咳嗽常見動物模型的構(gòu)建
咳嗽是呼吸系統(tǒng)疾病最常見的主要癥狀之一,也是人體的一種保護(hù)性呼吸反射動作。通過咳嗽反射雖能有效清除呼吸道內(nèi)的分泌物或進(jìn)入氣道的異物,但咳嗽也有其不利的一面,如長期,頻繁,劇烈咳嗽影響工作,休息,甚至引起喉痛,音啞和呼吸肌痛,劇烈咳嗽可導(dǎo)致呼吸道出血。動物實(shí)驗(yàn)?zāi)P妥鳛檠芯抗ぞ撸瑸槿祟惪人缘难芯刻峁┝死碚撘罁?jù)。本文通過對咳嗽動物模型的相對全面的介紹,特別是對相關(guān)模型的評價(jià),為研究咳嗽反應(yīng)性增高的外周和中樞性機(jī)制提供思路,為今后人類咳嗽的特異性治療提供理論基礎(chǔ)。
?動物的選擇
主要有豚鼠、大鼠、小鼠、犬。
豚鼠是篩選鎮(zhèn)咳藥的常用動物。
其具有的優(yōu)勢:
①可在清醒、不限制活動的狀態(tài)下進(jìn)行;豚鼠在麻醉狀態(tài)下保存了機(jī)械刺激誘發(fā)的咳嗽反射;
②豚鼠對枸櫞酸、辣椒素刺激引發(fā)的咳嗽反射與人類十分相似;
③在制備豚鼠咳嗽模型時(shí),給予 β- 腎上腺素受體激動劑預(yù)處理,可以抑制豚鼠氣管痙攣,保證咳嗽反射研究的準(zhǔn)確性;
④豚鼠的咳嗽聲響亮,結(jié)果應(yīng)以能聽到的咳嗽聲計(jì)算。實(shí)驗(yàn)豚鼠應(yīng)預(yù)先挑選,5min 內(nèi)咳嗽次數(shù)少于10次者棄除。豚鼠咳嗽時(shí),有伸出前腳、頸部伸向前、張口等特征性體位出現(xiàn)。
犬特別適用于觀察鎮(zhèn)咳作用持續(xù)時(shí)間。
小鼠和大鼠的咳嗽反射不敏感,且與人類咳嗽反射差異較大,不是咳嗽模型的理想動物。給予化學(xué)刺激雖能誘發(fā)咳嗽,但噴嚏和咳嗽動作很難區(qū)別,變異較大,特別是反復(fù)刺激時(shí)變異更大,實(shí)驗(yàn)可靠性較差。
?造模方法
豚鼠機(jī)械刺激引咳法
造模方法:豚鼠體質(zhì)量400~500 g,雌雄均可。腹腔注射(ip)戊巴比妥鈉15 mg·kg-1淺麻醉下,背位固定,頸正中切口,暴露氣管,在距鎖骨 1.5 cm 的氣管前面剪開一個(gè)小孔,沿與氣管長軸成30°傾斜向氣管下端插入長2cm,直徑1.5cm的塑料管,將一根豬鬃經(jīng)塑料管向氣管內(nèi)插入,對氣管分叉黏膜進(jìn)行機(jī)械刺激,使引起咳嗽。給藥前,間隔10min連續(xù)兩次測得穩(wěn)定的咳嗽反應(yīng)后給藥,可用磷酸可待因(4mg·kg-1)為陽性對照。
小鼠氨水噴霧引咳法
造模方法:將小鼠置于 500 mL 玻璃鐘罩內(nèi),通過空氣壓縮機(jī)連接玻璃噴霧頭,以 400mmHg 恒壓將氨水(25%~28%氫氧化銨)均勻的噴入鐘罩內(nèi),噴霧5s,然后觀察和記錄小鼠的咳嗽潛伏期和2min 內(nèi)咳嗽次數(shù)。對照組可用磷酸可待因30mg·kg-1,ip,30min后,噴霧。也可用噴托維林(咳必清,25~50mg·kg-1)用于止咳藥的初篩。
豚鼠枸櫞酸噴霧引咳法
造模方法:取體質(zhì)量200~250g的豚鼠,置于2~4 L容積的密閉鐘罩內(nèi),用超聲霧化器以600mmHg 的恒壓,通過玻璃噴頭噴入 17.5% 枸櫞酸溶液霧化氣(要求通過玻璃噴頭的氣流速度為15L·min-1)。噴霧10s,記錄豚鼠咳嗽潛伏期;豚鼠咳聲響亮,容易記錄,故也可以咳嗽次數(shù)為觀察指標(biāo),恒壓噴霧1min,記錄5min內(nèi)咳嗽次數(shù)。注意根據(jù)具體情況調(diào)整噴霧時(shí)間;實(shí)驗(yàn)前24h對豚鼠預(yù)篩,噴霧潛伏期>2 min者或5min內(nèi)咳嗽次數(shù)少于10次者剔除??捎昧姿峥纱颍? mg·kg-1)為陽性對照。
大鼠煙熏刺激引咳法?
造模方法:大鼠180~220g,每日上午將大鼠置于上方開放的20cm×40cm×60cm 半封閉的動物飼養(yǎng)箱中,被動吸煙2次,每次6支,持續(xù)10周。模擬大鼠可能接觸的被動吸煙煙霧濃度8g·(m3)-1(每支香煙自燃后約有1g煙草物質(zhì)形成側(cè)流煙霧)。80min后取出大鼠,給予100%番瀉葉溶液2mL·kg-1,灌胃(ig),每日1 次;ig 0.5 h 后,用噴霧器給每只大鼠全身均勻噴 4℃冰水 50 mL,濕潤皮毛,然后把大鼠置于電風(fēng)扇前(1400 r·min-1)吹干處置,30min。
結(jié)果提示,該造模方法能較好地復(fù)制咳嗽模型。在煙熏法復(fù)制的咳嗽模型基礎(chǔ)上再予番瀉葉ig及冰水濕身風(fēng)干法,誘導(dǎo)出脾腎陽虛慢性咳嗽病癥結(jié)合動物模型,方法具有可行性。
豚鼠煙熏刺激引咳法
慢性吸入紙煙煙霧可使豚鼠對刺激物的咳嗽反應(yīng)性增高,并可誘發(fā)自發(fā)性咳嗽。將正常豚鼠(250~350 g)置于容器中,吸入吸煙機(jī)產(chǎn)生紙煙煙霧,每次吸入煙霧5s 后,間隔吸入清新空氣10s,每支紙煙吸35次,共吸8支煙,約1h,每日2次,共2 周;再吸入致咳劑辣椒素或枸櫞酸,刺激誘發(fā)豚鼠咳嗽。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,慢性煙霧刺激誘發(fā)的豚鼠的咳嗽反應(yīng)性明顯增高。
注意:清醒與麻醉動物和人之間咳嗽反應(yīng)性存在著差異。因此進(jìn)行鎮(zhèn)咳藥篩選時(shí),盡可能采用清醒動物進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以保證咳嗽反射的存在。即使采用麻醉,亦應(yīng)維持淺麻醉。麻醉劑選用,以氯醛糖(α-chloralose)較好,對咳嗽反射幾無影響;麻醉過深能明顯抑制咳嗽反射,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如以電刺激貓喉上神經(jīng)引咳,不宜采用巴比妥類麻醉,往往可因麻醉過深,使電刺激失去反應(yīng);或者刺激閾可受麻醉深淺度的影響,變異較大,且不宜連續(xù)觀察藥物的作用。若以二甲基苯基哌嗪(DMPP) iv 引咳,如采用巴比妥類或氨基甲酸乙酯麻醉時(shí),則不能引起咳嗽。
?總結(jié)
動物實(shí)驗(yàn)對于研究人類疾病的病因、發(fā)病機(jī)制、病理生理、臨床治療和藥物試驗(yàn)等均有極其重要的意義。通過咳嗽動物實(shí)驗(yàn),可了解并深入研究咳嗽反應(yīng)性增高的外周和中樞性機(jī)制??v觀目前現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)方法學(xué),很多動物模型尚需進(jìn)一步完善,許多觀察指標(biāo)的量化及標(biāo)準(zhǔn)化研究尚有待深入。
來源:
[1]卞如濂,謝強(qiáng)敏 . 鎮(zhèn)咳藥物的藥理實(shí)驗(yàn)方法[M]// 魏偉,吳希美,李元建 . 藥理實(shí)驗(yàn)方法學(xué) . 第 4 版 . 北京:人民衛(wèi)生出版社,2010: 1150-1153.
[2]陸月明 . 咳嗽的動物模型研究方法[J]. 臨床肺科雜志, 2007, 12 (5): 480-481.