2017年10月北京市嚙齒類實(shí)驗(yàn)動物的病理檢測*

張茜茜 孫 欣 宋銀娟 李淼煊 倪家敏 吳曉倩 楊東明 陳合花 廖 軼 姚 嬌 吳 偉 賴夢雨 董浩迪 王 璐 趙德明 周向梅 楊利峰

(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院，北京 100193)

實(shí)驗(yàn)動物是指經(jīng)人工培育或人工改造，對其攜帶的微生物和寄生蟲實(shí)行控制、遺傳背景明確或者來源清楚的，應(yīng)用于科學(xué)研究、教學(xué)、生物制品或藥品檢定，以及其它科學(xué)實(shí)驗(yàn)的動物[1]。不僅在生命科學(xué)研究中十分重要，與工業(yè)、軍事等各方面的應(yīng)用也息息相關(guān)。隨著政策的開放與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求，培育實(shí)驗(yàn)動物的公司及單位逐漸增加，實(shí)驗(yàn)動物的質(zhì)量會直接影響科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，健康的實(shí)驗(yàn)動物對于各種條件的耐受性強(qiáng)，可對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的均一性及準(zhǔn)確性負(fù)責(zé)，因此對實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量的檢測十分必要。病理檢測主要是從病變器官的宏觀變化和微觀特征來判斷機(jī)體的代謝和功能變化，在實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量檢測中有重要意義[2]。北京市嚙齒類實(shí)驗(yàn)動物的病理學(xué)檢測歷來由本實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)。本文主要對2017年10月送檢的嚙齒類實(shí)驗(yàn)動物的病理檢測結(jié)果做出總結(jié)，從小鼠、大鼠、豚鼠及金黃地鼠的各病變器官描述及病變率統(tǒng)計，以及非病理變化-自溶的總結(jié)，以期對實(shí)驗(yàn)動物的飼養(yǎng)管理改進(jìn)提供一些依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物

送檢的400只嚙齒實(shí)驗(yàn)動物，包括180只小鼠、80只大鼠、120只豚鼠及20只金黃地鼠。

表1 2017年10月嚙齒類動物采樣

1.2 方法

動物處死后，取出其心臟，肝臟，腎臟，肺臟，脾臟，大腸，小腸。取材后用甲醛鈣液(10%甲醛+1%氯化鈣)固定組織，第二天換液，一周后進(jìn)行常規(guī)病理學(xué)組織制片，用石蠟包埋，制作5 μm厚的切片，HE染色。光學(xué)顯微鏡下觀察。選取光鏡下呈現(xiàn)細(xì)胞腫脹的肝臟進(jìn)行PAS染色及制作冰凍切片后油紅O染色[3]。光學(xué)顯微鏡下觀察后，采集數(shù)碼圖像。

2 結(jié)果

2.1 小鼠

在180只送檢小鼠中，檢出肝臟病變4例，肝臟病變檢出率為2.2%，其中肝臟局灶性壞死1例，肝細(xì)胞腫脹3例，經(jīng)油紅O和PAS染色確診，PAS染色陽性即糖原沉積1例，糖原沉積率為0.6%，增生性心包炎1例，腎臟炎性細(xì)胞浸潤 1例。清潔級小鼠病變數(shù)1例，病變率為2.5%，SPF級小鼠病變數(shù)5例，病變率為3.6%。

2.1.1肝臟病變: 肝臟局灶性壞死(圖1)表現(xiàn)為肝包膜完整，邊緣可見壞死灶。高倍鏡下可見壞死灶內(nèi)含有淋巴樣細(xì)胞，以及細(xì)胞質(zhì)染色加深，細(xì)胞核結(jié)構(gòu)異常的壞死肝細(xì)胞。肝細(xì)胞腫脹(圖2)為肝小葉結(jié)構(gòu)不清晰，未見明顯肝索結(jié)構(gòu)，肝血竇變窄。高倍鏡下可見肝細(xì)胞輪廓較清晰，胞核淡藍(lán)染，位于細(xì)胞中央，胞質(zhì)粉染，呈顆粒狀，胞質(zhì)中有不同程度的空泡出現(xiàn)，細(xì)胞間界限不清晰。PAS染色陰性對照(圖3)為肝細(xì)胞胞質(zhì)呈淡粉色，其中有大小不一的空泡，胞核藍(lán)染著色，核仁明顯。而陽性樣本(圖4)染色明顯偏紅，肝細(xì)胞胞核周圍有紫紅色顆粒物質(zhì)異常沉積。

圖1 小鼠肝局灶性壞死(17-2112)H.E ×400

圖2 小鼠肝細(xì)胞腫脹(17-2115)H.E ×400

圖3 PAS染色陰性對照 ×400

圖4 小鼠PAS染色陽性對照(17-2115)×400

2.1.2心臟病變： 小鼠增生性心包炎(圖5)在鏡下可見外膜下心肌纖維結(jié)構(gòu)疏松，排列紊亂，染色深淺不一。心外膜結(jié)締組織大量增生，增生的結(jié)締組織包裹著整個心臟，其間夾雜著大量嗜堿性藍(lán)染的炎性細(xì)胞。心外膜血管擴(kuò)張淤血，心肌纖維腫脹、斷裂，核染色淡或發(fā)生壞死、核溶解消失。大量紅細(xì)胞散在分布于心肌間質(zhì)中。

圖5 增生性心包炎(17-2138)H.E ×400

2.1.3腎臟病變： 小鼠腎臟局部炎性細(xì)胞浸潤(圖6)腎小球結(jié)構(gòu)完整，腎小囊腔干凈，腎小管輪廓清晰，排列緊密，間質(zhì)可見大量的藍(lán)染細(xì)胞炎性細(xì)胞浸潤；腎小管上皮細(xì)胞形態(tài)正常，細(xì)胞核呈圓形，細(xì)胞結(jié)構(gòu)清晰，藍(lán)染的細(xì)胞是胞體呈圓形，嗜堿性，胞核較大，胞質(zhì)較少的淋巴樣細(xì)胞。

圖6 腎臟局部炎性細(xì)胞浸潤(17-2162)H.E ×400

2.2 大鼠

在80只大鼠樣本中，檢出肝臟病變3例，病變檢出率為3.8%，以肝細(xì)胞腫脹為主，經(jīng)油紅O染色和PAS染色，PAS染色陽性即糖原沉積有2例，糖原沉積率為2.5%。其中清潔級大鼠發(fā)病數(shù)為1例，發(fā)病率為5%，SPF級大鼠發(fā)病數(shù)為2例，發(fā)病率為3.3%。以10只大鼠為一組的各組大鼠各臟器病變率均小于20%，大鼠基本合格。

2.2.1肝臟病變： 大鼠肝臟腫脹變性(圖7)顯示肝索界限不清晰；高倍鏡下，肝細(xì)胞腫脹，體積變大，內(nèi)有大小不等、數(shù)量不等的空泡，有些空泡融合成大的空泡，細(xì)胞核深染呈圓形，大小不一，肝血竇內(nèi)有紅細(xì)胞。PAS染色陽性樣本(圖8)細(xì)胞胞核周圍有紫紅色顆粒物質(zhì)異常沉積。

圖7 大鼠肝細(xì)胞腫脹(17-2236)H.E ×400

圖8 大鼠PAS染色陽性對照(17-2236)×400

2.3 豚鼠

豚鼠肝臟病變以細(xì)胞腫脹為主，共14例，肝臟病變檢出率為11.7%，經(jīng)油紅O染色確診脂肪變性1例，肝臟脂肪變性率0.8%， PAS染色確診糖原沉積數(shù)為4例，糖原沉積率為3.3%；其中1例SPF級豚鼠肝臟既有脂肪變性又有糖原沉積。檢出心臟增生性炎1例，病變率為0.8%。普通級豚鼠發(fā)生病變數(shù)為10例，病變率為11.1%；清潔級豚鼠發(fā)生病變數(shù)為1例，病變率為10%；SPF級發(fā)生病變數(shù)為3例，病變率為15%。以10只豚鼠為一組的各組豚鼠各臟器病變率均小于20%，豚鼠基本合格。

2.3.1肝臟病變： 豚鼠肝臟細(xì)胞腫脹(圖9)可見肝索排列較紊亂，部分小葉結(jié)構(gòu)邊界不明顯；中央靜脈及肝血竇紅細(xì)胞聚集，匯管區(qū)血管內(nèi)淤血，遍布空泡結(jié)構(gòu)。高倍鏡下肝細(xì)胞核較大，核仁藍(lán)染清晰，胞質(zhì)粉染且內(nèi)部存在大小不等的圓形空泡，細(xì)胞邊界不清晰，排列不規(guī)則，未見明顯的肝索結(jié)構(gòu)；可見深藍(lán)染、胞質(zhì)不明顯的枯否氏細(xì)胞增生。肝臟糖原沉積(圖10)鏡下可見較陽性樣本除了在胞質(zhì)有大量空泡外還有紫紅色顆粒物質(zhì)沉積。肝臟脂肪變性(圖11)高倍鏡下，可見陰性對照鼠(圖12)肝臟細(xì)胞輪廓清晰，細(xì)胞核藍(lán)染，胞質(zhì)呈淡藍(lán)色。發(fā)生脂肪變性的肝臟可見肝細(xì)胞輪廓和由蘇木素藍(lán)染的細(xì)胞核，并且可見少量紅色大小不一的圓形小滴分布在肝細(xì)胞胞質(zhì)中，有的圍繞在細(xì)胞核周圍，有的聚集呈大脂滴。

圖9 豚鼠肝細(xì)胞腫脹(17-2305)H.E ×400

圖10 豚鼠PAS染色陽性對照(17-2305)×400

圖11 油紅O染色陰性 ×1000

圖12 豚鼠脂肪變性(17-2305)×1000

2.3.2心臟病變： 豚鼠心臟增生性炎(圖13)可見增生的細(xì)胞占據(jù)原有心肌纖維的位置，增生的細(xì)胞排列雜亂無章，呈片狀、旋渦狀增生，周圍炎性細(xì)胞浸潤。高倍鏡(圖14)下可見增生的細(xì)胞為橢圓形或多角形，排列較為致密，胞核較大，為圓形或橢圓形，核仁明顯，胞質(zhì)豐富呈淡嗜酸性；邊緣可見炎性細(xì)胞浸潤。

圖13 豚鼠心臟增生性炎(17-2363)H.E ×100

圖14 豚鼠心臟增生性炎(17-2363)H.E ×400

2.4 金黃地鼠

金黃地鼠的病變器官為肝臟，其余臟器如心臟，脾臟，肺臟，腎臟，小腸，大腸在鏡下無明顯病理變化。肝臟病變中2例肝臟彌漫性壞死性炎，1例肝臟炎性細(xì)胞結(jié)節(jié)，1例肝臟局灶性壞死，病變率為20%。以10只豚鼠為一組的各組金黃地鼠各臟器病變率均小于20%，金黃地鼠基本合格。

2.4.1肝臟病變：金黃地鼠肝臟彌漫性壞死性炎(圖15)肝索結(jié)構(gòu)不清，局部有較大的局灶性壞死，壞死區(qū)域有大量胞核藍(lán)染呈分葉核，胞質(zhì)紅染的嗜中性粒細(xì)胞浸潤。肝臟炎性細(xì)胞結(jié)節(jié)(圖16)可見肝臟為較多的藍(lán)染的炎性細(xì)胞結(jié)節(jié)散布，高倍鏡下可見炎性細(xì)胞結(jié)節(jié)主要由胞核呈圓形藍(lán)染，胞質(zhì)較少的淋巴樣細(xì)胞組成。肝臟局灶性壞死(圖17)見有較多大小不等的藍(lán)染的壞死灶，高倍鏡下可見壞死區(qū)域有較多胞核呈分葉核，胞質(zhì)紅染的嗜中性粒細(xì)胞浸潤。

圖15 肝臟彌漫性壞死性炎(17-2384)H.E ×400

圖16 肝臟炎性細(xì)胞結(jié)節(jié)(17-2390)H.E ×400

圖17 肝臟局灶性壞死(17-2398)H.E ×400

2.5 非病理變化

在本次檢測中可見各種鼠樣本均有自溶現(xiàn)象發(fā)生，自溶是指動物體內(nèi)的溶酶體酶和消化酶如胃液、胰液中的蛋白分解酶，在動物死亡后，發(fā)揮其作用而引起的自體消化的過程[2]。自溶肝臟共23例，占所有動物總數(shù)的5.8%；自溶腎臟共13例，占動物總數(shù)的3.3%。自溶肝臟(圖18)為結(jié)構(gòu)疏松，有大量空泡產(chǎn)生，在高倍鏡下可見肝細(xì)胞胞質(zhì)消失，肝索排列不清。自溶腎臟(圖19)的腎小管上皮細(xì)胞胞質(zhì)溶解，部分管狀框架尚存。

圖18 大鼠自溶肝臟(17-2232)H.E ×400

圖19 豚鼠 自溶腎臟(17-2285)HE ×400

3 結(jié)論

動物質(zhì)量會受到多方面因素的影響，包括飼養(yǎng)環(huán)境及營養(yǎng)等。環(huán)境溫度、濕度過低或過高于動物最適值，均會影響動物的正常代謝。高溫高濕還可能造成飼料發(fā)霉，造成消化道及其它器官疾病；空氣的清潔度及流通速度異常會對呼吸道有極大影響；

飼料營養(yǎng)會影響消化系統(tǒng)的形態(tài)及功能；除此之外，環(huán)境的光照、噪聲及飼養(yǎng)密度均對動物的質(zhì)量有所影響[4]。從檢測結(jié)果來看，本次實(shí)驗(yàn)動物病理學(xué)抽檢結(jié)果顯示，大多數(shù)送檢的實(shí)驗(yàn)動物基本健康。大、小鼠肝臟有少數(shù)病例表現(xiàn)肝細(xì)胞腫脹，且SPF級病變率高于清潔級，可能與飼料和飼喂管理方式有關(guān)，尤其是SPF級嚙齒類實(shí)驗(yàn)動物的飼養(yǎng)管理方式需要進(jìn)一步加強(qiáng)；豚鼠出現(xiàn)14例肝臟病變，其中普通級病例占比較高，可能與普通級環(huán)境和管理方式有關(guān)，建議加強(qiáng)管理以確保動物質(zhì)量；金黃地鼠出現(xiàn)4例壞死性及炎性細(xì)胞浸潤等病變，且送檢的兩家單位均出現(xiàn)較高發(fā)病率，可能與病原微生物感染或有毒有害物質(zhì)進(jìn)入體內(nèi)有關(guān)，因此，據(jù)本次檢測結(jié)果，金黃地鼠的飼養(yǎng)管理制度有必要查找不足，以期改進(jìn)。此次檢測中肝臟脂肪變性總體有所減少。處死過程放血不良可能是造成各品種嚙齒動物均出現(xiàn)不同程度的肺臟瘀血的主要原因。另外，在檢測過程中發(fā)生的應(yīng)激如運(yùn)輸可能對病理學(xué)檢查結(jié)果產(chǎn)生一定影響。本次樣品中自溶臟器占比較高，不利于準(zhǔn)確觀察組織的病理變化，并且肝臟有些自溶與空泡變性相似，給作出準(zhǔn)確的病理診斷帶來影響。建議修改病理剖檢取材的順序或者前面的檢測流程中分派合理人數(shù)進(jìn)行檢測，以便病理工作人員能夠及時取材，做出準(zhǔn)確的病理診斷。