尹紀業(yè),董延生,袁本利,瞿文生,余壽忠,原 野,王和枚,丁日高
(軍事醫(yī)學科學院 毒物藥物研究所國家北京藥物安全評價中心,北京 100850)
動物自發(fā)性病變包括非增殖性和增殖性病變, 安評工作中需要首先排除自發(fā)性病變,因此對自發(fā)
性病變的認識是安評工作的基礎(chǔ)。動物自發(fā)性疾病的研究受到國內(nèi)外學者的普遍重視。F344大鼠非增殖性病變發(fā)病率高,種類多,目前對該品系自發(fā)性疾病仍缺乏系統(tǒng)的認識。本課題受到國家科技部重大新藥專項資助,利用我中心屏障環(huán)境單純飼養(yǎng)F344大鼠336只,觀察2年內(nèi)非增殖性病變的種類和發(fā)生率等相關(guān)病理學背景資料,為藥物安全性評價奠定基礎(chǔ)。
1.1 動物 SPF級F344大鼠336只,雌雄各半,8周齡,購于北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司[SCXK(京)2006-0009]。
1.2 實驗分組 按動物剖殺時間分為6、12、18和24個月組,各組動物數(shù)分別為32、64、64、176只。
1.3 飼養(yǎng)條件 在本中心屏障環(huán)境中,動物自然生存狀態(tài),不加任何影響和條件限制,動物設(shè)施使用許可證號SYXK(軍)2007-008。
1.4 病理學檢查 每組動物腹腔麻醉(戊巴比妥鈉,50 mg/kg)后放血處死,處死的動物解剖檢查并選取各臟器標本。檢查內(nèi)容包括動物體質(zhì)、發(fā)育和營養(yǎng)狀況等,臟器的位置、大小、色澤、有無粘連,以及臟器的質(zhì)地、有無積液等。
1.5 臟器系數(shù) 取心、肺、肝、脾、腎、胸腺、腎上腺、睪丸或卵巢、附睪或子宮和腦等器官稱重其重量并計算臟器系數(shù)。
1.6 組織病理學 試驗結(jié)束后,取心、肺、肝、脾、腎、胃、十二指腸、空腸、回腸、結(jié)腸、胰腺、頜下腺、食管、氣管、甲狀腺、甲狀旁腺、胸腺、腎上腺、腸系膜淋巴結(jié)、睪丸、附睪、前列腺、卵巢、子宮、乳腺、皮膚、膀胱、腦(大腦皮質(zhì)、腦干和小腦皮質(zhì))、垂體、頸髓、視神經(jīng)、主動脈(弓)、胸骨骨髓和肌肉及坐骨神經(jīng)等組織10%中性福爾馬林固定。組織經(jīng)充分固定后,逐級乙醇脫水,二甲苯透明,石蠟包埋,制備4μm切片,HE染色,光學顯微鏡檢查。
1.7 診斷依據(jù) 將自發(fā)性病變分為非增殖性病變和增殖性病變,本文重點討論非增殖性病變,診斷術(shù)語和標準參見 Guides for Toxicologic Pathology.STP/ARP/AFIP,Washington,DC。
2.1 大體檢查
大體檢查結(jié)果如表1所示,12個月開始出現(xiàn)肉眼可見的病理變化,包括垂體淤血腫大,子宮的腫大等,至18個月、24個月肝臟、腎臟外觀呈細顆粒狀改變可能與自發(fā)性炎癥等病變有關(guān),脾臟多因動物患白血病而腫大,睪丸因間質(zhì)細胞增生或間質(zhì)細胞瘤出現(xiàn)白色斑點或絮狀外觀。
表1 各組大體檢查出現(xiàn)病變的例數(shù)(n/N) Tab.1 The number of lesions in different group at gross appearance(n/N)
2.2 鏡下檢查結(jié)果
如表2所示,鏡下可見病變隨月齡增加病變種
類和發(fā)病率明顯增加。6、12、18、24個月病變種類
分別為5、6、9、14,其中24個月組9種病變發(fā)病率
均在50%以上。如心臟乳頭肌纖維化是鼠進行性
心肌病的主要病變,各組發(fā)病率均在,對每種病變
其范圍和程度都較高,但范圍和程度上6個月組以輕度為主,局限在心內(nèi)膜淺層,范圍小,12個月組加重,至24個月范圍大,達中重度以上,且多伴隨炎細胞浸潤心肌細胞變性壞死等改變。大鼠腎臟病變種類多樣,包括腎小管擴張,管型,腎小管萎縮,鈣鹽沉積等,在6個月組可見少量動物發(fā)病,24個月組上述改變加重,且伴有間質(zhì)炎細胞浸潤等慢性腎病的改變。
表2 各組鏡下檢查非增殖性病變出現(xiàn)的例數(shù)和發(fā)病率(n/N)Tab.2 The number of non-proliferative lesions in different group(n/N)
3.1 F344大鼠出現(xiàn)的主要非增殖性病變包括:鼠進行性心肌病、支氣管相關(guān)淋巴組織、自發(fā)性腎小管病變、胸腺萎縮和性腺退變等,主要特點及診斷要點簡述如下。
3.1.1 心肌病理改變:
STP定義為鼠進行性心肌?。╩urine progressive cardiomyopathy),組織學觀察可見心肌纖維化,常伴有炎細胞浸潤,心肌纖維變性壞死,形成肉眼可見的白色斑點,文獻報道24個月大鼠發(fā)病率達100%[1]。
3.1.2 肺病理改變:
6個月至24個月動物均可見細支氣管旁慢性炎癥灶,發(fā)病率分別為 78.1%、62.5%、87.5%、74.7%。為肺間質(zhì)血管旁及細支氣管旁淋巴細胞等單核細胞聚集增生,又稱為支氣管相關(guān)淋巴組織(bronchus-associted lymphoid tissue,BALT)[2,3]。
3.1.3 腎臟病理改變:
自發(fā)性病變以腎小管病變?yōu)橹?,包括腎小管擴張和蛋白管型、腎小管萎縮、色素沉著和鈣鹽沉積等,在6個月組部分動物即可見上述改變,發(fā)病率隨年齡增長而增加,可能與營養(yǎng)等多種因素有關(guān)[4]。
3.1.4 胸腺退行性改變:
12個月時可見胸腺的萎縮,胸腺淋巴細胞數(shù)量減少,至24個月時部分萎縮的胸腺會出現(xiàn)“荒蕪”圖像。3.1.5 生殖器官退行性改變:
24個月雌性大鼠的可見卵巢退化表現(xiàn)為卵母細胞變性壞死,成熟卵泡的減少和消失,子宮擴張或萎縮,內(nèi)膜增生等改變均較常見。24個月雄性大鼠睪丸曲細精管萎縮,生精細胞減少,間質(zhì)細胞增生,及前列腺萎縮、上皮增生,炎癥等改變亦較常見。3.2 在本中心屏障環(huán)境及GLP條件下,F(xiàn)344大鼠自發(fā)性疾病種類和發(fā)病率文獻數(shù)據(jù)相差不大,隨動物生存期的延長,動物增殖性和非增殖性疾病發(fā)病率均有所增加。12個月以內(nèi),大鼠自發(fā)性病變種類少,程度較輕,12個月以上F344大鼠自發(fā)性疾病種類多病變程度重,24個月時病變種類10種以上,發(fā)病率60%以上的就有4種,另外,24個月腫瘤性病變尤為突出,并成為動物死亡的主要原因。
在本中心現(xiàn)有條件下,隨動物生存期的延長,F(xiàn)344大鼠自發(fā)性非增殖性疾病病變程度和發(fā)病率均有所增加,在范圍和程度上有逐漸加重的趨勢。本實驗豐富了F344大鼠自發(fā)性病變的背景資料,為藥物安全性評價提供基礎(chǔ)。作為藥物毒性病理診斷的重要內(nèi)容,非增殖性疾病的認識和研究,將對藥物毒性病理學發(fā)展起到重要的作用。
[1]任進,榎本真,今井清主編,圖解毒性病理學[M].云南出版集團公司 .2006年10月第1版,P35.
[2]Pabst R,Gehrke I.Is the bronchus-associated lymphoid tissue (BALT)an integral structure of the lung in normal mammals,including humans?[J].Am J Respir Cell Mol Biol.1990;3 (2):131-5.
[3]Renne RA,Dungworth DL,Keenan CM,et al.Non-proliferative lesions of the respiratory tract in rats.R-1.In:Guides for Toxicologic Pathology.STP/ARP/AFIP.Washington,DC.
[4]Chandra M,F(xiàn)rith CH.Non-neoplastic renal lesions in Sprague-Daw ley and Fischer-344 rats[J].Exp Toxicol Pathol.1994;45 (7):439-47.