差異,對(duì)平均紅細(xì)胞體積MCV和平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度MCHC的影響差異有顯著性;對(duì)血小板的相關(guān)參數(shù)的影響差異顯著;對(duì)白細(xì)胞計(jì)數(shù)無影響,但對(duì)白細(xì)胞分類的影響顯著,白細(xì)胞分類中,除了中性粒細(xì)胞外的,對(duì)淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞含量及其百分比都有顯著影響。如果實(shí)驗(yàn)中主要考察的目標(biāo)是白細(xì)胞分類的相關(guān)指標(biāo),或者血小板相關(guān)參數(shù),那么在結(jié)果分析的時(shí)候,一定要考慮到抗凝劑對(duì)相關(guān)指標(biāo)的影響。如果實(shí)驗(yàn)中分多次采血取樣,那么應(yīng)選用同一種抗凝劑,盡量減少不同的抗凝劑對(duì)血液生理指標(biāo)的影響,避免由此帶來的實(shí)驗(yàn)偏差。血液生理指標(biāo)在不同抗凝劑之間存在一定的差異,在一定程度上說明,血液生理值除了受遺傳基因控制外,抗凝劑的種類對(duì)其血液生理指標(biāo)的影響巨大。
經(jīng)過EDTA三鉀處理的血液生理指標(biāo):血小板、中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞等指標(biāo)有性別差異,且差異顯著;大多數(shù)指標(biāo)差異無顯著性。說明血液生理值受遺傳基因控制,并且與不同性別生理代謝過程的差異有關(guān)系。經(jīng)過肝素鋰處理的血液生理指標(biāo):血小板、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞存在性別間差異;大多數(shù)指標(biāo)差異無顯著性,說明血液生理值受遺傳基因控制,并且與不同性別生理代謝過程的差異有關(guān)系。即使選用同樣的抗凝劑,血液生理指標(biāo)在雌雄之間仍然存在差異,主要表現(xiàn)在血小板和白細(xì)胞分類上面。那么在實(shí)驗(yàn)中,要考慮到性別差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,同一個(gè)實(shí)驗(yàn)中選取同一性別的動(dòng)物。如果分不同批次,應(yīng)保持不同批次間性別一致,以便于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,排除干擾。
有報(bào)道稱EDTA鹽抗凝的人類血小板計(jì)數(shù)可能出現(xiàn)急劇下降的現(xiàn)象。邢輝等報(bào)道稱:“EDTA鹽有時(shí)可導(dǎo)致血小板發(fā)生聚集從而導(dǎo)致血液分析儀做血小板計(jì)數(shù)時(shí)出現(xiàn)假性偏低的現(xiàn)象?!眲⑶帙i等報(bào)道稱:“一些患者采用EDTA-K2抗凝血利用全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀檢測(cè)血小板計(jì)數(shù)時(shí),會(huì)出現(xiàn)結(jié)果的假性異常降低?!倍椅墨I(xiàn)報(bào)道的數(shù)據(jù)顯示,出現(xiàn)這樣的病例在中國并不多見。通過我們的研究發(fā)現(xiàn),無論是EDTA三鉀還是肝素鋰抗凝的小型豬血液樣本,均沒有出現(xiàn)血小板計(jì)數(shù)急劇下降的現(xiàn)象。[12-13]
無論用何種抗凝劑抗凝,小型豬雌雄之間的血液生理指標(biāo)差異都出現(xiàn)在血小板和白細(xì)胞分類當(dāng)中。說明血小板和白細(xì)胞分類是容易收到干擾并發(fā)生改變的敏感指標(biāo)。雌雄之間的血液生理指標(biāo)的差異不因抗凝劑的不同而有異,差異還是那幾個(gè)指標(biāo)的差異。說明血液生理指標(biāo)主要取決于遺傳因素,并存在性別差異。這種差別可能與動(dòng)物的生長環(huán)境以及新陳代謝水平有關(guān)。
血液生理參數(shù)主要受動(dòng)物自身的遺傳因素與環(huán)境因素決定與控制。遺傳因素是決定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物血液生理參數(shù)的內(nèi)在物質(zhì)基礎(chǔ),環(huán)境因素是決定血液生理參數(shù)變化的外在條件。因性別以及新陳代謝水平等因素的不同,動(dòng)物往往表現(xiàn)出各異的生理參數(shù)。作為一類重要的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,小型豬的血液生理值在一定程度上反映了動(dòng)物的新陳代謝和生理機(jī)能狀況,了解小型豬的生理指標(biāo)對(duì)該動(dòng)物的飼養(yǎng)管理以及實(shí)驗(yàn)應(yīng)用都具重要的參考價(jià)值。小型豬在血液生理方面的特性將有助于其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的開發(fā)和利用[14-18]。
參考文獻(xiàn):
[1] Whyte JJ, Prather RS. Genetic modifications of pigs for medicine and agriculture [J]. Mol Reprod Dev, 2011, 78(10-11):879-891.
[2] Walter EM, Wolf E, Whyte JJ, et al. Completion of the swine genome will simplify the production of swine as a large animal biomedical model [J]. BMC Med Genomics, 2012, 5:55.
[3] Ross JW, Fernandez de Castro JP, Zhao J, et al. Generation of an inbred miniature pig model of retinitis pigmentosa [J]. IOVS, 2012, 53(1):501-507.
[4] 袁進(jìn), 顧為望. 小型豬作為人類疾病動(dòng)物模型在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用 [J]. 動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展, 2011, 32(2):108-111.
[5] 商海濤, 魏泓. 小型豬品系資源狀況初淺分析 [J]. 中國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào), 2007, 15(1):70-75.
[6] 吳麗紅, 田雨光, 范沛. 小型豬在生物醫(yī)藥研究中的應(yīng)用概述 [J]. 中國比較醫(yī)學(xué)雜志,2010, 20(10):77-78
[7] 李亮, 劉宇, 商海濤, 等. 不同限飼水平下巴馬香豬血液生理、生化指標(biāo)的比較 [J].第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2013, 35(11):1111-1114.
[8] 齊玉凱, 孫鈺, 劉麗英, 等. 抗凝劑EDTA-Na2對(duì)家禽血液指標(biāo)及基因組DNA的影響 [J]. 生物技術(shù)通訊,2013, 24(3):378-381
[9] 葉應(yīng)嫵, 王毓三, 申子瑜, 主編. 全國臨床檢驗(yàn)操作規(guī)程(第三版) [M], 東南大學(xué)出版社, 121-143, 406-451, 2006
[10] 王洪, 張華瓊, 黃麟, 等. 雌雄金黃地鼠血液生理生化指標(biāo)的比較分析 [J]. 中國比較醫(yī)學(xué)雜志, 2008, 18(2):35-42.
[11] 趙毓梅, 鄭定仙, 黃業(yè)宇, 等. SD大鼠血常規(guī)、血液生化指標(biāo)、臟體比正常參考值范圍研究 [J]. 中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志, 2002, 12(2):165-16.
[12] 邢輝, 吳建民. EDTA-K3依賴性血小板假性減少癥分析 [J]. 臨床檢驗(yàn)雜志, 2004, 22(4):277-279.
[13] 劉青鵬, 刁瑩瑩. 抗凝劑EDTA-K2導(dǎo)致血小板檢測(cè)結(jié)果假性減低的糾正 [J]. 中國醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào), 2013, 42(7):636-637.
[14] 秦廷武, 吳云鵬. 運(yùn)動(dòng)性疲勞對(duì)血液生理生化學(xué)及血液流變學(xué)的影響 [J]. 國外醫(yī)學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程分冊(cè), 1997, 20(6):321-324.
[15] 謝文光, 周良玉, 韋鈺書. 新生兒出生時(shí)的血液生理生化指標(biāo)的研究 [J]. 中華兒童保健雜志, 1996, 4(1):58-60.
[16] 王鉅, 盧靜, 陳振文, 等. 長爪沙鼠血液生理生化正常參考值的研究 [J]. 中國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào), 2004, 12(2):108-111.
[17] 孫靖主編. 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)基礎(chǔ)[M]. 北京:北京科學(xué)技術(shù)出版社. 2005:60.
[18] 吳艷花, 徐玲玲, 杜小燕, 等. 封閉群試驗(yàn)用小型豬遺傳標(biāo)準(zhǔn)的建立 [J]. 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué), 2010, 27(6):33-38.