大鼠ALPPS模型的建立

趙金偉,宮路路,鄭 戈,由廣強,姜學遠

(吉林大學第二醫院 肝膽胰外科，吉林 長春130041)

目的建立一種可復制的大鼠ALPPS模型。方法使用SD大鼠建立可復制的ALPPS實驗模型，ALPPS技術操作包括：肝臟右外側葉，左外側葉及左中葉門靜脈支結扎(70%PVL)，尾狀葉切除(10%肝臟部分切除)和左右中葉間肝實質的80%離斷，將右中葉作為未來殘余肝(FLR)，占全肝體積20%；門靜脈結扎組，只行相應肝葉的門靜脈支結扎和尾狀葉的切除，不進行肝實質離斷；對照組，僅行肝蒂的解剖分離和尾狀葉的切除。于術后24小時，48小時及96小時時相點分析大鼠體重變化和FLR的再生能力；另外一組于ALPPSⅠ期操作后的96小時完成ALPPSⅡ期手術，檢驗擴大的肝臟切除術的可行性及安全性。結果5只大鼠于術后第二天死亡，主要死因是出血和腹水。術后24小時和48小時時間點：ALPPS組、PVL組和對照組間的體重變化差異不具有顯著性，P值均大于0.05。術后96小時時間點：ALPPS組和PVL組的體重變化與對照組相比，差異具有顯著性，P值均小于0.05，但ALPPS組和PVL組的體重變化相比，差異不具有顯著性，P值大于0.05。術后24小時：ALPPS組、PVL組和對照組間的FLR再生率差異不具有顯著性，P值均大于0.05。術后48小時時間點：ALPPS組和PVL組的FLR再生率明顯升高，與對照組相比，差異具有顯著性，P值均小于0.05，但ALPPS組和PVL組的FLR再生率相比，差異不具有顯著性，P值大于0.05。術后96小時時間點：三組FLR再生率相比，差異具有顯著性，P值均小于0.05，且ALPPS組FLR再生率明顯高于PVL組。另外一組6只大鼠行ALPPSⅠ期手術后4天接受Ⅱ期手術，全部存活直到術后7天人為處死。結論我們成功地建立了大鼠可復制的ALPPS實驗模型，達到了預期效果。

大鼠模型；ALPPS；FLR再生率

(ChinJLabDiagn,2018,22:0512)

門靜脈結扎聯合肝臟劈離的二步肝切除術(ALPPS)是近年來肝臟外科的革新性技術，但其短期內快速平穩地促進未來殘余肝(FLR)再生的機制尚未明確，較高的圍手術期并發癥和死亡率阻礙該技術的普及推廣，近遠期的抗腫瘤生物學效應也亟待解決。本文旨在對比不同的動物實驗模型方法，建立能夠模擬臨床實踐過程的大鼠ALPPS模型并觀察不同時相點FLR再生的情況。

1 材料和方法

1.1實驗動物和主要器材健康清潔級SD大鼠76只，周齡7-10周，體重200-280克，購于吉林大學實驗動物中心。實驗用顯微手術器械、手術放大鏡及動物用手術雙極電凝刀購于上海吉米公司。

1.2動物分組大鼠隨機分為三組：ALPPS組、PVL組及對照組，每組大鼠20只；另外隨機選10只大鼠用于術前計算右中葉與體重的質量比，6只大鼠用于ALPPSⅠ期操作后的Ⅱ期擴大肝切除術。

1.3麻醉方法采用動物用戊巴比妥鈉，配制成1.5 mg/100 ml溶液，按照1.5 mg/kg進行腹腔注射麻醉。

1.4分組操作及確定解剖時相點對照組：開腹后分離右外側葉、左中葉及左外側葉的門靜脈支，切除尾狀葉；PVL組：分離右外側葉、左中葉及左外側葉的門靜脈支并予以結扎，切除尾狀葉； ALPPS組：在完成PVL組的操作后，行左右肝中葉肝實質80%的離斷。分別于術后24 h、48 h和96 h麻醉后處死大鼠，分析FLR再生情況。

1.5外科手術操作待麻醉生效后，采用絡合碘消毒手術區域，取上腹部正中切口剖腹探查，切斷肝臟鐮狀韌帶，充分顯露肝臟，離斷左外側葉與尾狀葉間及尾狀葉與胃間的韌帶，鉗夾尾狀葉的肝蒂及靜脈，4-0絲線結扎并切除尾狀葉。顯露右外側葉肝蒂并予以分離，將肝動脈及膽管與門靜脈分離后，懸吊肝動脈及膽管加以保護，將門靜脈支靠近主干予以結扎，可見右外側葉顏色變灰暗，以同樣方法處理左外側葉肝蒂，但左外側葉和左中葉的門靜脈支有共干走行，于共干處結扎可同時阻斷兩肝葉的門靜脈，此時可見左外側葉和左中葉的顏色變化，并在左、右肝中葉間出現明顯的缺血平面，通常位于鐮狀韌帶上或稍偏右側。至此，完成了選擇性的門靜脈支結扎和肝臟尾狀葉的切除。先用電刀沿著缺血平面作標記，沿著缺血平面離斷左右肝中葉肝實質約80%，直達腔靜脈旁部，如有活動性出血，采用7-0 Prelene線縫合結扎，或稍偏缺血平面左側離斷可減少出血，在完成ALPPSⅠ期手術后的第四天，進行Ⅱ期手術，即切除所有結扎門靜脈的肝葉。

術后24 h、48 h及96 h麻醉后處死大鼠，采用針刺心臟抽血，-20℃保存備用，切取右、左中葉并稱重，每側每葉分成兩份，一份使用10%甲醛溶液固定，一份置于-70℃冰箱，保存備用。

1.6大鼠體重變化及FLR再生率的測量

1.6.1大鼠體重的測量 每只大鼠于術前及處死時分別在不同時相點測量其體重，初始體重(IW)和終末體重(FW)，體重變化率采用如下公式計算：(FW-IW)/IW×100%。

1.6.2FLR再生率的計算 W1為正常大鼠的右中葉質量的平均值，W2為各時相點右中葉的質量，RR為再生率，采用公式為：RR=(W2-W1)/W1×100%。

2 結果

2.1手術操作方法及解剖時相點的確定實驗中，我們對比采用如下幾種手術操作：(1)左右外側葉、左中葉及尾狀葉的門靜脈支結扎，保留右中葉門靜脈支并作為FLR。(2)右外側葉、左中葉及尾狀葉的門靜脈支結扎，切除左外葉，保留右中葉門靜脈支并作為FLR。(3)左、右外側葉、左中葉的門靜脈支結扎，切除尾狀葉，保留右中葉門靜脈支并作為FLR。對比三種方法，實驗難易程度相當，但第三種方法更好模擬臨床實踐中的FLR部分肝切除和保留大約20%的肝實質作為FLR,最終確定采用第三種手術操作方法： 左、右外側葉、左中葉的門靜脈支結扎，切除尾狀葉，保留右中葉門靜脈支并作為FLR，同時離斷左右肝中葉間的80%肝實質，直達腔靜脈旁部。

于術后1天，2天，3天，4天及5天解剖大鼠，觀察腹腔內變化及肝臟再生變化，確定觀察時相點為1天，2天及4天。實驗中發現,術后2天，術后并發癥發生率較高，且大鼠死亡易多發在此階段，本實驗中，4只ALPPS組大鼠死亡，1只PVL組大鼠死亡。

2.2術前大鼠右中葉占大鼠體重平均百分比的確定同期大鼠10只，測量其體重及右肝葉質量(W1)，計算平均百分比為0.899%。

2.3大鼠術后體重變化分析術后1、2天，三組間兩兩比較，體重差異無顯著性，P值均大于0.05；術后第4天，ALPPS組與PVL組間相比，體重差異無顯著性，P值大于0.05，但ALPPS組與對照組，PVL組與對照組相對比，體重差異具有顯著性，P值均小于0.05。見表1。

表1 大鼠術后體重變化

2.4大鼠術后不同時相點FLR再生率分析術后24小時，三組間兩兩比較，差異無顯著性，P值均大于0.05；術后48小時，ALPPS組與PVL組間差異無顯著性，P值大于0.05，但兩組分別與對照組相比，差異具有顯著性，P值均小于0.05；術后96小時，三組間兩兩比較，差異均具有顯著性，P值均小于0.05。見表2。

表2 大鼠術后不同時相點FLR再生率

3 討論

肝臟切除術是目前可能治愈原發性或繼發性肝臟腫瘤的唯一手段，但大量有功能的肝臟組織的喪失會導致術后危及生命的肝衰竭[1]。ALPPS手術作為一種創新性技術，與以往的技術相比，可在短期內平穩的促進FLR再生，附加的原位肝臟劈離，較單一的門靜脈栓塞(PVO)或門靜脈結扎(PVL)增殖加速5-10倍，使得二步手術等待時間大大縮短[2]。但由于該技術具有較高的并發癥和死亡率[3]，其對腫瘤生物學行為的影響尚不清楚，為解決臨床上出現的諸多爭議，建立能夠模擬臨床實踐的動物模型是十分必要。2014年，Schlegel等[4]首次報道，其后陸續的幾篇相關文獻報道也多以嚙齒類動物為模型，但方法不盡相同[4-7]。我們在文獻報道的基礎上，前期實驗對各種方法進行實驗并加以對比，根據模型制作的難易程度和臨床實踐的模擬性，我們采用SD大鼠作為實驗對象，采用70%的PVL(左外側葉、右外側葉和左中葉的門靜脈支結扎)和10%肝臟部分切除術(尾狀葉切除)和左右肝中葉的肝實質80%的離斷，并以右中葉(20%)作為FLR,以此建立大鼠ALPPS模型。實驗中，6只大鼠死于術中及術后出血，4只死于術后感染，為此我們改進了實驗方法：(1)在分離解剖左外側葉肝蒂時，部分肝蒂包裹于肝臟實質內，加之血管纖細，分離中造成血管破裂和肝實質出血，我們采用在手術放大鏡下細致操作，同時分離動脈和膽管后加以懸吊后再分離門靜脈支，可減少術中出血，另一常見出血原因是在肝實質離斷時肝靜脈破裂出血，沿缺血平面的稍偏左側離斷可減少對肝靜脈的損傷。(2)為防止術后感染的發生，在關腹前，向腹腔內滴注慶大霉素2 mg/kg。通過前期的實驗經驗總結及方法的改進，在批量模型制備中的成功率達92%(55/60)。在建立解剖觀察時相點時，根據文獻報道[8]，大鼠肝臟增殖始于術后第二天，并在術后第四天達到增殖高峰，我們在實驗中發現，術后24小時，ALPPS組、PVL組及對照組間的FLR再生率無顯著性差異，P值均大于0.05；在術后48小時時間點，ALPPS組、PVL組及對照組間的FLR再生率分別為(125.84±22.33)%、(97.20±19.92)%、(9.51±10.43)%，ALPPS組、PVL組FLR增生率明顯高于對照組，但ALPPS組、PVL組FLR增生率無明顯差異，而在術后96小時，ALPPS組、PVL組及對照組間的FLR再生率分別為(260.11±30.40)%、(198.65±41.30)%、(24.96±18.33)%，三組間兩兩比較，差異均具有顯著性，P值均小于0.05，且ALPPS組再生率明顯高于PVL組及對照組，上述實驗說明，ALPPS操作可明顯促進肝臟再生，這與文獻報道相似[6]。另外，我們對6只行ALPPSⅠ期手術的大鼠在術后4天行二期的擴大肝切除，直至術后1周人為處死，驗證了Ⅱ期手術的可行性及安全性。本實驗的目的是為建立更好模擬臨床實踐的動物模型方法的建立和觀察不同時相點FLR增殖比率，并沒有進行肝臟增生機制的探討，同時在實驗中發現，ALPPS組較高的死亡率發生，為20%(4/20)，這與臨床報道的類似，如何解決較高的死亡率及并發癥仍是亟待解決的難題。

通過上述實驗，我們成功地建立大鼠ALPPS實驗模型，為后續的進一步研究和探索奠定了良好的動物模型基礎。

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