張茜茜 孫 欣 宋銀娟 李淼煊 倪家敏 吳曉倩 楊東明 陳合花 廖 軼 姚 嬌 吳 偉 賴夢(mèng)雨 董浩迪 王 璐 趙德明 周向梅 楊利峰
(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,北京 100193)
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是指經(jīng)人工培育或人工改造,對(duì)其攜帶的微生物和寄生蟲(chóng)實(shí)行控制、遺傳背景明確或者來(lái)源清楚的,應(yīng)用于科學(xué)研究、教學(xué)、生物制品或藥品檢定,以及其它科學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物[1]。不僅在生命科學(xué)研究中十分重要,與工業(yè)、軍事等各方面的應(yīng)用也息息相關(guān)。隨著政策的開(kāi)放與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求,培育實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的公司及單位逐漸增加,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的質(zhì)量會(huì)直接影響科學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性,健康的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)于各種條件的耐受性強(qiáng),可對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的均一性及準(zhǔn)確性負(fù)責(zé),因此對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量的檢測(cè)十分必要。病理檢測(cè)主要是從病變器官的宏觀變化和微觀特征來(lái)判斷機(jī)體的代謝和功能變化,在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量檢測(cè)中有重要意義[2]。北京市嚙齒類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的病理學(xué)檢測(cè)歷來(lái)由本實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)。本文主要對(duì)2017年10月送檢的嚙齒類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的病理檢測(cè)結(jié)果做出總結(jié),從小鼠、大鼠、豚鼠及金黃地鼠的各病變器官描述及病變率統(tǒng)計(jì),以及非病理變化-自溶的總結(jié),以期對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)管理改進(jìn)提供一些依據(jù)。
送檢的400只嚙齒實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,包括180只小鼠、80只大鼠、120只豚鼠及20只金黃地鼠。
表1 2017年10月嚙齒類動(dòng)物采樣
動(dòng)物處死后,取出其心臟,肝臟,腎臟,肺臟,脾臟,大腸,小腸。取材后用甲醛鈣液(10%甲醛+1%氯化鈣)固定組織,第二天換液,一周后進(jìn)行常規(guī)病理學(xué)組織制片,用石蠟包埋,制作5 μm厚的切片,HE染色。光學(xué)顯微鏡下觀察。選取光鏡下呈現(xiàn)細(xì)胞腫脹的肝臟進(jìn)行PAS染色及制作冰凍切片后油紅O染色[3]。光學(xué)顯微鏡下觀察后,采集數(shù)碼圖像。
在180只送檢小鼠中,檢出肝臟病變4例,肝臟病變檢出率為2.2%,其中肝臟局灶性壞死1例,肝細(xì)胞腫脹3例,經(jīng)油紅O和PAS染色確診,PAS染色陽(yáng)性即糖原沉積1例,糖原沉積率為0.6%,增生性心包炎1例,腎臟炎性細(xì)胞浸潤(rùn) 1例。清潔級(jí)小鼠病變數(shù)1例,病變率為2.5%,SPF級(jí)小鼠病變數(shù)5例,病變率為3.6%。
2.1.1肝臟病變: 肝臟局灶性壞死(圖1)表現(xiàn)為肝包膜完整,邊緣可見(jiàn)壞死灶。高倍鏡下可見(jiàn)壞死灶內(nèi)含有淋巴樣細(xì)胞,以及細(xì)胞質(zhì)染色加深,細(xì)胞核結(jié)構(gòu)異常的壞死肝細(xì)胞。肝細(xì)胞腫脹(圖2)為肝小葉結(jié)構(gòu)不清晰,未見(jiàn)明顯肝索結(jié)構(gòu),肝血竇變窄。高倍鏡下可見(jiàn)肝細(xì)胞輪廓較清晰,胞核淡藍(lán)染,位于細(xì)胞中央,胞質(zhì)粉染,呈顆粒狀,胞質(zhì)中有不同程度的空泡出現(xiàn),細(xì)胞間界限不清晰。PAS染色陰性對(duì)照(圖3)為肝細(xì)胞胞質(zhì)呈淡粉色,其中有大小不一的空泡,胞核藍(lán)染著色,核仁明顯。而陽(yáng)性樣本(圖4)染色明顯偏紅,肝細(xì)胞胞核周?chē)凶霞t色顆粒物質(zhì)異常沉積。
圖1 小鼠肝局灶性壞死(17-2112)H.E ×400
圖2 小鼠肝細(xì)胞腫脹(17-2115)H.E ×400
圖3 PAS染色陰性對(duì)照 ×400
圖4 小鼠PAS染色陽(yáng)性對(duì)照(17-2115)×400
2.1.2心臟病變: 小鼠增生性心包炎(圖5)在鏡下可見(jiàn)外膜下心肌纖維結(jié)構(gòu)疏松,排列紊亂,染色深淺不一。心外膜結(jié)締組織大量增生,增生的結(jié)締組織包裹著整個(gè)心臟,其間夾雜著大量嗜堿性藍(lán)染的炎性細(xì)胞。心外膜血管擴(kuò)張淤血,心肌纖維腫脹、斷裂,核染色淡或發(fā)生壞死、核溶解消失。大量紅細(xì)胞散在分布于心肌間質(zhì)中。
圖5 增生性心包炎(17-2138)H.E ×400
2.1.3腎臟病變: 小鼠腎臟局部炎性細(xì)胞浸潤(rùn)(圖6)腎小球結(jié)構(gòu)完整,腎小囊腔干凈,腎小管輪廓清晰,排列緊密,間質(zhì)可見(jiàn)大量的藍(lán)染細(xì)胞炎性細(xì)胞浸潤(rùn);腎小管上皮細(xì)胞形態(tài)正常,細(xì)胞核呈圓形,細(xì)胞結(jié)構(gòu)清晰,藍(lán)染的細(xì)胞是胞體呈圓形,嗜堿性,胞核較大,胞質(zhì)較少的淋巴樣細(xì)胞。
圖6 腎臟局部炎性細(xì)胞浸潤(rùn)(17-2162)H.E ×400
在80只大鼠樣本中,檢出肝臟病變3例,病變檢出率為3.8%,以肝細(xì)胞腫脹為主,經(jīng)油紅O染色和PAS染色,PAS染色陽(yáng)性即糖原沉積有2例,糖原沉積率為2.5%。其中清潔級(jí)大鼠發(fā)病數(shù)為1例,發(fā)病率為5%,SPF級(jí)大鼠發(fā)病數(shù)為2例,發(fā)病率為3.3%。以10只大鼠為一組的各組大鼠各臟器病變率均小于20%,大鼠基本合格。
2.2.1肝臟病變: 大鼠肝臟腫脹變性(圖7)顯示肝索界限不清晰;高倍鏡下,肝細(xì)胞腫脹,體積變大,內(nèi)有大小不等、數(shù)量不等的空泡,有些空泡融合成大的空泡,細(xì)胞核深染呈圓形,大小不一,肝血竇內(nèi)有紅細(xì)胞。PAS染色陽(yáng)性樣本(圖8)細(xì)胞胞核周?chē)凶霞t色顆粒物質(zhì)異常沉積。
圖7 大鼠肝細(xì)胞腫脹(17-2236)H.E ×400
圖8 大鼠PAS染色陽(yáng)性對(duì)照(17-2236)×400
豚鼠肝臟病變以細(xì)胞腫脹為主,共14例,肝臟病變檢出率為11.7%,經(jīng)油紅O染色確診脂肪變性1例,肝臟脂肪變性率0.8%, PAS染色確診糖原沉積數(shù)為4例,糖原沉積率為3.3%;其中1例SPF級(jí)豚鼠肝臟既有脂肪變性又有糖原沉積。檢出心臟增生性炎1例,病變率為0.8%。普通級(jí)豚鼠發(fā)生病變數(shù)為10例,病變率為11.1%;清潔級(jí)豚鼠發(fā)生病變數(shù)為1例,病變率為10%;SPF級(jí)發(fā)生病變數(shù)為3例,病變率為15%。以10只豚鼠為一組的各組豚鼠各臟器病變率均小于20%,豚鼠基本合格。
2.3.1肝臟病變: 豚鼠肝臟細(xì)胞腫脹(圖9)可見(jiàn)肝索排列較紊亂,部分小葉結(jié)構(gòu)邊界不明顯;中央靜脈及肝血竇紅細(xì)胞聚集,匯管區(qū)血管內(nèi)淤血,遍布空泡結(jié)構(gòu)。高倍鏡下肝細(xì)胞核較大,核仁藍(lán)染清晰,胞質(zhì)粉染且內(nèi)部存在大小不等的圓形空泡,細(xì)胞邊界不清晰,排列不規(guī)則,未見(jiàn)明顯的肝索結(jié)構(gòu);可見(jiàn)深藍(lán)染、胞質(zhì)不明顯的枯否氏細(xì)胞增生。肝臟糖原沉積(圖10)鏡下可見(jiàn)較陽(yáng)性樣本除了在胞質(zhì)有大量空泡外還有紫紅色顆粒物質(zhì)沉積。肝臟脂肪變性(圖11)高倍鏡下,可見(jiàn)陰性對(duì)照鼠(圖12)肝臟細(xì)胞輪廓清晰,細(xì)胞核藍(lán)染,胞質(zhì)呈淡藍(lán)色。發(fā)生脂肪變性的肝臟可見(jiàn)肝細(xì)胞輪廓和由蘇木素藍(lán)染的細(xì)胞核,并且可見(jiàn)少量紅色大小不一的圓形小滴分布在肝細(xì)胞胞質(zhì)中,有的圍繞在細(xì)胞核周?chē)?,有的聚集呈大脂滴?/p>
圖9 豚鼠肝細(xì)胞腫脹(17-2305)H.E ×400
圖10 豚鼠PAS染色陽(yáng)性對(duì)照(17-2305)×400
圖11 油紅O染色陰性 ×1000
圖12 豚鼠脂肪變性(17-2305)×1000
2.3.2心臟病變: 豚鼠心臟增生性炎(圖13)可見(jiàn)增生的細(xì)胞占據(jù)原有心肌纖維的位置,增生的細(xì)胞排列雜亂無(wú)章,呈片狀、旋渦狀增生,周?chē)仔约?xì)胞浸潤(rùn)。高倍鏡(圖14)下可見(jiàn)增生的細(xì)胞為橢圓形或多角形,排列較為致密,胞核較大,為圓形或橢圓形,核仁明顯,胞質(zhì)豐富呈淡嗜酸性;邊緣可見(jiàn)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)。
圖13 豚鼠心臟增生性炎(17-2363)H.E ×100
圖14 豚鼠心臟增生性炎(17-2363)H.E ×400
金黃地鼠的病變器官為肝臟,其余臟器如心臟,脾臟,肺臟,腎臟,小腸,大腸在鏡下無(wú)明顯病理變化。肝臟病變中2例肝臟彌漫性壞死性炎,1例肝臟炎性細(xì)胞結(jié)節(jié),1例肝臟局灶性壞死,病變率為20%。以10只豚鼠為一組的各組金黃地鼠各臟器病變率均小于20%,金黃地鼠基本合格。
2.4.1肝臟病變:金黃地鼠肝臟彌漫性壞死性炎(圖15)肝索結(jié)構(gòu)不清,局部有較大的局灶性壞死,壞死區(qū)域有大量胞核藍(lán)染呈分葉核,胞質(zhì)紅染的嗜中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)。肝臟炎性細(xì)胞結(jié)節(jié)(圖16)可見(jiàn)肝臟為較多的藍(lán)染的炎性細(xì)胞結(jié)節(jié)散布,高倍鏡下可見(jiàn)炎性細(xì)胞結(jié)節(jié)主要由胞核呈圓形藍(lán)染,胞質(zhì)較少的淋巴樣細(xì)胞組成。肝臟局灶性壞死(圖17)見(jiàn)有較多大小不等的藍(lán)染的壞死灶,高倍鏡下可見(jiàn)壞死區(qū)域有較多胞核呈分葉核,胞質(zhì)紅染的嗜中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)。
圖15 肝臟彌漫性壞死性炎(17-2384)H.E ×400
圖16 肝臟炎性細(xì)胞結(jié)節(jié)(17-2390)H.E ×400
圖17 肝臟局灶性壞死(17-2398)H.E ×400
在本次檢測(cè)中可見(jiàn)各種鼠樣本均有自溶現(xiàn)象發(fā)生,自溶是指動(dòng)物體內(nèi)的溶酶體酶和消化酶如胃液、胰液中的蛋白分解酶,在動(dòng)物死亡后,發(fā)揮其作用而引起的自體消化的過(guò)程[2]。自溶肝臟共23例,占所有動(dòng)物總數(shù)的5.8%;自溶腎臟共13例,占動(dòng)物總數(shù)的3.3%。自溶肝臟(圖18)為結(jié)構(gòu)疏松,有大量空泡產(chǎn)生,在高倍鏡下可見(jiàn)肝細(xì)胞胞質(zhì)消失,肝索排列不清。自溶腎臟(圖19)的腎小管上皮細(xì)胞胞質(zhì)溶解,部分管狀框架尚存。
圖18 大鼠自溶肝臟(17-2232)H.E ×400
圖19 豚鼠 自溶腎臟(17-2285)HE ×400
動(dòng)物質(zhì)量會(huì)受到多方面因素的影響,包括飼養(yǎng)環(huán)境及營(yíng)養(yǎng)等。環(huán)境溫度、濕度過(guò)低或過(guò)高于動(dòng)物最適值,均會(huì)影響動(dòng)物的正常代謝。高溫高濕還可能造成飼料發(fā)霉,造成消化道及其它器官疾?。豢諝獾那鍧嵍燃傲魍ㄋ俣犬惓?huì)對(duì)呼吸道有極大影響;
飼料營(yíng)養(yǎng)會(huì)影響消化系統(tǒng)的形態(tài)及功能;除此之外,環(huán)境的光照、噪聲及飼養(yǎng)密度均對(duì)動(dòng)物的質(zhì)量有所影響[4]。從檢測(cè)結(jié)果來(lái)看,本次實(shí)驗(yàn)動(dòng)物病理學(xué)抽檢結(jié)果顯示,大多數(shù)送檢的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物基本健康。大、小鼠肝臟有少數(shù)病例表現(xiàn)肝細(xì)胞腫脹,且SPF級(jí)病變率高于清潔級(jí),可能與飼料和飼喂管理方式有關(guān),尤其是SPF級(jí)嚙齒類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)管理方式需要進(jìn)一步加強(qiáng);豚鼠出現(xiàn)14例肝臟病變,其中普通級(jí)病例占比較高,可能與普通級(jí)環(huán)境和管理方式有關(guān),建議加強(qiáng)管理以確保動(dòng)物質(zhì)量;金黃地鼠出現(xiàn)4例壞死性及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)等病變,且送檢的兩家單位均出現(xiàn)較高發(fā)病率,可能與病原微生物感染或有毒有害物質(zhì)進(jìn)入體內(nèi)有關(guān),因此,據(jù)本次檢測(cè)結(jié)果,金黃地鼠的飼養(yǎng)管理制度有必要查找不足,以期改進(jìn)。此次檢測(cè)中肝臟脂肪變性總體有所減少。處死過(guò)程放血不良可能是造成各品種嚙齒動(dòng)物均出現(xiàn)不同程度的肺臟瘀血的主要原因。另外,在檢測(cè)過(guò)程中發(fā)生的應(yīng)激如運(yùn)輸可能對(duì)病理學(xué)檢查結(jié)果產(chǎn)生一定影響。本次樣品中自溶臟器占比較高,不利于準(zhǔn)確觀察組織的病理變化,并且肝臟有些自溶與空泡變性相似,給作出準(zhǔn)確的病理診斷帶來(lái)影響。建議修改病理剖檢取材的順序或者前面的檢測(cè)流程中分派合理人數(shù)進(jìn)行檢測(cè),以便病理工作人員能夠及時(shí)取材,做出準(zhǔn)確的病理診斷。