2. 齐鲁医药学院临床医学院, 淄博 255300;
3. 潍坊医学院基础医学院, 潍坊 261000
2. School of Clinical Medicine, Qilu Medical University, Zibo 255300, China;
3. School of Basic Medicine, Weifang Medicial University, Weifang 261000, China
灌肠疗法又称直肠给药法,是在继承中医传统的直肠给药方法的基础上,结合现代灌肠技术和中医辨证论治发展起来的一种独特的疗法,在很多疾病的治疗中都有显著的优势。比如,在肠道疾病的治疗中,灌肠疗法既避免了经口服药物存在的肝脏代谢的首过效应及消化酶对药物成分的破坏,又可以直接作用于局部病损,使药物有效成分直接发挥作用, 起效更快捷而安全,对保护肠黏膜、治疗溃疡性结肠炎具有显著优势[1-2]。
在一些基础医学研究中,小鼠灌肠疗法得到广泛应用。以往的小鼠灌肠实验,灌肠管使用的是聚乙烯管、灌胃针、小口径导尿管、塑胶软管等[3-9],目前尚未有小鼠专用灌肠装置,且传统灌肠后的防漏肛塞装置鲜有报道,灌肠步骤和方法也不尽相同。传统的灌肠装置整体灌肠效果不理想,且存在费时费力、容易漏药从而影响药效以及造成肠道机械损伤甚至小鼠死亡等弊端。本课题组利用简便易得的相关材料,改良了小鼠灌肠装置,优化了小鼠灌肠操作步骤;通过小鼠动物实验,与常用的3种传统小鼠灌肠方法进行比较,记录对比了小鼠的一般状态、生存率、小鼠灌肠后的漏液情况、粪便变化等;进行了HE染色,观察了肠组织病理损伤情况,验证了改良后灌肠装置的创新性、实用性和可操作性。
1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 动物SPF级雌性昆明鼠60只,购自济南朋悦实验动物繁育有限公司,许可证号:SCXK(鲁)20220006。本实验符合实验动物伦理学要求,并得到济宁医学院动物伦理委员会的批准,伦理审批号:JNMC-2022-DW-162。所有小鼠饲养在环境温度(22±2)℃、湿度(55±5)%的SPF级动物房内, 光暗循环12h/12h, 自由进食及饮水。
1.1.2 主要试剂和器材粪便隐血定性检测试剂盒(邻联甲苯胺法),购自上海源叶生物科技有限公司;一次性使用无菌导尿管(单腔儿童用,6Fr),购自湛江市事达实业有限公司;一次性使用静脉血样采集针,购自威海威高采血耗材有限公司;一次性医用注射器(1ml)及聚乙烯管,购自山东威高集团医用高分子制品股份有限公司;直头灌胃针,购自上海玻利鸽工贸有限公司。
1.2 方法 1.2.1 动物实验及分组60只昆明小鼠适应性饲养1周后,随机分为空白组、A组、B组、C组和D组(n=12)。A组使用传统方法一:使用聚乙烯管灌肠,灌肠后保持肛门高位2min防止漏液;B组使用传统方法二:使用直头灌胃针灌肠,灌肠后保持肛门高位2min防止漏液;C组使用传统方法三:6Fr导尿管灌肠,灌肠后采用夹闭小鼠肛门的方法防止药液漏出;D组使用本课题组改良后的灌肠装置,应用1.2.3所述优化后灌肠操作流程进行灌肠。每组均给予0.4ml生理盐水进行灌肠,每日1次,连续14d。
1.2.2 灌肠装置改良1) 灌肠装置。将6Fr导尿管出液口端剪短3cm后与1ml注射器连接,注意连接牢固,防止连接处漏液,导尿管头端不做任何处理,如图 1A所示。2)肛塞装置。取采血针,将穿刺针和硅胶套部分分别截断至1cm左右后重新组装,剪断塑料管等多余部分,并用钢挫适当打磨光滑,如图 1B所示。
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图 1 改进后小鼠灌肠装置及使用效果图 注:A.改进后小鼠灌肠管;B.小鼠灌肠肛塞;C.肛塞使用效果图。 |
1) 小鼠禁食不禁水8h,灌肠操作前采用按摩腹部刺激法促进小鼠排出剩余粪便。2)腹腔注射4%水合氯醛0.1ml/10g,使小鼠轻度麻醉。3)将药液吸入灌肠管内并排气,灌肠管顶端用生理盐水冲洗润湿,随后缓慢插入肛门3~5cm处,并轻轻按住肛门处,将药液缓慢注入,然后抽出灌肠管,迅速用顶端蘸取过液体石蜡的肛塞堵住肛门,防止药液漏出,放下小鼠使其呈自然放松状态,待药液完全吸收后取下肛塞,如图 1C所示。
1.2.4 小鼠一般状态观察观察并记录小鼠的一般状态,包括进食水、精神状态、活动状况、皮毛光滑度、肛周大便污染等情况变化,记录小鼠的死亡情况。
1.2.5 灌肠后漏液情况评分对小鼠灌肠后的漏药液情况进行评分(1分:轻度漏药液或不漏药液;2分:中度漏药液;3分:严重漏药液)。
1.2.6 小鼠粪便状态评分采用按摩腹部法采集灌肠14d后每只小鼠新鲜粪便,观察粪便性状进行评分(1分:正常粪便;2分:松散粪便;3分:稀便;4分:水样便),使用邻联甲苯胺法检测粪便隐血并进行评分(1分:正常;2分:隐血+/2+;3分:隐血3+/4+;4分:肉眼血便),合并两者得分即为粪便评分。
1.2.7 结肠组织病理学观察实验结束后处死小鼠,剖取出盲肠至直肠远端的肠组织,截取结肠至直肠末端5cm左右的肠管,随即用生理盐水洗净肠道内的粪便置于4%多聚甲醛中固定后,进行石蜡包埋,切片,HE染色,HE染色按照常规流程进行操作[10],使用光学显微镜观察肠组织病理学改变情况。
1.3 统计学方法数据用SPSS 25.0进行分析。计量资料不服从正态分布以[M(Q25, Q75)]描述,采用非参数检验中的多个独立样本Kruskal-Wallis H检验,生存分析采用Kaplan-Meier法,组间比较采用Log-rank检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 各组间小鼠的一般状态及生存率空白组小鼠进食水正常,活动敏捷, 体质量正常增加, 皮毛光滑, 腹部柔软,无腹泻, 大便呈颗粒状。A、B组小鼠逐渐出现厌食, 皮毛无光泽, 体质量减轻, 偶见小鼠腹部膨隆、肠胀气,可见大便松散、稀便或肛周污染、肛门出血等。C、D组小鼠一般状态稍好于A、B组。实验结束时,B组小鼠存活率66.67%(8/12),A、C、D组小鼠存活率均为83.33%(10/12),进行生存分析,各组间存活率均无统计学差异(χ2=5.716,P>0.05)。见图 2。
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图 2 各组小鼠灌肠14d的Kaplan-Meier生存曲线 |
D组灌肠后漏液评分显著低于A组和B组(P<0.05),说明改良后的灌肠装置相对于传统法A和B能够减少灌肠后漏药液情况的发生。综合粪便性状和隐血或血便情况进行评分,结果显示,与空白组相比A、B、C、D组粪便评分有所提高,但D组粪便评分低于A组,差异具有统计学意义(P<0.05),这说明改良后的灌肠装置相对于传统的聚乙烯管能有效的缓解小鼠肠道和肛周机械损伤导致的粪便隐血和粪便性状改变情况。见表 1。
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表 1 各组小鼠漏液评分及灌肠14d后粪便评分比较 |
通过小鼠结肠组织HE染色实验,镜下可见A、B组结肠隐窝上皮局灶减少,黏膜间质水肿伴灶性淋巴细胞、浆细胞、中性粒细胞浸润,C、D组以上肠组织损伤明显较轻(图 3),说明6Fr导尿管灌肠相较于聚乙烯管和灌胃针能更好的保护小鼠肠道。
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图 3 不同组别小鼠结肠组织病理形态学变化 |
灌肠疗法为基础医学研究中常用的给药方法,有着其他疗法不可替代的独特优势。报道小鼠灌肠方法的文献很多, 有些虽具有可操作性,但各自有其缺点。本研究改进了小鼠灌肠装置并与传统的3种灌肠装置进行比较发现,传统的聚乙烯管或直头灌胃针灌肠,由于材质较硬,很容易造成肠道的机械损伤,使肠道出现炎症、溃疡等病理性改变,小鼠出现稀便、水样便、血便等肠道症状,严重者可能导致小鼠死亡,而灌肠疗法又是肠道疾病治疗研究中常用的疗法,小鼠肠道的损伤究竟是疾病原有的损伤还是灌肠治疗所带来的二次损伤常常无法区分,导致实验失败。传统方法中灌肠后保持肛门高位2min防止漏液的方法并不能防止药液漏出,甚至漏药情况严重从而影响实验结果,而灌肠后夹闭肛门防止漏液的方法费时费力,且小鼠肛周组织比较脆弱,操作者的手对小鼠肛门处的机械挤压也会造成肛周组织的物理损伤。本课题组改良后的灌肠装置采用的6Fr导尿管质地柔软且口径较细,相较于传统的聚乙烯管、直头灌胃针降低了对小鼠肠壁组织的损害,肛塞的使用在保护小鼠肠道、肛门的同时能更好防止漏液,延长药物在肠道的保留时间,更有利于药液吸收和药效发挥。另外,改进的灌肠装置均采用的是一次性材料,成本低廉,易于获得。优化后的灌肠方法,明显优于传统的灌肠方法,可以为相关实验提供借鉴。但是,灌肠肛塞的使用要求较高的熟练度,如何简化装置、降低对熟练度的要求,有待进一步革新和改进。
利益冲突:所有作者均申明不存在利益冲突。
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