2018年5月北京市嚙齒類實驗動物質量抽查的病理檢測*

倪家敏 李淼煊 張茜茜 賴夢雨 吳曉倩 楊東明 宋銀娟 廖 軼 姚 嬌 董浩迪 張 凱 楊利峰 趙德明 周向梅

(中國農業大學動物醫學院，國家動物海綿狀腦病實驗室，北京 100193)

實驗動物的質量直接影響著科學實驗結果的可靠性和準確性[1]。隨著生命科學和生物技術的飛速發展，對實驗動物質量的要求越來越高，定期對實驗動物質量進行抽查是非常必要的。

本文主要是對北京22家實驗動物繁育機構2018年5月送檢的400只嚙齒類實驗動物的病理檢測結果進行總結，然后根據檢測結果對嚙齒類實驗動物的飼料、飼喂方式、飼養壞境等提出改進方法，以確保嚙齒類實驗動物的質量。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

2018年5月，由中國食品藥品檢定研究院從北京市22家實驗動物機構抽檢的400只嚙齒動物，包括SPF級、清潔級、普通級三個級別；小鼠、大鼠、豚鼠、金黃地鼠、地鼠五個品種。具體種類、級別、數量見表1。

1.2 實驗方法

動物經二氧化碳窒息法處死后，采取心臟，肝臟，腎臟，肺臟，脾臟，大腸，小腸，甲醛鈣液(10%甲醛+1%氯化鈣)固定，一周后修塊。常規病理組織學制片，石蠟包埋，5 μm切片，經H.E.染色后置于光學顯微鏡觀察，采集數碼圖像，記錄結果。對H.E.染色結果顯示細胞異常腫脹的肝臟，制作冰凍切片進行油紅O染色和石蠟切片進行PAS染色，同樣置于光學顯微鏡觀察，采集數碼圖像并記錄。

表1 2018年5月嚙齒類實驗動物采樣情況Table 1 Classification of samples in May 2018

2 結果

2.1 小鼠檢查結果

包括SPF級150只，清潔級30只。檢出清潔級小鼠病變數1例(病變率3.3%)；其中肝臟異常1例(檢出率3.3%)，表現為肝細胞腫脹，經油紅O和PAS染色確診為脂肪變性。檢出SPF級小鼠病變數4例(病變率2.7%)；其中肝臟異常1例(0.7%)，表現為肝臟局灶性炎性細胞浸潤；另檢出化膿性肺炎 1例，大腸局灶性炎性細胞浸潤1例，腎臟集合管充滿粉染物質，即腎管型 1例。

2.1.1肝臟病變：與正常肝臟相比(如圖1 A所示)，肝臟局灶性炎性細胞浸潤可見局灶性、孤島樣炎灶，與周圍正常組織界限清晰，炎性細胞呈圓形、卵圓形，胞漿為粉色、紫色，胞核清晰， 為圓形、多角形(如圖1B所示)；肝細胞腫脹可見肝小葉結構不清晰，未見明顯肝索結構，肝血竇變窄，肝細胞體積變大，胞質中有不同程度的空泡出現(如圖1C所示)；對肝細胞腫脹的樣本進行油紅O染色和PAS染色，顯示肝臟脂肪變性，可見肝細胞輪廓和由蘇木素藍染的細胞核，并且可見較多紅色大小不一的圓形小滴分布在肝細胞胞漿中，有的圍繞在細胞核周圍，有的聚集呈大脂滴(如圖1D所示)。

2.1.2肺臟病變:與正常肺臟相比(如圖2A所示)；化膿性肺炎可見多個呈團塊狀或島嶼狀的藍染局灶性區域，肺泡腔結構基本消失，病變區域以大量的淋巴樣細胞浸潤為主，也可見較多分葉核的嗜中性粒細胞(如圖2B所示)。

2.1.3腎臟病變:與正常腎臟相比(如圖3A所示)，腎管型中可見集合管擴張，管內有均質粉染的物質，較小的集合管也可見均質粉染的物質(如圖3B所示)。

2.1.4大腸病變:與正常大腸相比(如圖4A所示)，大腸局灶性炎性細胞浸潤可見黏膜層中存在一明顯的局限性炎灶，與周圍組織界限清晰，炎性細胞成分多樣，散在排列(如圖4B所示)。

2.2 大鼠檢查結果

包括SPF級60只，清潔級20只。檢出清潔級大鼠病變數為2例(發病率10%)，為肝臟異常，表現為肝細胞腫脹，經油紅O染色和PAS染色，均為脂肪變性；檢出SPF級大鼠病變數為7例(病變率11.7%)；其中肝臟異常5例(檢出率3.3%)，表現為肝細胞腫脹3例，經油紅O染色和PAS染色全為陰性，肝臟局灶性炎性細胞浸潤 2例。另檢出2例嗜酸性粒細胞性心肌炎。

2.2.1肝臟病變:與正常肝臟相比(如圖5 A所示)，肝臟局灶性炎性細胞浸潤中可見炎性細胞結節，與周圍界限清晰，聚集的炎性細胞為胞核圓形、嗜堿性深藍染的淋巴樣細胞(如圖5B所示)；肝細胞腫脹中可見肝索界限不清晰，肝細胞體積變大，內有大小不等、數量不等的空泡，有些空泡融合成大的空泡，枯否氏細胞明顯(如圖5C所示)；挑取肝細胞腫脹的樣本進行油紅O染色和PAS染色，顯示肝臟脂肪變性，可見較多紅色、大小不一的圓形小滴分布在肝細胞胞漿中(如圖5D所示)。

圖5 大鼠肝臟病變情況注：A：正常肝臟；B：肝臟局灶性炎性細胞浸潤；C：肝細胞腫脹；D：肝臟脂肪變性;A、B、C為H.E.染色(×400)；D為油紅O染色陽性(×1000)Fig.5 Pathological changes of livers in ratsNote：A.Normal liver; B. Focal inflammatory cells infiltration of liver; C. Hepatocellular swelling;D. Hepatic steatosis; A、B、C is H.E. staining(×400); D is Oil Red-O staining(×1000)

2.2.2心臟病變:與正常心臟相比(如圖6 A所示)，嗜酸性粒細胞性心肌炎可見局部區域心肌纖維出現斷裂、排列紊亂，其間有大量胞核呈圓形、藍染，胞漿較少的淋巴樣細胞和少量胞核藍染呈分葉核，胞漿紅染的嗜酸性粒細胞以及胞核呈圓形、胞體較大的巨噬細胞浸潤(如圖6B所示)。

圖6 大鼠心臟病變情況(H.E.×400)注：A：正常心臟；B：嗜酸性粒細胞性心肌炎Fig.6 Pathological changes of hearts in rats(H.E.×400)Note：A.Normal heart; B. Eosinophilic myocarditis

2.3 豚鼠檢查結果

包括SPF級20只，清潔級10只，普通級90只。發生病變主要是普通級豚鼠，共13例(病變率14.4%)。其中肝臟異常以肝細胞腫脹為主，共8例(病變率8.9%)，經油紅O和PAS染色確診為脂肪變性1例；檢出肺臟局灶性增生1例、肉芽腫性肺炎1例、支氣管肺炎1例；檢出大腸疑似有數量不等的各種發育階段的球蟲2例。

2.3.1肝臟病變:與正常肝臟相比(如圖7A所示)，肝臟空泡變性中肝細胞排列較紊亂，中央靜脈及肝血竇紅細胞聚集，可見肝細胞體積變大，胞質粉染且內部存在大量大小不等的圓形空泡，可見較多的枯否氏細胞(如圖7B所示)；對肝細胞腫脹的樣本進行油紅O染色和PAS染色，顯示肝臟脂肪變性，可見較多紅色、大小不一的圓形小滴分布在肝細胞胞漿中(如圖7C所示)。

圖7 豚鼠肝臟病變情況

注：A：正常肝臟；B：肝臟空泡變性；C：肝臟脂肪變性;A、B為 H.E.染色(×400)；C為油紅O染色陽性(×1000)

Fig.7 Pathological changes of livers in guinea pigs

Note:A.Normal liver; B. Vacuolar degeneration;A、B is H.E.staining(×400); C is Oil Red-O staining,(×1000)

2.3.2肺臟病變:與正常肺臟相比(如圖8A所示)，局灶性增生可見肺臟局部出現增生，增生區域肺泡結構消失，與周圍組織界限清楚，增生的細胞大小不等，胞核呈橢圓形至不規則形、藍染，胞漿紅染；其間可見較多紅細胞散布(如圖8B所示)；支氣管肺炎可見細支氣管中有大量中性粒細胞浸潤，形成膿性滲出，肺泡隔有不同程度的增厚(如圖8C所示)；肉芽腫性肺炎可見局部區肺泡腔結構消失，細胞成分增多，間質不同程度的淤血或出血，增多的細胞成分以胞核為分葉核，胞漿粉紅染的嗜中性粒細胞為主，還有可見淋巴細胞、漿細胞、巨噬細胞以及少量成纖維細胞等(如圖8D所示)。

圖8 豚鼠肺臟病變情況(H.E.×400)注：A：正常肺臟；B：肺臟局灶性增生；C：支氣管肺炎；D：肉芽腫性肺炎Fig.8 Pathological changes of lungs in guinea pigs(H.E.×400)Note：A.Normal lung; B. Focal hyperplasia; C. Bronchopneumonia; D. Granulomatous pneumonia

2.3.3大腸病變:與正常大腸相比(如圖9A所示)，病變大腸中在腸黏膜的固有層可見數量不等的各個發育階段的球蟲，腸黏膜固有層破壞，小血管充血，也可見出血，腸黏膜固有層可見淋巴小結(如圖9B所示)。

圖9 豚鼠大腸病變情況(H.E.×400)注：A：正常大腸；B：大腸中有數量不等的不同發育階段的球蟲Fig.9 Pathological changes of intestinum crassum in guinea pigs(H.E.×400)Note：A.Normal intestinum crassum; B. Some coccidia in intestinum crassum

2.4 地鼠檢查結果

金黃地鼠、地鼠分別取材10只，皆為清潔級。各組織未見明顯病理變化。

3 討論

3.1 肝臟病變的分析

肝臟病變主要表現為肝細胞腫脹和局部炎性細胞浸潤，與2017年兩次抽檢結果相比基本杜絕了肝臟壞死的情況[2-3]。在肝細胞腫脹的樣本中，僅檢出油紅O染色陽性，PAS染色全為陰性，可能原因是實驗動物飼料配方不合理所造成。肝臟局部炎性細胞浸潤則可能是由于飼料、飲水滅菌不徹底而導致微生物感染。

肝臟病變一般反應實驗動物的飲食情況，因此，在實驗動物的繁育過程中，飼料應選用優質的原料、合理恒定的配方及適宜的滅菌方法，動物飲水也應使用滅菌的自來水[4]。

3.2 肺臟病變的分析

肺臟病變比例僅次于肝臟，且顯著高于2017年兩次抽檢結果中的肺臟病變比例[2-3]。肺臟病變主要表現為增生和炎癥，可能與墊料質量不達標或飼養密度過大有關，從而導致實驗動物生活環境空氣質量差而發生病變。本次結果中肺臟病變高于2017年則可能與2017年北京市空氣質量提高，霧霾天數在近幾年中最低，而2018年上半年霧霾天氣頻頻出現。因此，實驗動物的繁育過程中應選用符合標準的墊料，飼養密度要合理，定期檢查動物房的通風系統。

3.3 其他臟器的病變分析

除肝臟、肺臟外，本次檢測結果還顯示普通級豚鼠在大腸中疑似有球蟲感染的現象，這是在2017年抽檢中所沒有的。球蟲感染會對科學實驗結果產生干擾，其感染原因可能是因為墊料未經消毒直接使用；籠養空間狹小，排泄物易污染墊料和空氣，而飼養員沒有勤換墊料；飼料質量不合格；直接飲用未經處理的自來水。該實驗動物繁育機構的普通級豚鼠的飼養管理制度有必要查找不足，以期改善實驗動物質量[5]。

從檢測結果來看，本次病理學抽檢中的實驗動物基本健康。檢測結果顯示，大鼠、小鼠肝臟有少數病例表現為肝細胞腫脹，幾例肺臟、心臟局灶性炎性細胞浸潤；豚鼠病變主要集中在普通級，病變包括肝細胞腫脹，肉芽腫性肺炎、支氣管肺炎、肺臟局灶性增生，對大腸出現疑似球蟲感染的現象，應與寄生蟲檢測結果綜合診斷；地鼠的組織臟器均未見明顯異常。