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离体眼球体内环境模拟装置的研制
本文所述的离体眼球体内环境模拟装置利用仿生学原理,在体外模拟眼球的体内环境,以维持离体眼球的正常形态及其对刺激物的反应能力.评价实验证明该装置可以稳定的维持角膜的形态,满足离体眼球实验的需要.
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发育毒性体外筛选模型的研究现状和进展
利用发育毒性体外评价模型开展相关安全性评价.可避免人体或动物实验耗时、费力等缺点,适用于大规模体外高通量筛选.目前常用的体外评价模型中,胚胎干细胞实验、大鼠全胚胎培养以及体外胚胎肢芽培养实验因与体内实验结果一致性较强,已得到广泛的认可和推荐.但与一般毒理学体外试验发展相比,由于发育毒性受试物在体内消化代谢路线路径的差异,使得发育毒性试验的筛选实验的发展和完善受到阻碍,因此合理的利用新技术、新方法,提高筛选体系的合理性、系统性成为未来体外评价模型的方向.
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β-淀粉样蛋白和胆固醇对大鼠大脑类似阿尔茨海默病病理学进程和尼古丁受体的影响
目的 探讨β-淀粉样蛋白(Aβ)和胆固醇与阿尔茨海默病(AD)病理学进程和神经型尼古丁受体的关系.方法 Wistar大鼠经侧脑室注射Aβ1-42(1 mg/ml,5μl/只)来建立类似AD动物模型,并饲以5%胆固醇饮食.采用银染、免疫组织化学、水迷宫、Western blot和逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)等方法检测实验动物脑组织形态学、学习记忆能力、神经型尼古丁受体亚单位表达水平等方面的改变.结果 Aβ侧脑室注射引起大鼠脑组织中Aβ沉积;高胆固醇饮食造成大鼠明显高胆固醇血症(血胆固醇浓度较对照组增高21%～24%);Aβ侧脑室注射引起大鼠学习记忆力降低,导致尼古丁受体α3、α4和α7亚单位蛋白水平降低(较对照组分别降低46%、39%及51%),并引起α7亚单位mRNA表达水平升高41%～73%;高胆固醇饮食能够明显增强Aβ引起的脑组织中Aβ沉积和星形胶质细胞增多、学习记忆能力降低及尼古丁受体表达改变.结论 Aβ能明显引起大鼠大脑病理学改变,降低大鼠学习记忆能力和影响神经型尼古丁受体的表达;高胆固醇饮食可增强Aβ的神经毒性作用及对尼古丁受体的影响.
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血管紧张素Ⅱ1型受体在大鼠心肌纤维化中的表达及其意义
目的 探讨血管紧张素Ⅱl型受体(ATlR)在心肌纤维化中的表达及其意义.方法 注射盐酸异丙肾上腺素(Is0)15 mg/kg复制大鼠缺血性心肌纤维化模型.MD-100自动生化分析仪检测大鼠血清中天冬氨酸氨基转移酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)及肌酸激酶同工酶(CK-MB)的含量,通过Masson染色评价心脏的形态及结构变化;同时采用免疫纽织化学染色分析心肌ATIR蛋白表达及I型和Ⅲ型胶原的表达,逆转录聚合酶链反应分析ATlR mRNA表达.结果 与正常对照组比较,注射Iso后血清LDH、CK及CK-MB在4h达高峰(X2=16.90,P<0.05),AST在6 h达高峰(x2=16.90,P<0.05).ATlR mRNA结果显示,注射Iso后2～12 h,ATlR mRNA表达即有所增加,但无统计学意义(P>0.05);注射Iso后24 h,ATIR mRNA表达较正常对照组明显增加;自48 h后mRNA表达逐渐下降,至3周后降至正常.ATlR蛋白表达随纤维化病变程度的加重而增加.结论 ATIR mRNA及ATlR的蛋白表达水平在缺血缺氧性坏死心肌明显增加,ATlR的表达与纤维化程度密切相关,提示ATlR可能参与了心肌纤维化的过程.
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冰冻切片染色法观察重组狂犬病病毒对乳鼠脑的感染和定位
目的 冰冻切片染色法观察重组狂犬病病毒对乳鼠脑的感染和定位.方法 将本实验室构建并拯救成功的人用狂犬病疫苗株重组病毒(CTN-GFP)脑内接种1日龄乳鼠和4周龄成年鼠,待感染乳鼠发病后至濒死期,通过心内灌流方法固定并制作脑组织冰冻切片,观察重组病毒在感染鼠的大脑海马组织中的绿色荧光蛋白的表达及分布.结果 DAPI将所制作的冰冻切片中脑组织内细胞的胞核染成蓝色,在共聚焦显微镜下观察到受感染乳鼠的脑组织海马回位置有大量绿色荧光蛋白的表达.结论 通过制作脑组织冰冻切片的方法可以清楚的观察到病毒的感染及其在海马回中的位置,同时为追踪病毒在体内的移行过程提供了一种新方法.
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建立肺血减少型先心病幼猪动物模型评估肺血管发育
目的 采用球囊扩张人工房间隔造口加肺动脉环缩术建立肺血减少型先心病幼猪动物模型,探讨肺血减少对其未成熟肺血管发育病理形态学变化的影响.方法 选用1～2月龄幼猪共20头,随机分为3组:正常对照组(C组,6头),右胸小切口造成一过性肺血减少;轻中度肺动脉狭窄组(T1组,7头),经右心房表面送入球囊扩张器行人工房间隔造口加肺动脉Banding环缩术,术中收缩期肺动脉环缩处压差(Trans-PABP)20～30 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa);重度肺动脉狭窄组(T2组,7头),术中Trans-PABP≥30～50 mm Hg.术后超声评估、1个月时行64排CT扫描评估、2个月时行二次剖胸手术验证评估,测量各组血管近端直径及Trans-PABP,处死动物切取心、肺组织测量房间隔缺损、肺动脉和Banding环直径.手术结束、术后2个月取右肺中叶外侧段1.0 cm ×0.8 cm×0.8 cm肺组织,Weihgt弹性纤维+Van Gieson染色,光镜下观察其病理形态学变化.结果 T1和T2组存活动物房间隔造口加肺动脉环缩术均获得成功.C组动物因麻醉意外术后10 h死于呼吸衰竭1头;T1组术后21天死于肠梗阻、肠坏死1头;T2组死亡2头,分别因急性和慢性右心功能衰竭,于术后24 h和39天死亡.64排CT扫描示,肺动脉环缩处直径(BD)显著低于其主动脉直径(AOD)(P＜0.01),近端狭窄后扩张、远端肺血管纹理稀少.肺组织病理学示术后2个月肺细小动脉内径T1、T2组明显高于C组(P＜0.05、P＜0.01),单位面积小动脉数量(NAPSC)实验组均显著低于对照组(P＜0.01).结论 构建的幼猪动物模型更接近于临床病理生理状态,64排螺旋CT联合肺组织病理学观察用于肺血管发育不良的评估是一种可靠方法.肺血减少时幼猪肺小动脉中层发育不良伴数量减少,随环缩加重肺动脉发育不良和肺血流的减少的程度逐渐加重.
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镍钛合金组合式人工食管替代食管术后新生食管的形成与重构
目的 观察镍钛合金组合式人工食管替代食管术后,新生食管的形成及重构.方法 22只猪通过手术切除一段长约7 cm的胸段食管,应用镍钛合金组合式人工食管替代切除的胸段食管建立实验动物模型.对置入人工食管术后1、2、3、6个月各时段出现植入人工食管脱落移位的12只实验动物,进行X线食管造影,然后剖杀,对比观察各时段形成的新生食管的大体形态,镜下管体组织细胞结构的变化.结果 12只实验动物中6只早期脱管(术后1个月内),3只并发吻合口瘘和脓胸,另3只则出现严重吻合口狭窄;余6只脱管时间超过1个月,未发生吻合口瘘和胸腔感染,仅出现不同程度的新生食管狭窄和进食困难.镍钛合金组合式人工食管替代食管术后1个月,人工食管外壁形成一条以结缔组织膜包绕,连接正常食管两端的管道.2～3个月的新生食管管体结构,除中间狭窄部分为结缔组织外,已形成与正常食管4层组织结构相似的纤维肌性管道.3～6个月新生食管管体组织结构呈现肉芽组织增生、瘢痕组织形成的重构过程.全程未发现腺体组织.结论 镍钛合金组合式人工食管作为修复材料重建食管通道置入人体后,诱导出由结缔组织包绕人工食管外壁的管道,新生食管在随后的重构过程中发生肉芽组织增生,瘢痕组织形成的转化过程,终形成一条没有收缩功能、黏膜面覆盖复层鳞状上皮的瘢痕性管道.
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非限制性外支架防治移植静脉狭窄的早期形态学观察
目的 探讨非限制性外支架防治移植静脉内膜增生的效果及其可能的作用机制.方法 新西兰白兔36只随机分成两组,每只均实施颈外静脉-颈总动脉移植术,支架组(S组)在移植静脉外套以直径6mm的非限制性涤纶外支架,对照组(NS组)移植静脉外无外支架,分别于术后7、14、28 d取材进行观察.术后应用彩色多普勒超声观察移植静脉的通畅情况.组织切片进行HE和弹力VG染色和抗α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)免疫组织化学染色.采用计算机图像分析系统测量移植静脉内膜、中膜的厚度和面积,管腔面积,并计算内膜增值率(即内膜面积/内弹力板包围面积).结果 (1)S组术后死亡1只,闭塞性血栓形成1只,在支架与移植静脉之间有"果冻样"物质(新外膜)形成;NS组术后偏瘫并死亡1只,血栓形成1只.超声检查移植静脉通畅情况与取材时结果完全一致.(2)染色显示:术后7～28 d,S组和NS组移植静脉内膜和中膜逐渐增生,S组新外膜为肉芽肿样增生,内有较多炎症细胞浸润.(3)计算机图像分析结果:S组和NS组内膜、中膜的厚度和面积均逐渐增加,术后7 d时,S组的内膜厚度、面积和内膜增生率与NS组的差别无统计学意义,P＞0.05;术后14、28 d,S组的内膜厚度、面积和内膜增生率均小于NS组,P＜0.05;术后1～4周,S组的中膜的厚度、面积均小于NS组,P＜0.05.结论 非限制性外支架可以抑制移植静脉内膜和中膜增生;在非限制性外支架和移植静脉之间可以生成新外膜,新外膜的生成在防治内膜增生的过程中可能发挥了重要作用.
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可降解生物材料人工胸壁重建犬胸壁缺损的实验研究
目的采用甲壳素短纤维增强聚己内酯(PCL)制备的人工胸壁,构建犬胸壁缺损与重建动物模型,探讨可降解生物材料人工胸壁重建胸壁缺损的可行性.方法实验犬8只,建立面积10 cm×10cm的犬胸壁缺损动物模型,用甲壳素短纤维增强PCL板修复胸壁骨性缺损,通过X线、胸部CT及组织学动态观察人工胸壁的植入状况及胸壁组织的再生过程.结果所有实验犬无手术死亡和围手术期死亡,无胸壁塌陷及反常呼吸,无感染,无严重并发症.人工胸壁材料与周围胸壁肋骨及肌肉组织结合好,界面良好,固定牢靠.术后6个月甲壳素短纤维增强PCL板被纤维组织包裹.结论甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料具有良好的生物相容性、可降解性和适宜的力学强度,能够对胸壁提供有效的支撑作用,易塑形和任意修剪,可透过X线,是一种很有前景的胸壁缺损修复材料.
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猪非体外循环下经皮肺动脉瓣膜置入术
目的 探讨肺动脉自扩张支架瓣膜的制备以及非体外循环下经皮肺动脉瓣膜置入方法.方法 将修剪后的牛颈静脉带瓣管道缝制到自扩张镍钛支架上,制成肺动脉自扩张支架瓣膜,并置于人工心脏瓣膜脉动流测试仪中检测通过后备用.借助24F支架输送鞘,经髂外静脉途径置入到8头实验猪的肺动脉瓣位置,行超声心动图和数字减影血管造影(DSA)等检测置入瓣膜功能后解剖.结果 肺动脉自扩张支架瓣膜内径(21.9±1.6) mm,外径(24.6±1.5) mm,长(27.9±4.3) mm,有效开瓣面积( 1.83±0.2)cm2.8例中7例置入成功,1例失败.置入后瓣膜两端的峰值跨瓣压差导管法检测为(7.9 ±3.3)mm Hg(1 mm Hg =0.133 kPa),彩色多普勒心脏超声检测为(9.3±4.1)mmHg.心脏DSA显示所有支架瓣膜无移位、反流或瓣周漏.二维心脏超声显示7例瓣膜启闭完全,瓣叶活动良好,彩色多普勒心脏超声测得其中2例轻度反流.心脏解剖证实支架瓣膜位于肺动脉瓣环处,原肺动脉瓣膜被支架挤贴在动脉壁上.结论 自扩张肺动脉支架瓣膜能在非体外循环下借助导管经皮置入到肺动脉瓣处,术后短期功能良好,提示自扩张支架瓣膜及经皮肺动脉瓣膜置入术具有可行性和临床应用前景.
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单宁酸处理带瓣牛颈静脉的生物学评价
目的 从生物学角度评价单宁酸处理的带瓣牛颈静脉是否符合国家医用材料的要求.方法 带瓣牛颈静脉经单宁酸处理后按国家医用材料的要求进行浸提液的制备、细胞毒性试验、过敏试验、皮内刺激试验、原发性皮肤刺激试验、溶血试验、急性全身毒性试验及热原试验等生物学评价试验.试验方法均参照《医用有机硅材料生物学评价试验方法》GB/T16175-1996.结果 培养的L-929小鼠成纤维细胞经含浸提液的培养基培养后形态良好,增值旺盛,材料细胞毒性评级为0～1.无皮肤刺激反应和过敏反应,皮内刺激试验PⅡ(原发性刺激指数)为0.4,和阴性对照组差异无统计学意义.全身毒性实验受试动物未出现毒性症状.溶血试验溶血率0.7%,符合国家标准(＜5%).热原试验经中国药品生物制品检定所检定,单宁酸处理后带瓣牛颈静脉无热原(样品批号:060802017).结论 单宁酸处理的带瓣牛颈静脉符合国家医用材料的要求,可以植入人体.
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三维支架与肋软骨细胞体外及体内培养构建组织工程化气管
目的 探索建立适合替代气管的组织工程化气管模型.方法 分离2月龄新西兰兔肋软骨细胞并传代二次后,以5×107/ml浓度分别种于PLGA和涤纶支架,体外环境中培养2周.将支架-软骨细胞模型植入裸鼠脊柱两侧皮下,培养4、6、8周后取出,HE染色、PAS染色、扫描电镜等观察软骨组织发育、新生毛细血管、整体组织结构层次.结果 种植软骨细胞的支架经体外和体内培养,软骨细胞及基质生长分泌旺盛,支架与上皮间存在紧密的纤维连接,含有丰富的新生毛细血管.涤纶-软骨细胞模型和PLGA-软骨细胞模型可以形成完整的组织结构.结论 肋软骨细胞种植于PLGA和涤纶支架材料上,经体外及体内培养构建的组织工程化气管模型符合气管替代要求.
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冠状动脉灌注TGF-β1基因对异基因大鼠心脏移植物急性排斥反应的影响
目的 探讨经冠状动脉灌注重组腺病毒载体介导转化生长因子-β1(TGF-β1)基因转染对异基因大鼠心脏移植物急性排斥反应的影响.方法 建立大鼠颈部心脏移植模型,转基因组供心切取后经冠状动脉缓慢灌注含携带TGF-β1基因腺病毒载体(每克心肌组织5×1010PFU)的Stanford大学液,再植入受体颈部.空载体组灌注腺病毒空载体(每克心肌组织5 × 1010PFU)的Stanford大学液,对照组灌注无病毒的Stanford大学液.结果 转基因组的移植物内外源性TGF-β1基因和蛋白表达,移植物内CD68表达减少,心肌细胞凋亡减少,移植物急性排斥反应的始发时间明显推迟,程度较轻.结论 经冠状动脉灌注重组腺病毒载体介导TGF-β1基因转移可明显减轻异基因大鼠心脏移植物急性排斥反应.
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可吸收脱细胞猪主动脉基质构建人工食管的实验研究
目的探讨应用可吸收脱细胞猪主动脉基质制备人工食管进行食管替代的可行性.方法应用胰酶、Triton X-100制备脱细胞猪主动脉基质.切除实验犬5 cm颈段食管,用两片脱细胞猪主动脉基质缝制的人工食管进行重建,观察存活情况和愈合过程.结果6只实验犬无死亡,发生吻合口瘘1只,1只在行内镜下扩张治疗时新生食管破裂死亡.病理结果显示术后2周时有疏松结缔组织及大量新生血管形成,4周时大部分人工食管被食管黏膜上皮覆盖,镜下见黏膜上皮细胞约5～8层,12周时上皮细胞分化至8～10层,有黏膜下腺体结构及肌肉组织.原人工食管大部分已吸收,无法用肉眼分辨人工和正常食管.结论可吸收猪胸主动脉脱细胞血管基质可作为理想的代食管材料,能较好诱导组织的再生,有较好的应用前景.
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左西孟旦乌司他丁与其联合用药对幼兔离体心脏的保护作用
目的 通过幼兔离体心脏Langendorff模型,探讨左西孟旦、乌司他丁及二者联合应用对幼兔离体心脏缺血再灌注损伤的保护作用.方法 建立新西兰幼兔离体心Langendorff模型,经左心房、二尖瓣置入左室测压管.K-H液平衡灌注10 min,分别用K-H液(C组)、乌司他丁5万单位/kg(U组)、小剂量左西孟旦0.1 μmoL/L(L1组)、大剂量左西孟旦0.3 μmol/L(L2 组)、乌司他丁5万单位/kg和左西孟旦0.1 μmol/L(L+U组)灌注10 min.应用St.Thomas停跳液使心脏停跳,全心缺血30 min,然后分别以上述液体复灌30 min.于缺血前和复灌即刻、10 min、20 min、30 min记录心率(HR)、左室内压(LVP)、左室内压大上升速率(LVdp/dt)、冠脉流量(CF);同时测定冠状静脉流出液中肌酸激酶(CK)、肌钙蛋白(cTnI)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)的浓度.结果 L1 组、L2组和L+U组复灌后LVP、LVdp/dt与对照组(C组)和U组差异有统计学意义,但L2组的心率明显高于其他组.与其他各组比较,左西孟旦和乌司他丁联合用药组复灌后冠脉流量(CF)升高(P<0.05);冠状静脉流出液CK、cTnI,TNF-α、IL-6的浓度明显低于其他组.结论 左西孟旦和乌司他丁通过不同机制均能较好地减轻幼兔心肌缺血再灌注损伤,其联合用药对未成熟心肌的保护作用强于单独应用.
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具有防移位设计的可压缩性肺动脉支架瓣膜动物置入手术及体内测试
目的 探讨具有防移位设计的可压缩性肺动脉支架瓣膜的防移位效果.方法 将带瓣牛颈静脉缝在3个"Z"字型镍钛合金支架上,制作成喇叭口型肺动脉支架瓣膜.非体外循环下用推送器将其经右心室置入羊肺动脉瓣位置(n=6),分别于术后早期、术后2个月采用右心导管、心脏彩超、血流动力学测定、大体病理等方法评价置入瓣膜的位置和功能.结果 6只羊支架瓣膜均在正确位置释放.超声、右心导管造影以及血流动力学检查显示,术后早期、术后2个月置入瓣膜支架固定好,无移位,1例瓣膜收缩期跨瓣压差24 mm Hg,1例瓣膜轻度关闭不全,其他瓣膜功能良好.结论 喇叭口型支架有助于防止瓣膜移位.
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经口内镜下CO2激光下咽切除的实验研究
目的 探讨CO2激光下咽手术的可切除范围及术后创面的愈合过程.方法 选择健康成年杂种犬23只,随机分为梨状窝切除组(11只)及下咽后壁切除组(12只),术后观察实验动物进食、发声及下咽创面,定期获取术后动物标本并对喉咽内情况进行肉眼、光镜观察.结果 23只实验犬手术完成顺利,手术达到与传统开放手术相近的切除范围.单侧梨状窝切除组动物术后当天即能进食,2只犬进食轻度呛咳,5 d后正常;咽后壁切除组动物术后第2大进食,8只犬进食呛咳,术后10 d缓解至正常.激光术后单侧梨状窝切除术组创面面积平均((-x)±s,下同)为(7.5±0.8)cm2,愈合时间平均为(18.4±1.5)d;咽后壁切除组创面面积平均为(7.0±0.5)cm2,愈合时间平均为(39.8±1.9)d.t检验证实,咽后壁组愈合时间明显长于梨状窝组(t=19.535,P<0.01).术后人无声嘶.结论 经口内镜下CO2激光手术可完成梨状窝及咽后肇软组织切除范嗣,动物恢复良好,并发症少,提示内镜下CO2激光部分下咽切除手术可较好地保留喉功能及吞咽功能.
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实验性形觉剥夺性近视研究的进展
随着实验性近视眼模型研究的发展,对其形成机制的探讨取得一定成果.近年,尤其对形觉剥夺性近视及其形成机制的研究引起了人们极大的兴趣,因为其与人类近视有很多相似之处.本综述就实验性形觉剥夺性近视的诱导方法、不同诱导方法的相应机制、不同物种的动物诱导性近视的异同、及有关形觉剥觉性近视形成中的视网膜、脉络膜及巩膜的作用作一综合阐述,从而对形觉剥夺性近视从诱导方式到其发生机制有一综合认识.
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局部注射骨保护素与二磷酸盐对大鼠正畸牙移动的影响
目的 研究局部注射骨保护素(OPG)与二磷酸盐对大鼠正畸牙齿移动的影响.方法 选取10周龄雄性SD大鼠60只,随机分为OPG组、二磷酸盐组和对照组,每组20只.各组大鼠在右上颌第一磨牙施加409左右力使其移向近中,开始实验前3d,OPG组、二磷酸盐组和对照组大鼠右上颌第一磨牙腭侧黏骨膜下分别注入0.05mg/kg重组入骨保护素(rhOPG-Fc)、0.05mg/kg第三代二磷酸盐(阿伦磷酸钠)和等体积生理盐水.每组分别于加力第1、4、7、14天处死5只大鼠,测量右上颌第一磨牙的移动距离,HE染色观察右上颌第一磨牙近中根压力侧牙周组织形态变化,抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色观察破骨细胞数量变化.结果 7d和14d时大鼠的牙齿移动量OPG组分别为0.122±0.011、0.144±0.011mm,二磷酸盐组分别为0.148±0.007、0.171±0.006mm,均显著低于对照组(分别为0.188±0.013、0.260±0.010mm,P＜0.05),且OPG组显著低于二磷酸盐组(P＜0.05).HE染色显示,对照组压力侧可见显著牙槽骨吸收,而OPG组与二磷酸盐组大鼠牙槽骨吸收不明显.TRAP染色发现4、7d时OPG组和二磷酸盐组右上颌第一磨牙近中根压力侧破骨细胞数量显著少于对照组(P＜0.05),14d时二磷酸盐组与对照组的破骨细胞数量无显著差异(P＞0.05),而OPG组破骨细胞数量少于二磷酸盐组和对照组(P＜0.05).结论 牙槽骨局部注射OPG与二磷酸盐能显著减少破骨细胞的产生,同时可降低牙齿移动距离.相同浓度的OPG比二磷酸盐作用效果更明显.
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化妆品毒性检验壁垒性替代技术的研究进展
随着医学研究模式的转变,替代动物实验的体外模型研究成为毒理学发展的重要方向之一.目前应用于化妆品毒性检验的替代方法已从单层细胞培养、离体器官培养、鸡胚培养发展到人工器官的三维构建.不少替代产品已实现商品化供应,一些替代方法已通过有关机构的验证并被欧盟、美国等推广应用.因此,从化妆品安全性评价和动物实验替代的角度出发,开发新型的替代产品和替代方法是目前检验检疫行业迫切需要应对的壁垒性技术问题,也是实验动物学科发展的需要.
