臨床生物化學檢驗開放性實驗改革探索

齊曉丹, 孫曉杰, 吳　琦, 李淑艷, 張春晶

(齊齊哈爾醫學院 醫學技術學院, 黑龍江 齊齊哈爾　161006)

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臨床生物化學檢驗開放性實驗改革探索

齊曉丹, 孫曉杰, 吳琦, 李淑艷, 張春晶

(齊齊哈爾醫學院 醫學技術學院, 黑龍江 齊齊哈爾161006)

根據臨床生物化學檢驗實驗教學的需要,建立酒精性脂肪肝大鼠模型為實驗教學提供真正的疾病標本,不僅可激發學生對實驗本身的興趣,而且有利于學生將理論知識與臨床疾病相結合,做到學以致用,為學生今后的科研工作和臨床工作奠定基礎。

臨床生物化學檢驗； 開放性實驗； 酒精性脂肪肝； 大鼠模型

肝臟是人體內臟里最大的器官,幾乎參與體內所有物質的代謝,不僅是體內糖類、脂類、蛋白質三大營養物質代謝的中心,還具有分泌、排泄和生物轉化等重要功能[1]。以往肝膽疾病的生物化學檢驗的實驗教學中,僅僅分別單獨檢測與肝損傷相關的2～3種血清酶類的變化。采用正常的血液標本,不能將檢測結果與疾病相互結合,更談不上通過實驗結果完全和特異地反映肝功能全貌。因此,將實驗教學模式進行了重新調整,在實驗教學中增加了臨床生物化學檢驗開放性實驗,激發學生對實驗本身的興趣,發揮他們的主觀能動性,在實驗過程中將理論和實驗緊密結合,做到活學活用。

1　實驗目的

首先,建立一個標準的穩定的酒精性脂肪肝大鼠模型,將大鼠分為對照組和模型組；造模成功后所有大鼠禁食禁飲12h后,腹主動脈取血,制備血清,分別檢測肝功能指標；最后處理和分析實驗數據,分組進行討論總結。在實驗過程中,學生將實驗和理論相互結合,為學生自主學習與創新提供空間,使學生最大限度地發揮自己的才能,迅速提高自己的科研思維與動手能力,為學生今后的科研工作和臨床工作奠定基礎[2-3]。

肝臟是維持生命和內環境穩定所必需的器官,當受到炎癥、腫瘤、毒物等侵犯時,其結構和功能將受到不同程度的損害,引起相應的功能異常和代謝紊亂。乙醇是一種沒有受體的藥物,長期大量攝入容易引起肝損害,可表現為脂肪肝、肝炎、肝硬化等。為使學生更好地學習“肝膽疾病的生物化學檢驗”這章內容,對該章所對應的實驗教學內容進行重新調整,以開放性實驗模式開展教學。教學中選擇以酒精性脂肪肝大鼠作為動物模型,圍繞該模型開展相應的實驗室檢測與分析,使學生能夠親自觀察疾病的發生發展過程,在實驗中激發對疾病發病機制的思考。

2　實驗基本內容與方法

本次開放性實驗在三年級醫學檢驗專業學生的專業課“臨床生物化學檢驗”實驗課程中開展。我校2013級醫學檢驗專業共81人,其中每2名學生一組,每輪實驗課同時開放4個實驗室,每次實驗8個學時。實驗成績滿分100分,由以下幾部分組成：實驗一(20%)、實驗二(20%)、實驗三(20%)、實驗結果討論與分析(20%)、實驗報告(10%)、實驗操作與出勤(10%)。

2.1實驗一：酒精性脂肪肝大鼠模型建立

雄性SD大鼠50只由我校實驗動物中心提供,體重180～200g。隨機分成2組：對照組(n=25),模型組(n=25),在室溫及穩定濕度條件下,全價顆粒飼料喂養。每個實驗臺2組,每組2名學生,造模結束后給每個實驗臺提供1只對照組大鼠和1只模型組大鼠,同時進行實驗檢測與分析,多余大鼠留作備用(以備各種原因引起的死亡)。模型組大鼠給予40%乙醇灌胃,每日2次,每次8g/(kg·d) ,每次間隔時間8～9h,灌胃至4周末,自5周開始將乙醇濃度增至50% ,同前分2次灌胃至8周末[4]。對照組給等體積生理鹽水,每日分2次灌胃至8周末。大鼠飼養和灌胃每日由專門的實驗技術教師負責。造模后學生負責每天觀察大鼠的一般情況,包括精神狀態、活動情況及毛發光澤度、食欲、大小便情況等,每周稱重一次。

8周喂養結束時,對照組大鼠無1只死亡,模型組大鼠死亡3只。由學生記錄此時大鼠的一般情況和體重。一般情況：對照組大鼠毛發有光澤，行動活潑，食量及大便正常，無嗜睡現象；模型組大鼠毛發粗糙,精神萎靡,行動遲緩,食欲減退,大便溏瀉,嗜睡。體重：對照組正常增長,模型組體重增長緩慢[5],如表1所示。

表1　對照組和模型組大鼠體重比較

2.2實驗二：肝功能血清學檢測

2.2.1教師講述本次實驗相關內容

首先,教師對本次實驗所涉及的原理、具體操作、注意事項等做以詳細闡述。本次授課最大特色在于由教師親自動手現場為學生演示大鼠腹主動脈采血整個過程,為整個實驗過程提供了活躍的氣氛,更重要的是下一階段所用血液標本為真正疾病標本,有利于學生根據實驗結果從整體水平上對相關疾病做出準確的分析與判斷,促進學生將理論知識與臨床疾病相互聯系,做到學以致用。

2.2.2大鼠腹主動脈取血

8周末,所有動物禁食不禁水12h后,腹主動脈取血。首先,將大鼠麻醉后仰臥于平板,四肢稍加固定,5%碘酊涂擦腹部,之后打開腹腔。用鑷子將腹腔臟器向左或者向右側翻轉,即可看見腹主動脈和下腔靜脈,淺色的為腹主動脈。用小鑷子剝離開腹主動脈旁邊的筋膜組織,用2個血管夾分開夾住一段長約1.5cm的腹主動脈,在遠心端用小鑷子輕輕提起動脈壁,然后用采血管做腹主動脈穿刺見回血后,另一端插入真管之中,打開近心端血管夾,就會有血噴出,直到壓力變小后再換另一只真空管。取血后3000r/min離心10min,分離血清[6-7]。

2.2.3肝功能血清學實驗室檢測

血清分離后,分別檢測大鼠血清生物化學指標：丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉移酶(AST)、γ-谷氨酰轉移酶(γ-GT)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、總膽紅素(TBIL),各項檢測指標分別按照試劑盒說明書進行。結果顯示模型組大鼠血清ALT、AST、γ-GT活力,以及TG、TC、TBIL等具較對照組增加,差異有統計學意義,見表2和表3。

表2　大鼠血清ALT、AST、γ-GT活力比較

注：*P<0.05,**P<0.01；n表示存活大鼠數

表3　大鼠血清TG、TC、TBIL濃度比較

注：*P<0.05,**P<0.01；n表示存活大鼠數

2.3實驗三：肝組織形態,肝濕重,肝指數

動物處死后肉眼觀察肝臟的外形、大小、色澤、質地、切面情況,并記錄實驗結束時大鼠體重、肝臟重量(肝濕重),計算肝指數: 肝指數(%)=肝濕重/末次體重×100(%)[8],此過程由學生獨立完成。結果顯示：對照組大鼠肝臟被膜光滑,呈紅褐色,質地柔軟；模型組大鼠肝臟邊緣漸變為圓鈍狀,色澤逐漸變暗淡,外表逐漸變粗糙。肝濕重兩組間無顯著差異,而肝指數對照組低于模型組,見表4。

表4　大鼠肝濕重和肝指數比較

2.4實驗結果討論與分析

實驗結束后學生以小組為單位,對實驗過程中所獲得的對照組和模型組之間的一般情況和肝功能血清學生物化學變化進行數據處理與分析,允許學生查閱相關資料,解決此過程中所遇到的問題及困惑。之后每個小組分別匯報自己的實驗數據,并根據所學的相關理論知識對所得到的對照組和模型組之間實驗數據的差異進行解釋和分析。其他小組的學生和教師可以對該組學生的實驗數據及相關分析提出自己不同的觀點，并對其進行具體闡述。

3　討論

制備標準、完善的動物模型是研究一切疾病的基礎。酒精性脂肪肝大鼠動物模型的建立簡單易行且穩定性好,因此,選擇此種動物模型開展“肝膽疾病的生物化學檢驗”這章的實驗教學。此種教學模式不僅為學生提供了親身接觸疾病的機會,而且可以從整體水平上對疾病的診斷與鑒別診斷有一個基本的認識和體會[9]。

本實驗主要分為3個部分。

實驗一學生負責對大鼠稱重及觀察大鼠的一般情況,包括精神狀態、活動情況及毛發光澤度、食欲、大小便情況等。通過觀察,學生對大鼠的一般狀況有所了解,最后在實驗討論中能夠將實驗室血清學檢測指標與臨床狀態緊密結合、綜合分析討論。

實驗二為本實驗的重點部分,首先教師親自動手現場為學生演示大鼠腹主動脈采血整個過程,激發學生對實驗本身的興趣。面對對照組和模型組2組不同的血液標本,學生該如何根據所學的理論知識選擇科學合理的實驗項目和檢測方法,這給學生帶來了前所未有的挑戰。這些問題學生以小組為單位共同商量后解決。這樣一方面為學生提供如何與他人合作的機會,培養學生的團隊精神；另一方面在合作與自主相結合的情境下,使學生最大限度地發揮自己的才能。由于肝細胞在大量酒精刺激下受到嚴重損害[10],細胞膜通透性增強,細胞內大量物質溢出,其中主要是ALT,而當肝細胞嚴重受損時,直接損傷線粒體AST也溢出,并可誘導微粒體生物轉化系統使γ-GT增高。實驗結果顯示,8周末模型組大鼠血清ALT、AST、γ-GT水平高于對照組,同時血清TG、TC及TBIL也較對照組升高[11]。

實驗三,待實驗動物處死后觀察肝臟基本形態、肝臟稱重并計算肝指數。對照組大鼠肝臟被膜光滑,呈紅褐色,質地柔軟；模型組大鼠肝臟邊緣漸變為圓鈍狀,色澤逐漸變暗淡,外表逐漸變粗糙。肝濕重兩組間無顯著差異,而肝指數對照組低于模型組。

綜上所述,通過本次實驗對大鼠體重、肝臟外觀、血清生物化學指標等進行檢測分析,使學生更好地理解酒精性脂肪肝病變的發病機制、物質代謝、實驗室檢測等教學內容。

4　結語

臨床生物化學檢驗是以實驗為主的醫學檢驗專業的主要專業課程之一,實驗教學是整個課程教學的重要組成部分,因而,實驗教學改革對提高教學質量具有重要的作用。通過實驗教學模式的調整,真正做到了實驗教學與臨床疾病相結合,激發學生的學習興趣[12],幫助學生將理論知識與臨床疾病相融合,做到學以致用,為培養高質量的醫學檢驗人才奠定基礎。

References)

[1] 尹一兵,倪培華.臨床生物化學檢驗技術[M].北京:人民衛生出版社,2015.

[2] 馬列,王梁華,蔣平,等.開放性實驗在生物化學教學改革中的實踐與探索[J].基礎醫學教育,2011,13(8):732-733.

[3] 俞遠志,張立慶,傅曉航.開放性實驗教學模式的實踐與思考[J].實驗室研究與探索,2012,31(3):153-155.

[4]LiQ,XieG,ZhangW,etal.Dietarynicotinicacidsupplementationameliorateschronicalcohol-inducedfattyliverinrats[J].AlcoholClinExpRes,2014,38(7):1982-1992.

[5]KimDH,LeeEM,DoSH,etal.Changesofthecytoplasmicproteomeinresponsetoalcoholichepatotoxicityinrats[J].IntJMolSci,2015,16(8):18664-18682.

[6] 胡奇珍,洪汝濤,高學梅.褪黑素抑制酒精性脂肪肝發展的動物實驗研究[J].安徽醫科大學學報,2015,50(8):1115-1118.

[7] 張偉,洪汝濤,田圖磊.大鼠酒精性脂肪肝模型的建立[J].安徽醫藥,2012,16(7):885-887.

[8] 羅華麗,汪瑩.雙葛解酲丸對酒精性脂肪肝大鼠保護作用的實驗研究[J].重慶醫科大學學報,2012,37(2):125-129.

[9] 徐克前,王曉春,羅建新,等.臨床生物化學與檢驗教育史話[J].生命的化學,2014,34(2):225-231.

[10] 顏貴明,戴敏,宣自華.丹皮酚對酒精性脂肪肝大鼠的治療作用[J].中藥材,2015,38(3):550-555.

[11]WuG,TangR,YangJ,etal.Taurineacceleratesalcoholandfatmetabolismofratswithalcoholicfattyliverdisease[J].AdvExpMedBiol,2015,803:793-805.

[12] 羅布占堆,夏雨航,鐘鏵,等.利用開放性實驗室培養醫學復合型人才的現狀與對策分析[J].實驗技術與管理,2015,32(2):215-218.

Explorationonopenexperimentreformofclinicalbiochemistrytest

QiXiaodan,SunXiaojie,WuQi,LiShuyan,ZhangChunjing

(CollegeofMedicineTechnology,QiqiharMedicalUniversity,Qiqihar161006,China)

Accordingtotheneedsofexperimentalteachingofclinicalbiochemistrytest,tomakemodelsofalcoholicfatliverprovidesatruediseasesampleforexperimentalteaching.Itcannotonlyarousestudents’interestinexperiments,butalsobenefitstudentstocombinetheoreticalknowledgewithclinicalillness,toactonwhatyoulearn,inordertolaythefoundationforthefutureresearchandclinicalwork.

clinicalbiochemistrytest；openexperiment；alcoholicfattyliver；ratmodel

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.05.056

2015- 11- 26

黑龍江省青年科學基金項目(QC2015120)；黑龍江省高等學校教改工程項目(JG2014011108)；齊齊哈爾醫學院教育科學研究項目(JY20141026)

齊曉丹(1980—),女,黑龍江齊齊哈爾,碩士,講師,研究方向為臨床生物化學檢驗

張春晶(1973—),女,黑龍江齊齊哈爾,博士,教授,研究方向為生物化學與分子生物學.

E-mail：qixiaodan1999@sohu.com

G642.413

A

1002-4956(2016)5- 0212- 03