吸入異氟烷與腹腔注射水合氯醛對(duì)大鼠骨癌痛模型建立的影響比較*

朱恒舟， 李文婷， 吳勉華

南京中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院腫瘤研究所(江蘇南京 210000)

惡性腫瘤已經(jīng)成為全球公共衛(wèi)生主要面對(duì)的難題之一，最新的流行病學(xué)研究表明，惡性腫瘤已經(jīng)成為疾病譜排在首位的致死疾病[1]。而在腫瘤的治療中癌性疼痛已經(jīng)成為難題。骨癌痛模型是研究癌性疼痛常規(guī)使用的模型，該模型應(yīng)用廣泛，但是通過(guò)文獻(xiàn)報(bào)道其造模成功率在70%左右，低造模成功率對(duì)于實(shí)驗(yàn)進(jìn)度以及研究資源的浪費(fèi)有著嚴(yán)重的影響，通過(guò)回溯近5年相關(guān)大鼠癌痛模型的報(bào)道，對(duì)于模型動(dòng)物的手術(shù)造模方式雖然取得了有效的統(tǒng)一，但是在麻醉方式的選擇上存在巨大差異[2-6]。因此合理適合的麻醉劑成為該模型能否造模成功的關(guān)鍵因素之一[7]。目前對(duì)于大鼠模型的麻醉方式，主要有異氟烷的氣體麻醉，以及水合氯醛、戊巴比妥的腹腔麻醉。陳輝等[8]發(fā)現(xiàn)在大鼠肝移植模型中，氣體麻醉能夠有效減少大鼠術(shù)中的死亡率。李志勇等[9]報(bào)道在正常SD大鼠麻醉過(guò)程中，戊巴比妥能夠減少呼吸道分泌物。但是關(guān)于骨癌痛動(dòng)物模型的麻醉方式的對(duì)比研究，國(guó)內(nèi)外報(bào)道并不完善。合適麻醉藥物，以及麻醉方式的選擇對(duì)于模型動(dòng)物的建立以及后續(xù)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展具有十分重要的地位[10]。2018年8—10月間，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)比異氟烷以及水合氯醛在大鼠骨癌痛模型建立中的麻醉效果以及心率、呼吸、體溫、造模成功率、術(shù)后存活率之間的關(guān)系，希望為骨癌痛模型大鼠麻醉方式的選擇提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 健康SD雄性大鼠50只，由南京青龍山實(shí)驗(yàn)動(dòng)物繁殖中心提供，體重240～250 g，月齡5個(gè)月左右。采用隨機(jī)分組的方式，將50只大鼠隨機(jī)分成兩組，每組25只，Von Frey檢測(cè)10 g纖毛不出現(xiàn)縮足表現(xiàn)的大鼠入組，保證兩組大鼠在麻醉以及手術(shù)前并不存在差異性。異氟烷組大鼠使用4%異氟烷(瑞沃德生命科技，產(chǎn)品批號(hào)：217180101)及2 L/min氧氣混合面罩吸入麻醉。水合氯醛組大鼠采用10%的水合氯醛(海拓國(guó)藥，產(chǎn)品批號(hào)：20171211)0.3 mL/100 g腹腔注射麻醉，兩組大鼠經(jīng)過(guò)完全麻醉后，行經(jīng)典的Walker256脛骨骨癌模型的造模手術(shù)[11-12]。整個(gè)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)過(guò)程在南京中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心完成，動(dòng)物中心為SPF級(jí)別實(shí)驗(yàn)室，恒溫22～25℃，自由進(jìn)食飲水。

1.2 麻醉方式以及術(shù)中維持 異氟烷組大鼠使用4%異氟烷及2 L/min氧氣混合面罩吸入麻醉，首先將大鼠置于50 cm×50 cm×30 cm的透明密封麻醉箱內(nèi)，使用1個(gè)棉球加入1 mL異氟烷進(jìn)行誘導(dǎo)麻醉，誘導(dǎo)完成后，待大鼠意識(shí)喪失后接入4%異氟烷及2 L/min氧氣混合氣體進(jìn)行術(shù)中維持麻醉。術(shù)中根據(jù)麻醉質(zhì)量，調(diào)整異氟烷濃度，保證大鼠麻醉深度。水合氯醛組大鼠使用現(xiàn)配的10%的水合氯醛0.3 mL/100 g腹腔注射麻醉，兩組大鼠均在麻醉狀態(tài)后行脛骨骨癌痛模型手術(shù)，手術(shù)完成過(guò)后，停止麻醉給藥，送入溫箱蘇醒后放入鼠籠中自由進(jìn)食飲水。

1.3 監(jiān)測(cè)指標(biāo) 以3 min為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，檢測(cè)麻醉中的兩組大鼠的生命體征，包括呼吸、心率、體溫以及血氧飽和度，共監(jiān)測(cè)5個(gè)時(shí)間點(diǎn)。同時(shí)對(duì)大鼠進(jìn)行誘導(dǎo)麻醉到意識(shí)喪失的時(shí)間進(jìn)行記錄，同時(shí)記錄手術(shù)操作時(shí)間以及手術(shù)完成后到大鼠恢復(fù)意識(shí)的時(shí)間。同時(shí)對(duì)大鼠術(shù)中麻醉狀態(tài)予以記錄，是否存在術(shù)中掙扎、轉(zhuǎn)體、清醒等表現(xiàn)，如術(shù)中出現(xiàn)以上表現(xiàn)，即麻醉不完全，須及時(shí)追加麻醉劑。在術(shù)后3周內(nèi)，記錄是否存在麻醉不良反應(yīng)包括腸梗阻、死亡等。

2 結(jié)果

2.1 麻醉時(shí)間監(jiān)測(cè) 通過(guò)對(duì)比氣體麻醉與腹腔注射麻醉，兩組大鼠在麻醉誘導(dǎo)時(shí)間對(duì)比中，異氟烷組時(shí)間明顯少于水合氯醛組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。兩組大鼠在麻醉清醒時(shí)間對(duì)比中，異氟烷組優(yōu)于水合氯醛組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。表1和圖1。

組別n麻醉誘導(dǎo)時(shí)間手術(shù)時(shí)間麻醉清醒時(shí)間異氟烷組251.67±0.32?10.11±3.462.08±0.59?水合氯醛組256.76±2.368.46±3.0140.46±3.02

*與水合氯醛組比較P<0.01

圖1 兩組大鼠在麻醉誘導(dǎo)時(shí)間、手術(shù)時(shí)間、麻醉清醒時(shí)間的比較

2.2 生命體征監(jiān)測(cè) 兩組大鼠在T5時(shí)間點(diǎn)監(jiān)測(cè)的心率頻率時(shí)發(fā)現(xiàn)，水合氯醛組大鼠心率低于異氟烷組大鼠，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩組大鼠在T5時(shí)間點(diǎn)監(jiān)測(cè)的血氧飽和度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。表2。

2.3 造模情況及術(shù)后生存數(shù) 異氟烷組大鼠手術(shù)后成功造模24只，3周后共存活22只。水合氯醛組大鼠手術(shù)后成功造模22只，因術(shù)中清醒掙扎等因素導(dǎo)致麻醉失敗3只。同時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)大鼠存活情況，最終水合氯醛組存活16只。表3。

項(xiàng)目組別nT1T2T3T4T5血氧飽和度(%)異氟烷組2596.4±1.296.8±1.497.0±1.497.2±1.396.8±1.2水合氯醛組2597.1±1.597.5±1.297.1±1.597.0±1.596.8±1.4心率(次/min)異氟烷組25272.8±14.1273.7±14.6280.0±13.6274.8±14.8286.3±11.7?水合氯醛組25266.2±6.9257.8±6.3262.0±5.4263.0±5.6273.0±12.9呼吸頻率(次/min)異氟烷組2585.6±8.079.1±6.280.6±5.981.2±5.589.8±10.2水合氯醛組2585.0±7.883.4±5.586.3±6.184.5±5.288.5±7.9體溫(℃)異氟烷組2537.2±0.137.2±0.137.3±0.137.3±0.137.3±0.1水合氯醛組2537.3±0.137.3±0.137.3±0.137.1±0.137.2±0.1

*與水合氯醛組比較P<0.05

表3 兩組大鼠麻醉后手術(shù)成功情況以及術(shù)后2周生存情況 只

*與水合氯醛組比較P<0.05

2.4 術(shù)中麻醉存活情況 異氟烷組大鼠在麻醉過(guò)程中未見(jiàn)大鼠死亡，水合氯醛組大鼠在麻醉過(guò)程中出現(xiàn)1只在麻醉后即死亡。

3 討論

目前常規(guī)的骨癌痛模型為使用水合氯醛充分麻醉大鼠后，使用微量注射器注射Walker256細(xì)胞5×107個(gè)約15 μL于大鼠脛骨區(qū),骨蠟封閉注射孔。滅菌注射用水清洗傷口后，使用尼龍絲線(xiàn)縫合切口，傷口處撒上青霉素粉劑防止切口感染[2-3]。骨癌痛模型的建立對(duì)麻醉要求高，由于操作過(guò)程中切口周?chē)３Ｐ枰Ｗo(hù)膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的完整性，術(shù)中麻醉清醒以及術(shù)后麻醉時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致的呼吸道誤吸往往是導(dǎo)致手術(shù)模型失敗的原因之一。在造模手術(shù)過(guò)程中，由于個(gè)體差異導(dǎo)致的麻醉術(shù)中清醒造成的掙扎、扭轉(zhuǎn)，往往會(huì)使得手術(shù)區(qū)域內(nèi)的血管與神經(jīng)造成破壞，最終導(dǎo)致造模失敗[13-14]。

骨癌痛的造模麻醉劑常規(guī)選擇的是水合氯醛麻醉[15]，但是通過(guò)我們的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雖然水合氯醛的麻醉具有維持麻醉時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)，麻醉誘導(dǎo)時(shí)間加上麻醉清醒時(shí)間>50 min，而異氟烷的麻醉誘導(dǎo)時(shí)間加上清醒時(shí)間則是在5 min左右。由于水合氯醛為中樞性催眠藥，麻醉時(shí)間過(guò)長(zhǎng)往往會(huì)使得呼吸道分泌物增加，從而增加麻醉誤吸可能，而異氟烷直接由肺部進(jìn)入循環(huán)，麻醉誘導(dǎo)迅速，同時(shí)由于其在生物體內(nèi)幾乎不參與生物學(xué)作用，不會(huì)發(fā)生一些抑制作用，當(dāng)停止吸入時(shí)，異氟烷又從體內(nèi)排出，生物體迅速恢復(fù)意識(shí)[16]。

在本次實(shí)驗(yàn)中，雖未出現(xiàn)術(shù)中追加麻醉的案列，但是結(jié)合本中心400多例大鼠以及小鼠的癌痛模型操作實(shí)例，我們發(fā)現(xiàn)常規(guī)麻醉劑水合氯醛，由于鼠體的差異性，往往在誘導(dǎo)麻醉期存在麻醉質(zhì)量差，術(shù)中會(huì)出現(xiàn)提前蘇醒的表現(xiàn)，需要追加麻醉，臨床實(shí)驗(yàn)中如果實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量較多的時(shí)候會(huì)增加不必要的工作量，繼而影響實(shí)驗(yàn)效率[17]。

在本次實(shí)驗(yàn)中，由于鼠體差異性，造成實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的麻醉過(guò)量死亡(水合氯醛組麻醉死亡1只)，而異氟烷組并未出現(xiàn)由于麻醉問(wèn)題出現(xiàn)的死亡情況。其次，根據(jù)術(shù)中的測(cè)量結(jié)果，在麻醉過(guò)程中，異氟烷組與水合氯醛組對(duì)比，氧合以及體溫并無(wú)明顯差異(P>0.05)，所以在臨床實(shí)驗(yàn)中，我們能夠使用異氟烷麻醉代替水合氯醛的麻醉。通過(guò)監(jiān)測(cè)癌痛大鼠術(shù)中心率變化情況，水合氯醛具有明顯的心率抑制作用，同時(shí)，在手術(shù)結(jié)束時(shí)有心率提升的表現(xiàn)，心率的變化可能激發(fā)神經(jīng)方面的一些不良反應(yīng)，這種情況可能會(huì)對(duì)骨癌痛模型動(dòng)物造成一定的影響，最終對(duì)模型動(dòng)物造成損傷。

同樣，根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)術(shù)后3周的觀察，異氟烷組的大鼠造模成功率以及存活率明顯優(yōu)于水合氯醛組，同時(shí)結(jié)合死亡大鼠的術(shù)后解剖結(jié)果，75%的水合氯醛組大鼠死于腸梗阻，這從另一個(gè)方面揭示了水合氯醛的麻醉不良反應(yīng)。水合氯醛具有黏膜刺激作用，腹腔注射會(huì)引起腸梗阻這一不良反應(yīng)，雖然其發(fā)生概率較小，但是一旦發(fā)生很難發(fā)生逆轉(zhuǎn)[18]。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)連續(xù)3周持續(xù)觀察，異氟烷組大鼠模型有效率88%，水合氯醛組大鼠存活率64%，水合氯醛組造模成功率接近文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果，因此異氟烷確實(shí)能夠?yàn)榇笫蠊前┩吹哪Ｐ吞峁┛煽柯樽聿⑶姨岣吡诵g(shù)后生存率。

同時(shí)，由于水合氯醛的給藥方式是腹腔給藥，對(duì)于癌痛模型的臨床實(shí)驗(yàn)，我們常規(guī)使用的藥物通常是連續(xù)的口服給藥[19]，腹腔麻醉很有可能影響到腹腔器官，引發(fā)腸道黏膜水腫以及腸麻痹的發(fā)生，繼而引起消化道功能異常，使得藥物不能達(dá)到預(yù)期的效果，所以為了排除操作過(guò)程中可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的偶然事件，我們有理由相信，在骨腫瘤模型的手術(shù)操作過(guò)程中，氣體麻醉方式能夠避免這方面帶來(lái)的不必要的實(shí)驗(yàn)誤差。

綜上所述，筆者建議如果實(shí)驗(yàn)需要對(duì)癌痛模型進(jìn)行消化道或者腹腔皮下給藥，那么應(yīng)該選擇氣體麻醉更為可靠合適。因?yàn)楫惙槁樽砭哂邪踩?，可靠，效率高的?yōu)點(diǎn)，能夠?yàn)楣前┩茨Ｐ偷牟僮魈峁┛煽柯樽肀Ｕ稀?/p>