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目的
靈長(zhǎng)類獸醫(yī)協(xié)會(huì)(APV,Association of Primate Veterinarians)意識(shí)到在非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物(NHP,Non-human primate)中,腦脊液(CSF,Cerebro-Spinal Fluid)的采集可能對(duì)于臨床和生物醫(yī)學(xué)研究都是必需的。由于這項(xiàng)技術(shù)存在固有風(fēng)險(xiǎn),實(shí)驗(yàn)動(dòng)物獸醫(yī)應(yīng)確定腦脊液采集對(duì)臨床評(píng)估的必要性和實(shí)用性。為了生物醫(yī)學(xué)研究目的而進(jìn)行腦脊液采集須在動(dòng)物護(hù)理和使用委員會(huì)(IACUC,Institutional Animal Care and Use Committee)或等同的監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)下進(jìn)行。以下建議為IACUC、使用非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型的研究人員以及獸醫(yī)人員提供基本信息,以供在制定腦脊液采集相關(guān)的政策和標(biāo)準(zhǔn)操作程序(SOP,Standard Operating Procedure)時(shí)予以考慮。>>>商務(wù)洽談,點(diǎn)此處,在線咨詢
背景
腦脊液分析是一種強(qiáng)大的工具,可加強(qiáng)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的各種過(guò)程的檢測(cè),例如:出血、炎癥、感染、腫瘤和其他臨床情況。此外,對(duì)腦脊液中化合物(如激素、藥物、神經(jīng)遞質(zhì)、生物標(biāo)志物、代謝產(chǎn)物和病毒)進(jìn)行系列評(píng)估,在基礎(chǔ)研究和轉(zhuǎn)化研究中同樣非常重要。中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的腦脊液體積可通過(guò)腦脊液的分泌和吸收而維持穩(wěn)定。
操作注意事項(xiàng)
腦脊液通常通過(guò)腦池或腰椎間隙穿刺采集。其中,通過(guò)腰椎穿刺采集腦脊液的并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低。因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物中,腰椎穿刺位點(diǎn)遠(yuǎn)離脊髓的末端。應(yīng)適當(dāng)麻醉動(dòng)物,并使用無(wú)菌技術(shù)進(jìn)行操作,包括剃毛等術(shù)部準(zhǔn)備和無(wú)菌材料的使用。至少需使用無(wú)菌手套、注射器和針頭,還可考慮使用無(wú)菌手術(shù)創(chuàng)巾。腦脊液采集通常以側(cè)臥位、胸骨臥位或坐位進(jìn)行,分別通過(guò)頸部或脊柱的屈曲來(lái)改善對(duì)腦池的進(jìn)入或擴(kuò)大椎間隙(Gereschlager,1987;Magden,2015;Wolf,2012)。選擇的針頭尺寸和長(zhǎng)度應(yīng)適合非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物的種屬和體型(Brady,2000;Cereschlager,1987;Magden,2015;Wolf,2012)。操作時(shí)使用的技術(shù)、設(shè)備和耗材,以及圍手術(shù)期的護(hù)理因動(dòng)物種屬、研究目的和臨床獸醫(yī)的偏好而不同。
有些研究方案可能需隨時(shí)間推移而連續(xù)采集腦脊液,或需采集未麻醉的受試對(duì)象的腦脊液樣本。對(duì)于這些方案,可通過(guò)長(zhǎng)期植入的腦脊液穿刺導(dǎo)管從清醒狀態(tài)的恒河猴身上連續(xù)采集腦脊液,而該導(dǎo)管可連接至皮下的采集接入口(Gilberto,2003;Gilberto,2022;MacAllister, 2016)。在編寫(xiě)本文件時(shí),作者盡一切努力尋找總腦脊液體積的數(shù)值、硬腦膜穿刺的次數(shù)限制或建議、采集頻率、安全的抽取體積以及腦脊液補(bǔ)充速率相關(guān)的最新參考文獻(xiàn)。對(duì)于大多數(shù)靈長(zhǎng)類動(dòng)物,這方面的文獻(xiàn)很有限。此外,采集方法也各不相同,因?yàn)閺撵`長(zhǎng)類獸醫(yī)協(xié)會(huì)成員收集的調(diào)查結(jié)果表明,各機(jī)構(gòu)均可成功地使用多種不同的方法采集腦脊液。因此,作者根據(jù)現(xiàn)有的最佳證據(jù)提供了腦脊液采集的考慮因素和建議。
作為參考,先前的研究已確定成年雄性恒河猴(8.0-10.6kg)的表觀腦脊液體積為10+/-0.06 mL,腦脊液流速為0.018+/-0.003 mL/min(McCully,2020)。恒河猴的腦脊液形成速率范圍為28.6-44.2 μL/min(Curran,1970;Lux,1975;Martins,1977)。在這方面需要對(duì)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物進(jìn)行進(jìn)一步的研究,以促進(jìn)更具指導(dǎo)性建議的制定。
潛在不良反應(yīng)
雖然在非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物中進(jìn)行腦脊液采集時(shí)報(bào)道的并發(fā)癥很少,但解剖變異以及不適當(dāng)或技術(shù)不佳的操作方法可能導(dǎo)致樣本受損或并發(fā)癥,如出血,腦疝,感染,腦干、脊髓或神經(jīng)根損傷以及動(dòng)物的不適。這些并發(fā)癥雖然罕見(jiàn),但可能會(huì)損害動(dòng)物福利。
由于存在風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)由獸醫(yī)或經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的獸醫(yī)人員采集腦脊液。對(duì)于未成功的腦脊液采集嘗試,實(shí)踐可能有所不同。常見(jiàn)做法是允許一個(gè)人進(jìn)行最多三次未成功的嘗試。在第三次嘗試失敗后,應(yīng)由另一位合格的人員接替。如果第二個(gè)人在三次嘗試后仍無(wú)法采集到腦脊液,則停止嘗試。同時(shí)動(dòng)物將接受適當(dāng)?shù)逆?zhèn)痛治療,并從麻醉中恢復(fù)。在嘗試失敗后更換采集部位(例如從腦池到腰椎)通??沙晒?。如果是未進(jìn)行成像的失敗嘗試,則可使用X線透視輔助穿刺針?lè)胖?。除提高成功率外,影像引?dǎo)還可降低創(chuàng)傷性穿刺的發(fā)生率。(Eskey,2001)
術(shù)后監(jiān)測(cè)應(yīng)持續(xù)進(jìn)行,直到動(dòng)物返回其籠內(nèi),并能在沒(méi)有支撐的情況下保持直立姿勢(shì)。對(duì)動(dòng)物的監(jiān)測(cè)應(yīng)該至少持續(xù)24小時(shí)或根據(jù)IACUC批準(zhǔn)的方案進(jìn)行。監(jiān)測(cè)應(yīng)包括對(duì)基本的生理、行為和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的評(píng)估。尤其應(yīng)評(píng)估動(dòng)物是否出現(xiàn)神經(jīng)功能障礙的跡象,包括但不限于嗜睡、抑郁、昏迷和頭部壓迫感等。在人類醫(yī)學(xué)中,腦脊液采集后出現(xiàn)的頭痛和由此引起的顱內(nèi)低壓并不少見(jiàn)??紤]到非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物中的這種潛在后遺癥,應(yīng)在手術(shù)時(shí)給予鎮(zhèn)痛治療,并延長(zhǎng)2-3天,或根據(jù)與頭痛或脊柱疼痛相關(guān)行為的術(shù)后觀察結(jié)果按需提供鎮(zhèn)痛治療。最有效的鎮(zhèn)痛方案可能是術(shù)前即開(kāi)始綜合治療。
IACUC注意事項(xiàng)和記錄保存
IACUC應(yīng)了解腦脊液采集的相關(guān)工作以及所有可能的并發(fā)癥,并至少每年對(duì)其審查。所有相關(guān)信息,如藥物劑量、術(shù)前準(zhǔn)備、采集的腦脊液體積、采集頻率以及術(shù)后短期和長(zhǎng)期恢復(fù)情況,均應(yīng)在IACUC方案中進(jìn)行描述,并在醫(yī)療記錄或?qū)嶒?yàn)室日志中適當(dāng)?shù)赜涗?。腦脊液可能是研究方案中的關(guān)鍵資料,但如果采集技術(shù)不恰當(dāng),可能會(huì)對(duì)動(dòng)物福利產(chǎn)生影響。遞交方案時(shí),應(yīng)提供采集次數(shù)和頻率的科學(xué)依據(jù)。
具體而言,IACUC還應(yīng)仔細(xì)評(píng)估涉及腦脊液采集的每個(gè)提案,并考慮以下問(wèn)題:
1.腦脊液采集是否對(duì)實(shí)現(xiàn)方案中所述的科學(xué)目標(biāo)至關(guān)重要?
2.是否有替代方法和侵入性較小的中樞神經(jīng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法(如成像技術(shù))可供選擇,如果有,是否考慮過(guò)?
3.操作人員是否接受過(guò)適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)并具備足夠的技能?
4.是否將提供適當(dāng)?shù)膰中g(shù)期麻醉和鎮(zhèn)痛方案?有關(guān)麻醉和鎮(zhèn)痛計(jì)劃,應(yīng)咨詢實(shí)驗(yàn)動(dòng)物獸醫(yī)。
5.采集的腦脊液體積是否符合動(dòng)物的年齡和體型考慮?
6.腦膜穿刺的次數(shù)和頻率是否適合動(dòng)物,以及并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)是否已降到最低?如果多次采集腦脊液為研究的一部分,應(yīng)明確規(guī)定每只動(dòng)物的最大采集次數(shù)。
7.術(shù)后監(jiān)測(cè)計(jì)劃是否適當(dāng)?
8.是否考慮了所有可能的術(shù)后并發(fā)癥,并列出了所有合理的干預(yù)方法,包括安樂(lè)死?
來(lái)源:實(shí)驗(yàn)動(dòng)物那些事兒公眾號(hào)
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