曾憲成,馬 璟,楊琛懋,姚昳舒,潘 嚴(yán),潘 雯,周 超,姜子睿,潘學(xué)營
(上海醫(yī)藥工業(yè)研究院 國家上海新藥安全評價(jià)研究中心,上海 201210)
食蟹猴血液學(xué)及血清生化指標(biāo)日間節(jié)律性變化
曾憲成,馬 璟,楊琛懋,姚昳舒,潘 嚴(yán),潘 雯,周 超,姜子睿,潘學(xué)營
(上海醫(yī)藥工業(yè)研究院 國家上海新藥安全評價(jià)研究中心,上海 201210)
目的 研究食蟹猴血液學(xué)及血清生化指標(biāo)日間節(jié)律性變化,為正確全面評估血液學(xué)及血清生化測定結(jié)果提供一定的實(shí)驗(yàn)事實(shí)依據(jù)。方法 在9:30(am)~10:30(am)、12:30(pm)~13:30(pm)、15:30(pm)~16:30(pm)及19:30(pm)~20:30(pm)4個時間段對12只食蟹猴(雌雄各半)采血。采用全自動血細(xì)胞分析儀及血液生化分析儀分別測定血液學(xué)及血清生化指標(biāo)。利用高效液相色譜(HPLC)方法分析血漿中皮質(zhì)醇含量。結(jié)果 雌雄食蟹猴下午白細(xì)胞數(shù)(WBC)及尿素氮(BUN)顯著升高;雌性食蟹猴下午血紅蛋白(HGB)及血細(xì)胞壓積(HCT)顯著降低,天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)換酶(AST)及丙氨酸氨基轉(zhuǎn)換酶(ALT)活性顯著升高;雄性食蟹猴下午血糖(GLU)及血漿皮質(zhì)醇顯著降低。結(jié)論 雌雄食蟹猴血液學(xué)及血清生化部分指標(biāo)存在明顯的日間節(jié)律性。
食蟹猴;血液學(xué);血清生化;皮質(zhì)醇;日間節(jié)律
對動物進(jìn)行血液學(xué)及血清生化檢測是目前藥物藥效及安全評價(jià)研究中一種常規(guī)方法[1]。部分指標(biāo)的生理節(jié)律性現(xiàn)象已在大鼠(Rattus norvegicus)[1]、小型豬(Sus scrofa)[2]、比格犬(Canis familiaris)[3]、家兔(Oryctolagus cuniculus)[4]、貓頭鷹猴(Aotus trivirgatus griseimembra)[5]、恒河猴(Macaca mulatta)及日本猴(Macaca fuscata)[6]等實(shí)驗(yàn)動物中發(fā)現(xiàn),有關(guān)食蟹猴的研究尚未見報(bào)道。食蟹猴(Macaca fascicularis)已被廣泛用于藥效及藥物安全評價(jià)研究[7-10]。在藥效及藥物安全評價(jià)研究中,通常在日間對食蟹猴進(jìn)行血液采集。因此,本文主要研究食蟹猴血液學(xué)及血清生化指標(biāo)的日間節(jié)律性變化,從而為正確全面評估血液學(xué)及血清生化測定結(jié)果提供一定的實(shí)驗(yàn)事實(shí)依據(jù)。
血細(xì)胞分析儀稀釋液購自浙江金華鑫科醫(yī)藥科技有限公司。血清生化測定試劑來源于日本和光純藥工業(yè)株式會社。皮質(zhì)醇及地塞米松標(biāo)準(zhǔn)品購自美國Sigma公司。色譜純甲醇購自美國Fisher Scientific公司。色譜純乙腈購自德國Merck公司。二氯甲烷、磷酸二氫鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀及磷酸均為分析純,購自上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
Medonic CA620全自動血細(xì)胞分析儀購自瑞典MEDONIC公司。HITACHI 7060型全自動血液生化分析儀購自日本日立公司。Waters高效液相色譜分析儀系統(tǒng),配有510型泵、717 plus自動進(jìn)樣器、及486型紫外檢測器,購自美國 Waters公司。ZORBAX Eclipse XDB-C18色譜分析柱(4.6mm×150mm,5 μm)購自美國安捷倫公司。Wondasil C18 I.D.色譜保護(hù)柱(4mm×10mm)購自上海安譜科學(xué)儀器有限公司。Heraeus Labofuge 400R臺式多用離心機(jī)購自基因有限公司。AE240型電子分子天平購自梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司。Milli-Q plus超純水儀購自密理博(上海)貿(mào)易有限公司。pHST-4 pH計(jì)購自上海雷磁儀器廠。MD200-2氮?dú)獯祾邇x購自杭州奧盛儀器有限公司。XW-80C漩渦混合器購自上海醫(yī)科大學(xué)儀器廠。TG16-W微量高速臺式離心機(jī),購自長沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司。
12只食蟹猴,雌雄各半,體重4~6 kg,年齡4~5歲,購自海南金港實(shí)驗(yàn)動物有限公司[SCXK(瓊)2004-0001]。進(jìn)行本試驗(yàn)時,上述猴在我動物房至少已飼養(yǎng)一年,且近兩個月內(nèi)沒有接受任何試驗(yàn)。動物均被單獨(dú)飼養(yǎng)于不銹鋼籠具中(70cm×80cm×90cm),試驗(yàn)期間自由攝食和飲水,并輔以清潔水果。動物房溫度維持在18℃~28℃ 相對濕度控制在40%~70%,室內(nèi)空氣每小時更換15~20次,每次均使用新鮮空氣,光照強(qiáng)度150~300 lx,12 h光照/黑暗循環(huán)控制。
所有動物在清醒狀態(tài)下,每隔3~4 h采集一次血液,采血部位為左右前肢頭靜脈。第一次采血在9:30(am)~10:30(am)間完成,接下來三次采血時間段依次為12:30(pm)~13:30(pm)、15:30(pm)~16:30(pm)及19:30(pm)~20:30(pm)。每次采血量為1.6~2.0mL,其中0.6~1.0mL分裝于血清用真空采血管中,用于血清生化指標(biāo)檢測;另1.0mL分裝于EDTA-K2真空采血管中,用于血液學(xué)指標(biāo)及皮質(zhì)醇測定。
在采血后2 h內(nèi),將EDTA-K2真空采血管中血樣置于Medonic CA620全自動血細(xì)胞分析儀進(jìn)行白細(xì)胞(WBC)、紅細(xì)胞(RBC)、血紅蛋白(HGB)、血細(xì)胞壓積(HCT)、紅細(xì)胞平均體積(MCV)、紅細(xì)胞平均血紅蛋白含量(MCH)、紅細(xì)胞平均血紅蛋白濃度(MCHC)、血小板計(jì)數(shù)(PLT)及平均血小板體積(MPV)等血液學(xué)指標(biāo)測定。
在采血后2 h內(nèi),將血清生化管中血樣離心(3500 r/min,4℃,10 min),將上層血清置于HITACHI 7060型全自動血液生化分析儀進(jìn)行血清生化12項(xiàng)指標(biāo)測定。具體指標(biāo)及相應(yīng)測定方法如下:天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)換酶(AST),紫外速率法(UV-Rate);丙氨酸氨基轉(zhuǎn)換酶(ALT),紫外速率法(UV-Rate);堿性磷酸酶(ALP),酶反應(yīng)速率法(PNPP);尿素氮(BUN),尿素酶及谷氨酸脫氫酶(GIDH)法;總蛋白(TP),雙縮脲法(Biuret);白蛋白(ALB),溴甲酚綠(BCG)法;血糖(GLU),己糖激酶及葡 萄糖-6-磷酸脫 氫酶(G-6-PDH)法;總膽紅 素(TBIL),酶法(Enzyme);總膽固醇(CHOL),酶比色法(CHOD-PAP 法);肌酐(CREA),酶法(Enzyme);乳酸脫氫酶(LDH),紫外速率法(UV-Rate);及肌酸激酶(CK),紫外速率法(UV-Rate)。
1.6.1 色譜條件:流動相:乙腈 -0.03 mol/L磷酸二氫鉀(30∶70,體積比),用氫氧化鉀及磷酸將0.03 mol/L磷酸二氫鉀溶液 pH調(diào)至6.5;色譜柱:ZORBAX Eclipse XDB-C18 柱(4.6mm×150mm,5 μm),柱前連接 Wondasil C18 I.D.色譜保護(hù)柱(4mm×10mm);檢測波長:254 nm;柱溫:30℃;流速:1.0mL/min;進(jìn)樣量:100 μL。
1.6.2 血漿樣品預(yù)處理:血液學(xué)指標(biāo)測定后,將剩余全血離心(3500 r/min,4℃,10 min),取上層血漿放置于-70℃冰箱,待測。測定時,取血漿樣品210 μL,加入內(nèi)標(biāo)(地塞米松甲醇溶液,5.5 ng/μL)及乙腈-H2O(30∶70)各 20 μL,再加入 2mL 二氯甲烷,30 s渦旋混勻后,4000 r/min離心20 min。將下層有機(jī)相依次用0.1 mol/L氫氧化鈉溶液及超純水洗滌,然后4000 r/min離心5 min(20℃),取下層有機(jī)相于空氣流下(25℃)吹干。殘留物以 150 μL乙腈-H2O(30∶70)復(fù)溶,16000 r/min離心2 min,吸取上清,進(jìn)樣100 μL。
使用SPSS 11.5軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。采用單因素重復(fù)測量方差分析比較采血時間對血液學(xué)、血清生化指標(biāo)及皮質(zhì)醇含量影響的顯著性;利用LSD法進(jìn)行組間均值的多重比較。
雌雄食蟹猴下午的WBC均顯著高于上午(P<0.01);雌性食蟹猴HGB及HCT則表現(xiàn)出反相的日間節(jié)律性變化(P<0.05)。其余指標(biāo)雖然沒有明顯的日間節(jié)律性變化,但在某個時間段的測量值卻會出現(xiàn)顯著性變化(P<0.05)(表1,表2)。
表1 雄性食蟹猴血液學(xué)指標(biāo)日間節(jié)律變化(n=6,±s)Tab.1Diurnal variations in hematological parameters in male cynomolgus monkeys(n=6,±s)
表1 雄性食蟹猴血液學(xué)指標(biāo)日間節(jié)律變化(n=6,±s)Tab.1Diurnal variations in hematological parameters in male cynomolgus monkeys(n=6,±s)
注:與9:30~10:30相比,*P<0.05,**P<0.01Note:compared with 9:30~10:30,*P <0.05,**P <0.01
采血時間30 WBC 109/L 14.3±3.7 17.2±5.8 18.0±4.7** 18.1±3.9項(xiàng)目Item單位Unit Time of day 9:30~10:30 12:30~13:30 15:30~16:30 19:30~20:**RBC 1012/L 5.4±0.4 5.2±0.3* 5.2±0.2 5.4±0.3 HGB g/L 139.3±7.8 132.5±4.5* 134.8±6.0 137.3±7.2 HCT % 43.3±2.2 41.5±1.3* 42.3±1.8 42.7±2.4 MCV fL 79.9±2.6 80.0±2.5 80.6±2.4** 79.2±2.6**MCH pg 25.7±1.0 25.6±1.0 25.7±1.0 25.5±1.1 MCHC g/L 321.7±8.6 319.8±6.5 318.3±6.9* 321.8±6.1 PLT 109/L 278.2±45.0 283.0±47.9 279.8±43.8 283.0±55.5 MPV fL 9.5±0.8 9.5±1.1 9.3±0.9 9.6±0.8
表2 雌性食蟹猴血液學(xué)指標(biāo)日間節(jié)律變化(n=6,±s)Tab.2Diurnal variations in hematological parameters in female cynomolgus monkeys(n=6,±s)
表2 雌性食蟹猴血液學(xué)指標(biāo)日間節(jié)律變化(n=6,±s)Tab.2Diurnal variations in hematological parameters in female cynomolgus monkeys(n=6,±s)
項(xiàng)目Item采血時間30 WBC 109/L 11.6±3.5 14.7±3.7* 14.3±3.3** 15.4±2.4單位Unit Time of day 9:30~10:30 12:30~13:30 15:30~16:30 19:30~20:**9.7±0.7 10.2±0.8 RBC 1012/L 5.2±0.4 5.1±0.4* 5.0±0.5* 5.0±0.4*HGB g/L 127.2±12.1 123.3±12.5* 123.0±14.4* 122.3±11.8**HCT % 40.1±4.1 39.2±4.1* 38.8±4.7* 38.1±3.7**MCV fL 77.1±3.5 77.4±3.6 77.7±3.4 75.7±3.2**MCH pg 24.4±1.2 24.4±1.3 24.7±1.6 24.4±1.4 MCHC g/L 318.5±3.9 315.2±6.1 317.8±8.6 321.3±7.1 PLT 109/L 241.2±47.4 240.7±44.6 235.3±46.6 252.0±49.5 MPV fL 9.7±1.0 10.2±0.8*
雄性食蟹猴血清BUN下午的測量值顯著高于上午(P<0.01),而GLU變化趨勢則剛好相反(P<0.01)。ALT及AST雖然沒有表現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,但是上下午測量均值波動幅度較大。ALP及TBIL測量值在某個時間段會出現(xiàn)顯著性變化(P<0.05)(表3)。雌性食蟹猴血清 ALT、AST及BUN下午的測量值顯著高于上午(P<0.05)。GLU及CK測量值會在某個時間段出現(xiàn)顯著性變化(P<0.05)(表4)。
表3 雄性食蟹猴血清生化指標(biāo)日間節(jié)律變化(n=6,±s)Tab.3Diurnal variations in biochemical values in male cynomolgus monkeys(n=6,±s)
表3 雄性食蟹猴血清生化指標(biāo)日間節(jié)律變化(n=6,±s)Tab.3Diurnal variations in biochemical values in male cynomolgus monkeys(n=6,±s)
注:與9:30~10:30相比,*P<0.05,**P<0.01Note:compared with 9:30~10:30,*P<0.05,**P<0.01
項(xiàng)目Item采血時間30 ALT U/L 32.7±6.7 35.7±6.9 40.2±15.5 48.7±27.5單位Unit Time of day 9:30~10:30 12:30~13:30 15:30~16:30 19:30~20:407.7±235.7 AST U/L 33.5±9.9 61.2±55.4 85.3±112.6 119.7±177.6 ALP U/L 629.8±149.1 614.2±157.7* 614.7±152.5* 621.2±151.9 BUN mmol/L 7.2±1.4 8.7±1.7** 8.9±1.5** 8.8±1.6**CREA μmol/L 69.2±10.2 68.0±8.2 67.7±7.3 65.7±8.2 GLU mmol/L 3.8±0.6 3.3±0.6 2.6±0.4** 2.8±0.9**TBIL μmol/L 3.4±0.5 5.4±0.8* 4.4±1.5 4.8±1.4 CHOL mmol/L 3.3±0.6 3.3±0.6 3.3±0.7 3.3±0.6 TP g/L 82.0±3.2 82.0±2.4 81.3±2.0 83.3±1.5 ALB g/L 43.5±2.2 43.5±2.2 43.7±2.6 44.7±2.9 LDH U/L 325.3±191.9 594.2±442.1 719.0±821.4 934.7±1075.9 CK U/L 199.5±120.9 1664.2±3465.4 344.3±125.7
表4 雌性食蟹猴血清生化指標(biāo)日間節(jié)律變化(n=6,±s)Tab.4Diurnal variations in biochemical values in female cynomolgus monkeys(n=6,±s)
表4 雌性食蟹猴血清生化指標(biāo)日間節(jié)律變化(n=6,±s)Tab.4Diurnal variations in biochemical values in female cynomolgus monkeys(n=6,±s)
注:與9:30~10:30相比,*P<0.05,**P<0.01Note:compared with 9:30~10:30,*P<0.05,**P<0.01
項(xiàng)目Item采血時間30 ALT U/L 60.2±28.9 61.5±28.5 62.8±29.0* 66.2±28.1單位Unit Time of day 9:30~10:30 12:30~13:30 15:30~16:30 19:30~20:*AST U/L 38.5±10.5 45.7±10.7* 44.7±12.2* 53.5±14.0**ALP U/L 319.5±63.8 318.3±69.6 320.0±58.8 315.8±50.3 BUN mmol/L 6.0±0.6 7.3±0.9* 7.6±1.8 7.9±1.4*CREA μmol/L 52.2±4.6 50.2±6.6 52.3±7.1 54.0±7.7 GLU mmol/L 3.9±0.6 3.3±0.5 3.8±0.7 5.0±1.4*TBIL μmol/L 4.6±2.2 5.6±1.6 4.3±2.0 4.8±1.4 CHOL mmol/L 3.3±0.7 3.3±0.8 3.3±0.6 3.2±0.6 TP g/L 83.5±4.7 84.5±6.0 83.2±4.6 83.0±5.4 ALB g/L 39.7±3.4 40.3±3.7 40.5±4.5 40.2±3.9 LDH U/L 385.0±74.3 389.7±62.2 361.7±73.3 458.0±79.5 CK U/L 165.0±75.7 320.2±222.0* 350.5±291.8 446.7±316.6*
皮質(zhì)醇測定不受其它內(nèi)源性物質(zhì)及內(nèi)標(biāo)(地塞米松)干擾(圖1)。血漿皮質(zhì)醇在20~1280 ng/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)大于0.999,準(zhǔn)確度絕對值不大于15.0%。由20、160及640 ng/mL三個濃度計(jì)算的日內(nèi)及日間精密度均不大于6.2%。上述三個濃度的提取回收率(76.5±2.4)%、(79.0±1.3)%及(88.0±1.0)%,內(nèi)標(biāo)提取回收率(95.8±2.4)%。血漿皮質(zhì)醇下午測定值顯著低于上午(P<0.05),且呈逐漸下降趨勢(圖2)。在19:30~20:30采集血漿中,有2只食蟹猴皮質(zhì)醇含量低于20 ng/mL,為了便于統(tǒng)計(jì)故將它們的含量記為20 ng/mL。
圖1 皮質(zhì)醇標(biāo)準(zhǔn)品及血漿樣品色譜圖Fig.1 Chromatograms of cortisol standard and plasma sample
圖2 6只雄性食蟹猴血漿皮質(zhì)醇含量日間節(jié)律變化Fig.2 Diurnal variations of plasma cortisol level in six male cynomolgus monkeys.
Pocock等[11]研究了 7685例英國中年男子血液學(xué)及血清生化25項(xiàng)指標(biāo)的日間節(jié)律性變化,WBC及BUN下午的測量值高于上午,而 HGB及HCT則剛好相反。在本次研究中,雌雄食蟹猴也表現(xiàn)出類似的變化規(guī)律。但是,Terao等[6]在恒河猴及日本猴中沒有觀察到WBC顯著的生理節(jié)律性變化。雖然本文雄性食蟹猴ALT及AST各個時間段的測量值無顯著性差異,但其日間節(jié)律變化不應(yīng)被忽視,因?yàn)?只雄猴中有5只均表現(xiàn)出下午測量值高于上午。上述統(tǒng)計(jì)上的無顯著性可能與個體測量值間變異較大有關(guān),因?yàn)檩^大的組內(nèi)變異將影響組間差異的比較[12]。血液學(xué)及血清生化測定在新藥安全評價(jià)研究中發(fā)揮著重要作用。非人靈長類實(shí)驗(yàn)動物臨床化學(xué)數(shù)據(jù)已被證明與動物種屬[13]及飼養(yǎng)環(huán)境[14,15]有關(guān)。本研究的結(jié)果表明,食蟹猴血液學(xué)及血清生化指標(biāo)測定值還與采血時間有關(guān)。因此,在進(jìn)行食蟹猴臨床化學(xué)測定時,應(yīng)該保證血液樣品采集時間的一致性,否則在解釋臨床化學(xué)數(shù)據(jù)時應(yīng)該充分考慮采血時間對結(jié)果的影響。
研究動物血液學(xué)及血清生化的生理節(jié)律性現(xiàn)象必然要多次采血。目前,多采用靜脈插管技術(shù)進(jìn)行多次連續(xù)采血以消除動物保定時的應(yīng)激反應(yīng)[2,6]。但是上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需要較長的試驗(yàn)周期和更為周到的飼養(yǎng)管理,因?yàn)閯游镄枰欢螘r間的術(shù)前適應(yīng)期和術(shù)后恢復(fù)期以及術(shù)后和實(shí)驗(yàn)過程的監(jiān)護(hù)管理等[6,16]。動物在清醒狀態(tài)下保定采血必將受到不同程度的應(yīng)激刺激[16],而應(yīng)激可能會擾亂動物的生理節(jié)律[17,18]。但是如果對動物進(jìn)行一定時期的訓(xùn)練使其適應(yīng)采血操作,并且優(yōu)化采血條件比如動物不移出籠具,縮短采血時間及動物熟識人員采血,可以消除采血過程中的應(yīng)激[16,19]。本試驗(yàn)所采用的食蟹猴在本單位至少飼養(yǎng)了一年,在日常健康檢查及藥物安全評價(jià)試驗(yàn)中接受過數(shù)次采血操作,并且本試驗(yàn)的血液樣本由專門負(fù)責(zé)其飼養(yǎng)管理的人員采集,采血時動物并不移出飼養(yǎng)籠具。因此,本文的采血操作對動物的應(yīng)激較小。本研究中,血漿皮質(zhì)醇水平呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢,一方面進(jìn)一步證明了非人靈長類動物血漿皮質(zhì)醇具有生理節(jié)律性[20,21],另一方面也表明采血并沒有對動物造成應(yīng)激。
綜上所述,雌雄食蟹猴血液學(xué)及血清生化部分指標(biāo)存在明顯的日間節(jié)律性。我們在試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析時必須全面考慮取樣時間對上述測定結(jié)果的影響。
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Diurnal Variations of Hematological and Biochemical Parameters in Cynomolgus Monkeys(Macaca fascicularis)
ZENG Xian-cheng,MA Jing,YANG Chen-mao,YAO Yi-shu,PAN Yan,PAN Wen,ZHOU Chao,JIANG Zi-rui,PAN Xue-ying
(National Shanghai Center for Drug Safety Evaluation and Research&Shanghai Institute of Pharmaceutical Industry,Shanghai 201210,China)
Objective To investigate the diurnal variations of hematological and biochemical parameters in cynomolgus monkeys.Methods The blood samples were collected in 12 cynomolgus monkeys(6 of each sex)at 9:30(am)~10:30(am),12:30(pm)~13:30(pm),15:30(pm)~16:30(pm)and 19:30(pm)~20:30(pm).The hematological and biochemical parameters were determined with automated hematological and biochemical analyzers respectively.The plasma cortisol levels were determined by high-performance liquid chromatography(HPLC).Results White blood count(WBC)and blood urea nitrogen(BUN)increased significantly in the afternoon in male and female monkeys.Hemoglobin(HGB)and hematocrit(HCT)markedly reduced in the afternoon in female monkeys.The activities of asparate aminotransferase(AST)and alanine aminotransferase(ALT)significantly increase in the afternnon in female monkeys.The serum glucose and plasma cortisol reduced significantly in the afternoon in male monkeys.Conclusions Parts of the hematological and biochemical parameters show obvious diurnal variation in male and female cynomolgus monkeys.
Cynomolgus monkey;Hematology;Serum biochemistry;Cortisol;Diurnal variation
Q461;R331
A
1671-7856(2010)06-0043-06
2010-01-21
創(chuàng)新藥物重大專項(xiàng) (2008ZX0935-006)。
曾憲成(1981-),男,博士生,研究方向:分子毒理學(xué)。
馬璟,女,醫(yī)學(xué)博士,研究員,碩士生導(dǎo)師,研究方向:分子藥理及毒理學(xué)。E-mail:jma@ncdser.com