膿毒癥(sepsis)是指由感染引起的機(jī)體器官功能障礙并且伴有多種細(xì)胞因子和炎性介質(zhì)的誘導(dǎo),、合成和釋放的綜合癥,。
其發(fā)病機(jī)制異常復(fù)雜,,可進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)槟摱拘孕菘?、嚴(yán)重膿毒癥 ,,也是導(dǎo)致多器官功能障礙綜合征( MODS )的重要原因,。
目前的各類文獻(xiàn)報(bào)道中的常見(jiàn)的膿毒癥模型有:
(1)內(nèi)毒素(LPS)模型
(2)盲腸結(jié)扎穿孔(CLP)模型
(3)結(jié)腸支架植入腹膜炎(CASP)
(4)大腸桿菌輸注的膿毒癥模型
(5)植入充滿細(xì)菌的蛋白凝塊
(6)肺炎誘導(dǎo)膿毒癥模型
模型 | 內(nèi)毒素(LPS)模型 | 盲腸結(jié)扎穿孔(CLP)模型 | 肺炎誘導(dǎo)膿毒癥模型 |
造模方式 | 通過(guò)腹腔注射細(xì)菌的致病成分內(nèi)毒素 | 盲腸結(jié)扎穿孔,造成少量糞便持續(xù)流入腹腔導(dǎo)致腹腔感染 | 通過(guò)呼吸道給藥,、噴藥等誘導(dǎo)肺炎,,進(jìn)一步誘發(fā)膿毒癥 |
臨床適應(yīng)癥 | 可以重現(xiàn)臨床膿毒癥模型中體溫過(guò)低、呼吸急促、心動(dòng)過(guò)速,、 低血壓的臨床表現(xiàn) | 準(zhǔn)確地模仿臨床腸道穿孔后造成的膿毒癥及膿毒癥相關(guān)休克 | 這是一個(gè)臨床相關(guān)的模型,,更加貼合臨床的膿毒癥 |
優(yōu)勢(shì) | 具有穩(wěn)定性、 重復(fù)性,、可控性強(qiáng) | 相對(duì)簡(jiǎn)單,、 可重復(fù)使用 | |
劣勢(shì) | 短暫的內(nèi)毒素輸入會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物快速耐受或死亡,且成本較高 | 死亡率比較高,、需要嚴(yán)格把控實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)致死亡的因素或操作 | 氣管內(nèi)給藥或支氣管內(nèi)給藥需要麻醉,,可能會(huì)影響免疫反應(yīng)的發(fā)展 |
①動(dòng)物分組:C57BL/6雄性小鼠(25-30g),動(dòng)物適應(yīng)性生長(zhǎng)一周,,隨機(jī)分為2組,對(duì)照組和模型組,,模型組采用盲腸結(jié)扎穿刺法,,對(duì)照組做開(kāi)腹、縫合處理,。
②用異氟烷麻醉小鼠,,用電動(dòng)剃毛刀取出腹部毛發(fā),并用碘伏對(duì)該區(qū)域進(jìn)行消毒,。
③用手術(shù)刀縱向切開(kāi)皮膚中線,,識(shí)別腹部肌肉組織的白線(中間的白色筋膜),并對(duì)其進(jìn)行肌間切開(kāi)和筋膜層和腹膜層的切開(kāi),,使用鈍解剖鉗定位盲腸,,分離盲腸并將其外部化,將小腸和大腸的其余部分留在腹膜腔內(nèi),,在大多數(shù)情況下,,盲腸位于腹部左側(cè)。切口也可選在左側(cè)髖關(guān)節(jié)處往上的位置,。
④在指定位置對(duì)盲腸進(jìn)行結(jié)扎,,已獲得所需的嚴(yán)重程度等級(jí)。
⑤盲腸穿刺前,,將盲腸內(nèi)容物輕輕推向盲腸遠(yuǎn)端,,在盲腸穿刺時(shí),輕輕吸出任何截留的空氣或氣體,。在結(jié)扎和盲腸尖端之間的中間,,在腸系膜到反腸方向上,通過(guò)單穿和全穿的方式對(duì)盲腸進(jìn)行穿孔,。
⑥拔出針頭后,,從腸系膜和抗腸系膜穿透孔中擠出少量(液滴)糞便,以確保通暢。
⑦將盲腸重新定位到腹腔中,,而不會(huì)將盲腸中的糞便擴(kuò)散到腹壁傷口邊緣,。
⑧通過(guò)簡(jiǎn)單的連續(xù)縫合閉合腹膜、筋膜和腹部肌肉組織,。
用鈍頭彎鑷輕輕帶出盲腸,,注意不要損壞腸系膜,確保不要結(jié)扎回盲瓣,,穿孔的時(shí)候小心避免刺破血管,,保持腸道的活性及連續(xù)性。
手術(shù)關(guān)鍵:
結(jié)扎的( 盲腸遠(yuǎn)端到結(jié)扎之間的距離 ):( 結(jié)扎到回盲瓣的距離 ) 比例一致,。
① 輕度敗血癥的比例 25% :75%
② 中度敗血癥的比例 50% :50%
③ 重度敗血癥的比例 75% :25%
總結(jié):越靠近遠(yuǎn)端結(jié)扎 癥狀越輕
在CLP模型中,,盲腸結(jié)扎長(zhǎng)度明顯影響小鼠死亡率。但對(duì)于應(yīng)按比例結(jié)扎或是按固定長(zhǎng)度結(jié)扎無(wú)一致標(biāo)準(zhǔn),,其相應(yīng)的死亡率也有較大差異 ,。
小鼠的盲腸長(zhǎng)度變異較大,其范圍約在2.8~4.3cm之間,,四分位數(shù)間距( 0.4cm )個(gè)體間存在一定差異,,若全部按固定長(zhǎng)度結(jié)扎( 較多文獻(xiàn)選用1cm作為小鼠盲腸結(jié)扎的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度 ) ,可能會(huì)造成較大變異,,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,。故結(jié)扎前使用軟尺先測(cè)量整體盲腸長(zhǎng)度(回盲部-盲腸末端) ,再按照比例結(jié)扎,。
穿孔數(shù)量:?jiǎn)慰?、?duì)穿孔( 2孔 )、多孔
針頭規(guī)格:0.7#(22G),、21G,、1.2#(18G)
擠出的腸內(nèi)容物大小
糞便擠出后,將盲腸放回腹腔時(shí)注意不要將糞便蹭在外表皮膚上,,若糞便沒(méi)有進(jìn)入腹腔可能會(huì)導(dǎo)致造模失敗,。
有研究表明,將造模后仍存活7d的小鼠解剖,,解剖發(fā)現(xiàn)盲腸穿刺部位已經(jīng)被腹膜,、腸管完全包裹,限制了膿毒癥反應(yīng)的進(jìn)一步加重,。
關(guān)鍵步驟:
術(shù)后,,皮下注射預(yù)熱生理鹽水( 37℃;5ml/100g )促使動(dòng)物復(fù)蘇,。
此外,,預(yù)熱生理鹽水( 37℃ ) 以避免體溫過(guò)低,,這很可能會(huì)影響造模的結(jié)果。
術(shù)后護(hù)理要求:
蘇醒前,,放置保溫墊上保持體溫
蘇醒后,,將動(dòng)物放回溫度控制( 22℃ )籠子里,自由進(jìn)食,、飲水,,晝夜節(jié)律為12小時(shí),飼養(yǎng)環(huán)境應(yīng)保持干凈,,盡量無(wú)菌,,防止造成二次感染。有條件可每6小時(shí)監(jiān)測(cè)動(dòng)物生命體征一次,,統(tǒng)計(jì)死亡率,。
觀察大鼠/小鼠的狀態(tài):外觀,自主意識(shí),,自主活動(dòng),,對(duì)刺激的反應(yīng),眼睛是否有分泌物,,呼吸頻率,呼吸質(zhì)量,。
膿毒癥成模標(biāo)準(zhǔn):
動(dòng)物出現(xiàn)發(fā)熱,,心率、呼吸頻率明顯加快,,口鼻腔分泌物增多,,脫水、皮毛豎立,,體重下降,,稀便,精神萎靡,,嗜睡,,蜷縮,少動(dòng),,少食或拒食,,眼角出現(xiàn)分泌物等,此外,,至少一個(gè)器官功能障礙為嚴(yán)重膿毒癥成模標(biāo)準(zhǔn),,常見(jiàn)能引起急性腎臟損傷。
動(dòng)物于術(shù)后12h全身炎性反應(yīng)達(dá)峰值,,12 小時(shí)后觀察小鼠活動(dòng)次數(shù)明顯減少,,出現(xiàn)呼吸急促、精神萎靡、白細(xì)胞計(jì)數(shù)及血 IL-6 水平升高,。其中出現(xiàn)3項(xiàng)也可判斷為建模成功,。
1.血清炎癥因子檢測(cè):ELISA檢測(cè)模型大鼠/小鼠血清TNF-α(腫瘤壞死因子-α)、(白細(xì)胞介素)IL-1,、IL-4,、IL-6等
2.腎臟檢測(cè)(選用):目前較為敏感的腎臟損傷標(biāo)志物,如中性粒細(xì)胞酯酶,、胱抑素C及最為常用的肌酐,。該三項(xiàng)腎損傷指標(biāo)均在 CLP 造模后2h開(kāi)始升高。
3.透射電鏡:腎小管上皮細(xì)胞稍腫脹,,細(xì)胞壞死,、微血栓形成及炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),有細(xì)胞空泡形成,,空泡中含有被吞噬的線粒體結(jié)構(gòu),。