嚙齒類實驗動物脾病理變化觀察與分析*

趙夢洋 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)

實驗動物是現代科學技術發展所不可或缺的基礎支撐條件之一，被稱為“活的精密儀器”。實驗動物質量直接影響眾多領域大量科學實驗的可靠性和準確性[1-2]。

在近兩年北京市實驗動物質量抽檢中發現，來自多個機構多個品系嚙齒類動物脾出現特征性病理變化。本文針對此類脾病變進行詳細描述，并對病變出現的可能原因進行分析，以期為進一步完善飼養管理制度，確保實驗動物質量提供參考。

1 材料和方法

1.1 實驗動物

2020年10月北京市實驗動物抽檢的360只嚙齒類動物。其中包括170只小鼠、80只大鼠、100只豚鼠以及10只地鼠。

1.2 方法

動物經安樂死后，取其脾，取材后用甲醛鈣液(10%甲醛+1%氯化鈣)固定組織，隨后進行修塊、石蠟包埋、5 μm切片、HE染色，最終由中性樹膠封片后進行光學顯微鏡觀察，利用DP2-BSW系統進行數字圖像采集。

2 脾病理觀察

在2020年10月的北京市嚙齒類實驗動物質量抽檢中，來自不同機構的多品系實驗動物脾出現了特征性的病理變化(圖1)，其中包括大鼠和小鼠各10只，小鼠均為SPF級ICR小鼠，大鼠均為SPF級SD大鼠，出現此類脾特征性病變的動物占全部抽檢動物的5.6%。

注：A.SD大鼠脾，紅髓白髓界限不清，白髓減少，小梁增生(×100)；B.SD大鼠脾、巨核細胞增多，虛線箭頭示巨核細胞(×200)；C.SD大鼠脾，紅系加巨核系髓外造血增加，方框框出為紅系細胞團(×400)；D.SD大鼠脾，巨噬細胞增多，三角箭頭示巨噬細胞(×400)；E.ICR小鼠脾，紅系加粒系加巨核系三系髓外造血增加，實線箭頭示粒系細胞(×400)；F.ICR小鼠脾，紅系加巨核系髓外造血增加，巨噬細胞增多(×400)Note：A. SD rat, spleen, the red pulp and white pulp were not clearlydefined, the white pulp cellularity decreased and the trabeculaeproliferated(×100). B. SD rat, spleen, megakaryocytes increased, andthe dotted arrow showed megakaryocytes(×200).C. SD rat, spleen,erythroid and megakaryocytic extramedullary hematopoiesisincreased, and the square showed erythroid precursor cells(×400).D. SD rat, spleen, macrophages increased, and the triangulararrow showed macrophages(×400). E. ICR mouse, spleen, erythroid,myeloid and megakaryocytic extramedullary hematopoiesisincreased. Arrows indicate granulocytic cells(×400). F. ICR mouse,spleen, erythroid and megakaryocytic extramedullaryhematopoiesis increased, macrophages increased(×400)圖1 脾臟病理學觀察(HE染色)Fig.1 Pathological observation of spleen(HE staining)

低倍鏡下，脾表面由結締組織組成的被膜結構完整；被膜深入形成的脾小梁相互交錯成網狀結構，小梁增生；紅髓與白髓界限不清，白髓顯著減少。較高倍鏡下，可見大量胞體巨大、胞質豐富、胞核淡染的巨核細胞，脾實質中可見大量體積較小的深藍染細胞呈島狀或片狀分布。高倍鏡下，巨核細胞胞核大，呈單核或分葉核；實質中胞體較大、胞質淡粉染、胞核呈圓形或橢圓形的脾巨噬細胞數量增多；周邊體積較小、呈島狀或片狀分布的細胞胞核呈圓形、嗜堿性強，為不同階段的紅細胞系細胞；部分實驗動物脾實質中還可見一種中等大小的細胞，胞質多少不一，核呈桿狀或分葉狀，為粒細胞系細胞。

3 討論

3.1 脾白髓細胞減少

上述病理觀察中發現的脾白髓減少可能與嚙齒類實驗動物應激、接觸毒素物質、自身免疫缺陷、病毒感染、營養不良等因素相關，年齡的增長也會導致動物脾白髓淋巴細胞數量的減少。已有研究顯示，30月齡的Fisher大鼠白髓中的淋巴細胞數量只有4月齡時的20%[3]。一定程度的白髓萎縮是SD大鼠常見的衰老變化[4]。

3.2 脾紅髓髓外造血增加

上述病理觀察所示脾紅髓巨核細胞、紅細胞系細胞以及粒細胞系細胞增多表示脾紅髓髓外造血增加。

髓外造血(extramedullary hematopoiesis，EMH)，是發生于骨髓腔以外的器官或組織的造血增生現象，當出現疾病或骨髓代償功能不足時，成年動物肝、脾、淋巴結能夠恢復胚胎時期的造血功能[5]。髓外造血包括3種造血細胞譜系中的一種或多種，即紅系造血祖細胞、髓系造血祖細胞和巨核細胞。嚙齒類動物的脾中通常存在一定程度的髓外造血，抽檢中出現的脾髓外造血程度已遠超正常水平，屬于髓外造血增加[6]。根據增生的造血細胞譜系不同，抽檢中嚙齒類動物脾髓外造血增加的情況主要包括兩類：紅系加粒系加巨核系三系髓外造血增加和紅系加巨核系髓外造血增加。

嚙齒類動物脾紅髓髓外造血增加的原因主要包括血液發生毒性侵襲、貧血、骨髓抑制、感染、炎性反應以及其他部位發生腫瘤[6]，也可能與小鼠或大鼠品系、性別和年齡相關，已有研究證明，相同飼養管理條件下，95%發生脾髓外造血的大鼠為老齡大鼠；Wistar大鼠脾髓外造血的發生率高于SD大鼠；雌性動物的脾髓外造血發生率高于雄性[5]。

3.3 脾紅髓巨噬細胞增多

在脾紅髓中，巨噬細胞的作用是清除血液中老化和受損的細胞(特別是紅細胞)和微生物等微粒。嚙齒類動物脾巨噬細胞通常較小，不明顯。紅髓中巨噬細胞的增加可能是實驗動物對以下幾種情況產生應答的結果，如感染、接觸毒性物質、免疫狀態改變、紅細胞受損、異物代謝或其他部位的腫瘤[6]。

綜上所述，近兩年北京市嚙齒類實驗動物質量抽檢中所出現的脾白髓減少、小梁增生、紅髓髓外造血增加、巨噬細胞增多等病變可能與實驗動物的年齡、實驗動物長期接觸某種毒性物質、自身免疫缺陷、感染或其他部位發生腫瘤相關。所以，在進行實驗動物質量抽檢時，應盡量避免送檢幼齡或老齡動物。同時，各單位應關注飼料飲水、墊料、空氣質量等因素對實驗動物質量的影響。飼料的品種、質量以及衛生標準必須與所飼養的實驗動物和有關飼料標準相符合；在其運輸、儲存中需避免一切生物和化學污染；同時要注意飼料的保質期，防止因長期放置而變質或被污染[7-8]。飲水須符合相關衛生標準，且管路裝置須定期檢查及消毒。墊料作為實驗動物的直接接觸物，其原料材質、形狀、大小以及污染情況等因素也是進行實驗動物質量控制的關鍵[9-10]。須保證墊料材質、數量等與所飼養實驗動物相適宜；定期更換消毒的墊料及籠具；保持墊料儲存間的通風、干燥、衛生，避免野鼠、蟲媒等生物污染以及其他化學性污染；注意墊料存放期，防止因長期放置而發生霉變或被污染[1]。實驗動物設施的通風及空氣凈化也非常重要，在保證適宜新鮮空氣的同時也需要將含有濕、熱和動物排泄物氣味的廢氣排至設施之外。要注重通風凈化設備的運行管理及維護[11]；及時對各種濾材進行及時的清洗與更換，同時，在日常管理中，對送、排風機以及控制裝置也應該定期檢查，以確保設施的通風凈化符合國標要求。各機構應全方位完善飼養管理制度，確保實驗動物健康。