麻醉方法對痙攣型癱瘓大鼠動物模型構(gòu)建的影響①

王玉昌，龐偉，許洪偉，馮歡歡，范艷萍

麻醉方法對痙攣型癱瘓大鼠動物模型構(gòu)建的影響①

王玉昌，龐偉，許洪偉，馮歡歡，范艷萍

目的探討雙側(cè)頸總動脈間斷性結(jié)扎術(shù)建立大鼠痙攣型癱瘓模型時的最適麻醉劑量及方式。方法Wistar大鼠60只，隨機分成6組，每組10只，均行雙側(cè)頸總動脈間斷性結(jié)扎術(shù)。A組予10%水合氯醛5 ml/kg皮下注射，B組予10%水合氯醛4 ml/kg皮下注射，C組予10%水合氯醛4 ml/kg腹腔注射，D組予10%水合氯醛3 ml/kg皮下注射，E組予10%水合氯醛3 ml/kg腹腔注射，F(xiàn)組予10%水合氯醛2 ml/kg皮下注射。比較每組麻醉起效時間、維持時間、術(shù)中死亡率。結(jié)果A組在麻醉中全部死亡，F(xiàn)組無深度麻醉。B組起效時間(6.5±0.7)min，維持時間(121.4±3.9)min，死亡率0；C組起效時間(5.5±1.1)min，維持時間(122.0±3.6)min，死亡率30%；D組起效時間(9.6±0.8)min，維持時間(106.7±3.7)min，死亡率0；E組起效時間(7.4±1.2)min，維持時間(105.3±3.5) min，死亡率20%。皮下注射總體死亡率0，腹腔注射總體死亡率25%。結(jié)論雙側(cè)頸總動脈間斷性結(jié)扎術(shù)建立大鼠痙攣型癱瘓模型時，采用10%水合氯醛4 ml/kg皮下注射麻醉，大鼠麻醉死亡率低，起效時間短，維持時間長。

痙攣型癱瘓；水合氯醛；麻醉；雙側(cè)頸總動脈間斷性結(jié)扎術(shù)；大鼠

[本文著錄格式]王玉昌，龐偉，許洪偉，等.麻醉方法對痙攣型癱瘓大鼠動物模型構(gòu)建的影響[J].中國康復(fù)理論與實踐, 2015,21(3):269-271.

CITED AS:Wang YC,Pang W,Xu HW,et al.Anesthesia selection for modeling spastic paralysis in rats[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2015,21(3):269-271.

痙攣型腦癱是腦性癱瘓中發(fā)病率最高的一種類型，約占腦癱總數(shù)的60%～70%[1]。身體大肌群的痙攣不僅限制個體功能的發(fā)揮，還嚴重影響個體的社會參與，導(dǎo)致許多兒童終生殘疾，成為臨床、公共衛(wèi)生和社會問題[2-3]。構(gòu)建一種穩(wěn)定的痙攣型癱瘓模型能夠更好地對痙攣肌深入研究。

麻醉是基礎(chǔ)研究的基本技術(shù)之一，也是體現(xiàn)對動物人文關(guān)懷的一項重要內(nèi)容[4-6]。本研究探討雙側(cè)頸總

動脈間斷性結(jié)扎術(shù)建造痙攣性癱瘓模型時，麻醉劑的最適劑量及給藥方式。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組

清潔級5日齡Wistar新生大鼠60只，體重(21.10± 1.25)g，由吉林長春市億斯實驗動物技術(shù)有限責(zé)任公司提供，動物許可證號：SCXK(吉)-2011-0004。室溫21～26℃、相對濕度43%～45%環(huán)境下飼養(yǎng)。

大鼠按體重編號01～60，運用隨機數(shù)字表法，隨機確定抽樣的起點和抽樣的順序，依次抽出10個數(shù)字，進入A、B、C、D、E、F組。A組予10%水合氯醛5 ml/kg皮下注射；B組予10%水合氯醛4 ml/kg皮下注射；C組予10%水合氯醛4 ml/kg腹腔注射；D組予10%水合氯醛3 ml/kg皮下注射；E組予10%水合氯醛3 ml/kg腹腔注射；F組予10%水合氯醛2 ml/kg，皮下注射。

1.2 方法

麻醉前禁食24 h，禁飲6 h。行腹腔注射麻醉時，用左手的小指與無名指抓住大鼠尾巴，另外3個手指抓住大鼠頸部，使腹部向上，頭處于低位，使內(nèi)臟移向上腹；右手持注射器于右下腹部刺入，向前穿行0.5 cm，再以45°穿過腹肌[7]。行皮下注射麻醉時，左手的小指與無名指抓住大鼠的尾巴，另外3個手指抓住大鼠頸部，使腹部向上；右手持注射器于右下腹部刺入皮下，針頭刺入角度不宜大于45°，以免刺入肌層。

1.3 麻醉效果觀察

行雙側(cè)頸總動脈間斷性結(jié)扎術(shù)的麻醉要求為深度麻醉，麻醉維持時間≥90 min。麻醉給藥后，動物倒下，全身無力，肌肉松弛，呼吸平穩(wěn)，針刺大鼠足底無反應(yīng)，表明已達到適宜的麻醉狀態(tài)。記錄從第1次腹腔注射或皮下注射到針刺大鼠足底無反應(yīng)的時間為麻醉起效時間。一段時間后，大鼠四肢開始抖動，此時針刺大鼠足底有反應(yīng)，表明開始進入蘇醒狀態(tài)。從大鼠麻醉起效到針刺大鼠足底有反應(yīng)的時間記作麻醉維持時間[8]。大鼠麻醉后，若呼吸心跳停止，則判斷為麻醉中死亡。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

運用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行處理。起效時間和維持時間用(±s)表示，死亡率用百分比表示。起效時間和維持時間組間差異顯著性檢驗采用t檢驗，皮下注射與腹腔注射組間差異顯著性檢驗采用χ2檢驗。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

A組在麻醉中全部死亡，F(xiàn)組80%未達到深度麻醉，其他20%麻醉維持時間＜90 min，均不符合手術(shù)要求，不進行統(tǒng)計學(xué)分析。

4組起效時間由小到大排列依次為：C組＜B組＜E組＜D組。4組麻醉維持時間從大到小排列依次為：B組=C組＞D組=E組。見表1。

B組、D組均無麻醉中死亡大鼠；C組死亡3只，E組死亡2只。皮下注射總體死亡率0，腹腔注射總體死亡率25%(χ2=7.916,P=0.048)。

表1 各組起效時間、維持時間比較(min)

綜合水合氯醛的起效時間、維持時間、死亡率及手術(shù)的具體要求，采用B組10%水合氯醛4 ml/kg皮下注射進行麻醉為最佳方案。

3 討論

隨著國內(nèi)外對骨骼肌痙攣的深入研究，發(fā)現(xiàn)特有的功能狀態(tài)影響著肌肉的收縮特性[9-10]。痙攣是一個復(fù)雜的問題，可以作為獨立因素對個體造成殘疾，也可以與其他方面的問題，如疼痛、感覺異常、攣縮等協(xié)同，阻礙患者的康復(fù)進程[11]。《國際功能、殘疾與健康分類》(ICF)理論框架給了現(xiàn)代康復(fù)醫(yī)學(xué)新的理論指導(dǎo)[12]。骨骼肌痙攣增加了原發(fā)性疾病的致殘率，直接影響個體的活動能力，嚴重者甚至影響個體的社會參與能力。Martin等一直在找尋痙攣嚴重程度的內(nèi)在誘因[13-15]，而構(gòu)建一種穩(wěn)定的痙攣型癱瘓模型能更好地深入研究痙攣。

實驗動物麻醉是動物實驗成功的前提之一。合理、合適的麻醉不僅能保證實驗的正常進行，還能體現(xiàn)對待實驗動物的人道主義[16-18]。在成熟大鼠的麻醉

中，腹腔注射給藥一直被廣泛運用。本研究是對5日齡新生大鼠行雙側(cè)頸總動脈間斷性結(jié)扎術(shù)[19]建立痙攣型癱瘓模型而設(shè)計，新生乳鼠在麻醉劑的注射方式及麻醉劑量的耐受性均有別于成熟大鼠。

國內(nèi)外報道，腹腔注射水合氯醛麻醉，大鼠死亡率為10%～20%[20-22]。本組腹腔注射麻醉的死亡率為25%，超過了以往研究的平均水平。腹腔注射全身麻醉的劑量經(jīng)驗值為6 ml/kg。在預(yù)實驗中，10%水合氯醛6 ml/kg，無論腹腔注射還是皮下注射，死亡率均為100%。故本研究設(shè)定了5 ml/kg、4 ml/kg、3 ml/kg、2 ml/kg 4個劑量，皮下注射與腹腔注射兩種注射方式進行比較。在本研究顯示，用5 ml/kg進行麻醉，死亡率仍為100%；而2 ml/kg皮下注射麻醉不符合造模手術(shù)對麻醉要求。

綜合起效時間、維持時間、死亡率及手術(shù)的具體要求，本研究建議，對5日齡Wistar仔鼠，麻醉維持時間超過90 min時，麻醉劑量推薦10%水合氯醛4 ml/kg，相對安全的注射方式為皮下注射。

建立痙攣型癱瘓模型對仔鼠的種系沒有過多要求。國際上常用的實驗大鼠為Wistar種系和Sprague-Dawley種系等。Sprague-Dawley新生大鼠麻醉劑量是否與Wistar大鼠一致，需要進一步研究。

[1]Hurley DS,Sukal-Moulton T,Msall ME,et al.The Cerebral Palsy Research Registry:development and progress toward national collaboration in the United States[J].Child Neurol, 2011,26(12):1534-1541.

[2]李登宇,李洪濤,潘志華,等.腦癱動物模型研究進展[J].中國康復(fù),2010,25(3):227-229.

[3]王江濤,毛英麗,李洪華,等.新生大鼠痙攣型腦癱動物模型構(gòu)建及評價的實驗研究[J].中國婦幼保健,2011,26(19): 2992-2995.

[4]徐平.實驗動物管理與使用操作技術(shù)規(guī)程[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2007:171-174.

[5]Lazar NL,Neufeld RW,Cain DP.Contribution of nonprimate animal models in understanding the etiology of schizophrenia[J].Psychiatry Neurosci,2011,36(4):5-29.

[6]Xiong WX,Zhou GX,Wang B,et al.Impaired spatial learning and memory after sevoflurane-nitrous oxide anesthesia in aged rats is associated with down-regulated cAMP/CREB signaling[J].PloS One,2013,8(11):e79408.

[7]牛義民.外科動物手術(shù)學(xué)[M].西安:第四軍醫(yī)大學(xué)出版社, 2010:78-82.

[8]張棟.不同麻醉藥對大鼠麻醉效果的比較[J].實驗動物科學(xué),2007,24(1):19-20.

[9]Mandeep S,Dhindsa Curtis A,Merring Lauren E,et al.Muscle spasticity associated with reduced whole-leg perfusion in persons with spinal cord injury[J].Spinal Cord Med,2011,34(6): 594-599.

[10]Qureshi AZ,Adiga S.Adductor tenotomy and selective obturator neurectomy for the treatment of spasticity in a man with paraplegia[J].Spinal Cord Med,2013,36(1):36-39.

[11]GhaiA,Garg N,Hooda S,et al.Spasticity-Pathogenesis,prevention and treatment strategies[J].Saudi Anaesth,2013,7(4): 453-460.

[12]Gandhi PK,Thompson LA,Tuli SY,et al.Developing item banks for measuring pediatric generic health-related quality of life:an application of the International Classification of Functioning,Disability and Health for Children and Youth and Item Response Theory[J].PLoS One,2014,9(9):e107771.

[13]Martin A,Abogunrin S,Kurth H,et al.Epidemiological,humanistic,and economic burden of illness of lower limb spasticity n adults:a systematic review[J].Neuropsychiatr Dis Treat, 2014,10(3):111-122.

[14]Kim YW.Clinical usefulness of the pendulum test using a NK table to measure the spasticity of patients with brain lesions[J]. Phys Ther Sci,2013,25(10):1279-1283.

[15]Riad J,Modlesky CM,Gutierrez-Farewik EM,et al.Are muscle volume differences related to concentric muscle work during walking in spastichemiplegic cerebral palsy?[J].Clin Orthop Relat Res,2012,470(5):1278-1285.

[16]Stich N,Model N,Samstag A,et al.Toxic shock syndrome toxin-1-mediated toxicity inhibited by neutralizing antibodies late in the course of continual in vivo and in vitro exposure[J]. Toxins(Basel),2014,6(6):1724-1741.

[17]童松,熊南翔,沈建英.大鼠腹腔麻醉方法的改進[J].實驗動物科學(xué),2014,31(1):52-54.

[18]Kannan S,Dai H,Navath RS,et al.Dendrimer based postnatal therapy for neuroinflammation and cerebral palsy in a rabbit model[J].Sci Transl Med,2012,4(130):130ra46.

[19]Zhou C,Shimazu T,Durduran T,et al.Acute functional recovery of cerebral blood flow after forebrain ischemia in rat[J]. CerebBlood Flow Metab,2008,28(7):1275-1284.

[20]Barrès R,Yan J,Egan B,et al.Acute exercise remodels promoter methylation in human skeletal muscle[J].Cell Metabolism,2012,15(3):405-411.

[21]Merry AF,Cooper JB,Soyannwo O,et al.International Standards for a Safe Practice of Anesthesia 2010[J].Can Anaesth, 2010,57(11):1027-1034.

[22]Ghita AM,Parvu D,Sava R,et al.Analysis of the visual evoked potential in anesthesia with sevoflurane and chloral hydrate:(Variability of amplitudes,latencies and morphology of VEP with the depth of anesthesia)[J].Med Life,2013,6(2): 214-225.

Anesthesia Selection for Modeling Spastic Paralysis in Rats

WANG Yu-chang,PANG Wei,XU Hong-wei,FENG Huan-huan,FAN Yan-ping
Rehabilitation Medical Research Institute of Jiamusi University,Jiamusi,Heilongjiang,154002,China

Objective To explore the optimal dose and ways of anesthesia for creating a rat model of spastic paralysis with intermittent bilateral common carotid artery ligation.Methods 60 Wistar rats were randomly divided into groups A,B,C,D,E and F.Group A was anaesthetized with 10%chloral hydrate 5 ml/kg injected subcutaneously,while group B with 4 ml/kg subcutaneously,group C with 4 ml/kg intraperitoneally,group D with 3 ml/kg subcutaneously,group E with 3 ml/kg intraperitoneally,group F with 2 ml/kg subcutaneously.The onset and duration of anesthesia,and intraoperative and postoperative mortality were compared.Results All the rats in the group A died during anesthesia,while the group F did not achieve the depth of anesthesia,and abandoned.The onset time was(6.5±0.7)min,maintained(121.4± 3.9)min,mortality was 0 in the group B,and it was(5.5±1.1)min,(122.0±3.6)min,30%in the group C;(9.6±0.8)min,(106.7±3.7)min,0 in the group D,(7.4±1.2)min,(105.3±3.5)min,20%in the group E.The overall mortality rate was 0 in the groups accepted subcutaneous injected and 25%of intraperitoneal injection.Conclusion Anesthesia with 10%chloral hydrate 4 ml/kg subcutaneous injection is optimal of lower mortality,faster onset and longer maintaining in rats for spastic paralysis model with intermittent bilateral common carotid artery ligation.

spastic paralysis;chloral hydrate;anesthesia;intermittent bilateral common carotid artery ligation;rats

10.3969/j.issn.1006-9771.2015.03.006

R741

A

1006-9771(2015)03-0269-03

2014-11-24

2014-12-19)

1.黑龍江省研究生創(chuàng)新科研項目(No.LM2014-049)；2.佳木斯大學(xué)校級科技創(chuàng)新團隊(No.Cxtd-2013-02)。

佳木斯大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院，黑龍江省小兒腦性癱瘓防治療育中心，黑龍江佳木斯市154002。作者簡介：王玉昌(1987-)，男，漢族，山東曹縣人，碩士研究生，研究方向：小兒腦損傷的發(fā)病機制和防治研究。通訊作者：龐偉，男，副教授、副主任醫(yī)師。E-mail:pangwei76@aliyun.com。