遺傳性大鼠臍疝模型的選育

張濤，尚世臣，張廣州，高青松， 劉源

(軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實驗動物中心，北京 100071)

臍疝在人及其他胎生哺乳動物中普遍存在[1-4]，統(tǒng)計資料顯示新生兒先天性臍疝率為1/5000～1/2000[5, 6]。其臨床癥狀為臍帶內(nèi)結(jié)構(gòu)與臍環(huán)之間沒有自然閉合，腹腔內(nèi)容物在腹壓作用下通過腹壁孔突出腹腔在皮下形成疝囊，隨著身體的發(fā)育，疝環(huán)及疝囊逐漸變大。臍疝主要通過外科手術(shù)方法進行治療[7]。因缺乏能穩(wěn)定遺傳的動物模型，臍疝遺傳機理尚不清楚。我們實驗室在2009年偶然發(fā)現(xiàn)患有臍疝的SD大鼠，由于希望保留自發(fā)突變性狀，為生物醫(yī)學(xué)研究提供動物模型，又意識到該性狀可能具有遺傳性而且通過大鼠更容易獲得大量數(shù)據(jù)，因此對這一性狀的大鼠進行了近交繁殖，目前已繁育至F13代。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

SPF級親本臍疝SD大鼠，來自本單位小動物繁育室[SCXK-(軍)2007-004]，體重(180±20)g，均為6周齡，大鼠飼養(yǎng)于軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實驗動物中心屏障環(huán)境中【SYXK-(軍)2012-0021】，明暗周期12h (6:00～18:00)，溫度(23±1)℃，濕度(50±5)%。

1.2 大鼠飲食

以本單位生產(chǎn)的繁殖鼠料[SCXK-(軍)2007-003]飼養(yǎng)大鼠，母鼠妊娠期、哺乳期及小鼠離乳1周內(nèi)輔以生葵花籽喂養(yǎng)。自由飲水。

1.3 近交繁育

選擇繁殖力強的親本進行連續(xù)全同胞交配，F(xiàn)1代連續(xù)生育3～4胎擴大群體數(shù)量，以后每代第一胎個體作為下一代的親本，每窩小鼠配3對繁殖，選擇性狀穩(wěn)定的一窩作為下一代親本。記錄產(chǎn)子數(shù)、雌雄數(shù)量及臍疝數(shù)量。大鼠臍疝通過肉眼辨別，未對疝囊大小進行分級，繁殖系譜圖圖1所示。

圖1 繁殖系譜圖

1.4 剖檢及手術(shù)

取F2代6月齡臍疝雌雄大鼠各6只，其中雌雄各2只進行解剖觀察，雌雄大鼠各4只進行外科手術(shù)縫合。肌肉注射速眠新，劑量：每100 g體重1 mL。固定大鼠、剪毛并消毒，提起皮膚沿腹白線切開，避免損傷疝囊內(nèi)容物，切口約2～3 cm，還納內(nèi)容物后將疝環(huán)邊緣較硬的疝輪減掉形成新創(chuàng)面，腹膜作連續(xù)縫合，皮膚作結(jié)節(jié)縫合并消毒處理。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

大鼠資料用Excel建立數(shù)據(jù)庫，并用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件包進行統(tǒng)計分析及χ2檢驗。

2 結(jié)果及分析

2.1 臍疝發(fā)生率

從F1代至F13代共記錄大鼠個體數(shù)820只，其中雌鼠414只，雄鼠406只；隨近交系數(shù)增大臍疝比率逐漸增大，F(xiàn)12、F13代大鼠臍疝率達100%(表1)。表2數(shù)據(jù)顯示F1代至F13代雌鼠總體臍疝率高于雄鼠，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=11.1,P=0.001)。

表1 每代大鼠臍疝率

表2 F1代至F13代雌雄大鼠總體臍疝情況

2.2 解剖結(jié)構(gòu)

臍疝在大鼠臍帶部位向外凸出(圖2，彩插8)，疝囊柔軟，大鼠仰臥后手指輕壓疝囊內(nèi)容物可還納腹腔，較大的疝囊不易還納。剪開皮膚后，疝環(huán)處暴露腹腔，疝環(huán)外側(cè)邊緣纖維化，疝環(huán)直徑0.8 ～1.5 cm，其他臟器未見異常。雌雄大鼠臍疝結(jié)構(gòu)一致。

2.3 手術(shù)效果

手術(shù)切除大鼠纖維化疝環(huán)并縫合后3～4周內(nèi)傷口愈合并長出被毛，與周圍無明顯界限，臍疝消失，大鼠精神狀態(tài)、飲食正常。術(shù)后直至處死大鼠，16周內(nèi)臍疝沒有復(fù)發(fā)。

3 討論

新生兒先天性臍疝在不同國家和地區(qū)均有報道[6, 8-9]，但因缺乏能穩(wěn)定遺傳的動物模型，該性狀的遺傳機制尚不清楚。Nwabueze-Ihekwaba[10]分析了尼日利亞伊巴丹大學(xué)醫(yī)院5年新生兒臍疝情況，結(jié)果顯示先天性臍疝率為1/1818，并且該性狀與早產(chǎn)、低出生體重沒有因果關(guān)系。臍疝在其他胎生哺乳動物中也普遍存在。Herrmann等[11]記錄了77個牛場的53,105頭荷斯坦奶牛犢牛的臍疝發(fā)生情況，結(jié)果顯示犢牛先天性臍疝發(fā)生率為1.8%，并且該性狀與犢牛性別、產(chǎn)子數(shù)、父本有關(guān)，但不能通過常染色體隱性遺傳、常染色體單基因顯性遺傳解釋，推測是多基因位點聯(lián)合作用的結(jié)果。惲?xí)r鋒[12]在SD大鼠繁育過程中發(fā)現(xiàn)3只雌性自發(fā)性臍疝大鼠，排除妊娠及過度肥胖的影響，推測可能與遺傳有關(guān)。胎生哺乳動物的臍帶結(jié)構(gòu)相似，出生后臍帶血管發(fā)生栓塞并逐漸纖維化， 結(jié)締組織增生， 萎縮的臍與周圍收縮的臍環(huán)發(fā)生粘連， 最后在臍部形成一個堅固的疤痕。人類肚臍肉眼可見，而大鼠成年后很難辨認，但在臍疝形成上有相似的病因。我們在實驗中發(fā)現(xiàn)先天性臍疝大鼠，并對這一性狀大鼠進行近交繁殖。經(jīng)過13代全同胞交配，雌、雄大鼠的臍疝率基本穩(wěn)定，F(xiàn)12、F13代大鼠均為先天性臍疝。所有雌雄個體的臍疝率分析表明，雌鼠臍疝發(fā)生率顯著高于雄鼠。而性別差異會隨近交系數(shù)的升高而減小。

近交繁殖容易導(dǎo)致大鼠體質(zhì)變差、繁殖性能減弱，全同胞繁育至F8代時大鼠妊娠率、產(chǎn)子數(shù)嚴重下降。通過在妊娠期、哺乳期補充營養(yǎng)，調(diào)整每籠飼養(yǎng)密度及雌雄比例后這一現(xiàn)象得到改善。隨著大鼠生長發(fā)育疝囊也不斷變大，部分大鼠因疝囊內(nèi)小腸受壓影響消化，導(dǎo)致體質(zhì)減弱甚至失去繁殖能力。

臍疝通過外科手術(shù)治療可痊愈，復(fù)發(fā)率很低。繁育過程中對8只臍疝大鼠進行還納疝囊內(nèi)容物，切除疝環(huán)外側(cè)纖維化部分，肌肉、皮膚縫合后3-4周傷口愈合良好無復(fù)發(fā)。手術(shù)過程中要鈍性還納疝囊內(nèi)容物，切除疝環(huán)及縫合肌肉時避免刺傷腹腔臟器，并注意消毒，防止感染。

臍疝在胎生哺乳動物普遍存在，但因缺乏理想的動物模型對其遺傳機制尚不明確。Sprague Dawley大鼠封閉群遺傳背景清晰，在此基礎(chǔ)上近交選育的臍疝大鼠性狀很快穩(wěn)定，該模型的建立對深入研究臍疝遺傳機制有重要意義。

(本文圖2見彩插8。)

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