发布时间:2020-06-22 11:22 原文链接: 双室体描仪测定豚鼠气道阻力和气道反应性(二)

2.2  Mch激发豚鼠后sRaw回复至基础水平所要时间

应用PC100浓度的Mch雾化豚鼠,豚鼠的sRaw较基础阻力上升1倍后,部分豚鼠的sRaw仍可继续上升,4 min后阻力逐步回落,一般30 min内可以回落至基础值水平,6号豚鼠6 min气道阻力即回落至基础水平,但4号豚鼠1 h后气道阻力才回落至基础水平。

2.3  双室体描仪测量豚鼠sRaw和气道反应性测量结果的重复性

正常对照组B豚鼠在第1、15天分别测量两次基础气道阻力sRaw为(3.25±0.67) cmH2O·s、(3.33±0.58) cmH2O·s、(3.30±0.56) cmH2O·s、(3.32±0.75) cmH2O·s,4个时间点测量的气道阻力两两比较,差异没有统计学意义(P>0.05)。相对应测量豚鼠的4次的气道反应性(log2PC100)值分别为8.48±0.94、 8.64±1.04、 8.56±0.67、 8.64±0.60,其值两两比较,差异没有统计学意义(P>0.05)。此说明应用双室体描仪测量豚鼠sRaw和气道反应性的重复性良好,可对豚鼠进行这两项指标的动态多次检测。

2.4  验证豚鼠的哮喘模型

哮喘模型组豚鼠OVA激发前后sRaw分别为(2.87±0.53) cmH2O·s和(7.08±1.82) cmH2O·s(P<0.01),说明豚鼠OVA激发后气道阻力高于OVA激发前气道阻力。OVA激发前后log2PC100值分别为8.48±1.17和6.64±1.26(P<0.01),说明豚鼠OVA激发后气道反应性高于OVA激发前。从呼吸生理的角度看,应用双室体描仪测定sRaw和气道反应性,能有效地验证豚鼠的哮喘模型。

3  讨论

体积描记法是一种无创的测定气道阻力和气道反应性的方法,操作简单,可进行多次测量,便于进行自身对照研究,目前在国外得到较为广泛的应用。整体体积描记法由Jacky[2]首先报道。其允许动物自由活动、进食、饮水,操作容易,可测定时间长。但应用整体体积描记法测定sRaw的准确性却受到一些学者的质疑[3][4][5]。双室体积描记法由Johanson[6]首先报道,1979年Pennock[7]应用于豚鼠气道阻力的测定。由于国内条件有限,应用体积描记法测量动物的肺功能少有报道[8]

豚鼠容易致敏,能产生Ⅰ型和Ⅳ型变态反应,特别适合于制作过敏性哮喘动物模型。但国内文献所构建的豚鼠哮喘模型往往缺少呼吸生理的功能指标,严格来说,只能算是豚鼠变应性气道炎症模型。所以有必要对这种“变应性气道炎症”进行肺功能的测定以证实哮喘模型的构建成功。同时这种呼吸生理功能的测定,利于观察药物等干预手段的效果,利于对哮喘发病及诊疗机制的探讨。本实验室在国内首次购进美国BUXCO公司的双室体描仪对豚鼠的sRaw和气道反应性进行了测定。双室体积描记系统包括体积描记箱(Plethysmograph)、超声雾化器(Ultrasonic Nebulizer)及雾化调节系统、前置信号放大器(MAXII preamplifier unit)、信号处理系统(BioSystem XA for Windows software)等几部分。体积描记箱由头室(用于测量鼻部气流的变化)和体室(用于测量胸腔气流的变化)构成,每一室均连接一个流量传感器以测定室内的呼吸流量变化。其工作原理是根据鼻腔比胸腔的气流滞后时间dT来计算气道阻力sRaw。由于先有胸廓的运动才会产生气体进出体内的过程,鼻部的气流滞后于胸部的气流产生时差dT,当sRaw增加时,鼻部气流与胸部气流的相位差会增加。根据公式:sRaw=[(TI+TE)/(2π)×(Patm-47)×1.36×2π×dT/(TI+TE)](公式中Patm代表大气压,TI代表吸气时间,TE代表呼气时间),通过软件(BioSystem XA software with NAM analyzer)分析,可以计算出sRaw,从而了解动物的气道阻力情况。实验所得数据显示,PC100浓度的Mch雾化豚鼠后,豚鼠的sRaw在几分钟内仍可上升,在1 h内阻力回到基线水平。要排除测定中应用Mch激发会对下一次sRaw的测定造成影响,两次测定sRaw的时间间隔应该在1 h以上,所以为了验证双室体描仪测量豚鼠sRaw和气道反应性测量的重复性,实验第1、15天重复测定正常对照组豚鼠各1次,同一天的测量时间间隔选取为2 h。结果显示各次的气道基础阻力和气道反应性无明显差异,证明应用双室体积描记法测定豚鼠的气道基础阻力和气道反应性的重复性良好。本实验结果表明,OVA致敏豚鼠激发后sRaw和气道反应性较激发前均显著提高,证明OVA致敏及激发豚鼠是简单有效的构建哮喘模型的方法,双室体积描记法的应用为哮喘研究提供了有效的手段。


    参考文献:
    [1]周林福, 殷凯生. 小剂量三氧化二砷对哮喘豚鼠气道嗜酸细胞凋亡和核因子κB表达作用的相关性[J]. 中华结核和呼吸杂志, 2002, 25(7): 439.    
    [2]Jacky JP. A plethysmograph for long-term measurements of ventilation  in unrestrained animals[J]. J Appl Physiol, 1978, 45(4): 644-7.
    [3]Petak F, Habre W, Donati YR , et al. Hyperoxia-induced changes in mouse lung mechanics: forced oscillations vs. barometric plethysmography[J]. J Appl Physiol, 2001, 90(6): 2221-30.
    [4]Lundblad LK, Irvin CG, Adler A, et al. A reevaluation of the validity of unrestrained plethysmography in mice[J]. J Appl Physiol, 2002, 93(4): 1198-207.
    [5]Mitzner W, Tankersley C. Interpreting Penh in mice[J]. J Appl Physiol, 2003,  94(2): 828-31.
    [6]Johanson WG Jr, Pierce AK. A noninvasive technique for measure- ment of airway conductance in small animals[J]. J Appl Physiol, 1971, 30(1): 146-50.
    [7]Pennock BE, Cox CP, Rogers RM, et al. A noninvasive technique for measurement of changes in specific airway resistance[J]. J Appl Physiol, 1979, 46(2): 399-466.
    [8]宋建勇, 任渝祥, 林辉, 等. 用PKC 抑制剂Rottlerin治疗小鼠实验性哮喘的研究[J]. 第三军医大学学报, 2003, 25(16): 1411-4.