兔慢性骨髓炎模型的建立及效果评价
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兔慢性骨髓炎模型的建立及效果评价
李亮亮
【摘要】目的:探讨慢性骨髓炎动物模型的制备。
方法40只新西兰大白兔采用胫骨近端髓腔内注入金黄色葡萄球菌及鱼甘油酸钠,4周后观察局部皮肤软组织情况、X线表现、细菌学检查及组织学检查。
结果所有兔均出现局部软组织肿胀、窦道,34只兔出现明显的放射学改变,如骨膜反应,骨皮质溶解等,36只兔髓腔组织培养出现金黄色葡萄球菌菌落生长,病理检查可见死骨形成及大量炎性细胞浸润。
结论兔胫骨近端髓腔注入金黄色葡萄球菌及鱼肝油酸钠制备慢性骨髓炎模型,方法简单、效果可靠,值得推广。
%Objective To prepare and evaluate animal model of chronic osteomyelitis.Methods Forty New Zealand white rabbits were involved in the experiment and the bacterial suspension of the Staphylococcus aureus and sodium morrhuate were injected into the proximal tibial marrow cavity of the rabbits.Evaluation was done by clinical, radiologic, bacteriologic and histologic parameters after four weeks.Results All of the rabbits had local soft tissue lump and sinus.Thirty-four rabbits showed obvious radiological evi-dence, such as periosteal reaction and dissolution of cortical bone.The culture of myeloid tissue showed the growth of Staphylococcus aureus in thirty-six rabbits, the histologic observation of which indicated the development of sequestra and large amount of inflammato-ry cells.Conclusions The chronic osteomyelitis of rabbit can be induced by injecting Staphylococcus aureus and sodium morrhuate into the proximal tibial marrow cavity.This method is simple
and reliable, which is worthy of promotion.
【期刊名称】《安徽医药》
【年(卷),期】2015(000)012
【总页数】3页(P2299-2301)
【关键词】兔;慢性骨髓炎;金黄色葡萄球菌
【作者】李亮亮
【作者单位】南京市第二医院骨科,江苏南京 210003
【正文语种】中文
随着交通创伤的频繁发生,开放性骨折合并骨髓炎的发生率也在日益增高。
虽然临床上有较多的治疗办法,但是慢性骨髓炎的治愈至今仍是一个无法完全解决的难题,造成患者严重的肢体功能障碍及经济负担[1]。
制作满意的动物慢性骨髓炎实验模型,对于慢性骨髓炎的发病机制、病理变化以及临床治疗都有着深刻的意义。
本实验的目的是通过采用新西兰大白兔建立慢性骨髓炎模型。
1.1 材料新西兰大白兔40只(南京医科大学附属南京医院动物实验中心提供,
体质量2.5 kg左右,雌雄不限,单独饲养,标准进食),金黄色葡萄球菌
ATCC29213(南京医科大学附属南京医院检验科提供),5%鱼肝油酸钠注射液(上
海东海制药厂,每支2 mL:0.1 g,产品批号:沪卫药准字090606)。
1.2 方法
1.2.1 细菌培养将金黄色葡萄球菌ATCC29213划线接种于血琼脂平板上,37℃恒温培养箱中孵育24 h后取出,无菌接种环挑取适量菌落融入营养肉汤中,继续于37℃恒温培养箱中孵育24 h,取出后适量无菌生理盐水稀释,调整菌液浓度为每毫升1×108 cfu,菌液配制完成后立即使用。
1.2.2 动物实验过程兔称重后肌注安定(1 mg·kg-1),耳缘静脉注射戊巴比妥钠(30 mg·kg-1),麻醉成功后胫骨近端处剪毛,四肢固定于手术台上,常规消毒铺巾,取胫骨近端外侧纵行切口,逐层分离,暴露胫骨平台,2 mm克氏针钻孔,
打通骨髓腔,向骨髓腔内依次注入5%鱼肝油酸钠0.1 mL、1×108 cfu·mL-1的金葡菌液0.1 mL,骨蜡封闭钻孔,无菌生理盐水冲洗伤口,逐层缝合。
术后不予应
用抗生素,肢体不制动,单独饲养,标准进食,4周后处死。
1.2.3 观察指标大体观察:术后观察切口愈合情况,有无红肿,流脓,窦道形成,局部体毛生长情况;放射学检查:术后4周行X线检查;细菌学检查:取兔
胫骨骨髓腔内容物涂抹在血琼脂平板上置于37℃恒温箱中培养24 h;组织学观察:兔处死后截取左胫骨中段横断面,4%甲醛溶液固定,脱钙,石蜡包埋,切片,HE 染色,显微镜下观察。
造模过程中因麻醉致死1只,术后2周内因腹泻致死3只,剩余36只全部计入观察范围。
2.1 大体观察术后1周有19只兔局部出现红肿,2周后所有兔出现切口处红
肿渗液,局部脓肿形成,体毛无明显增长。
3周时兔局部红肿明显,脓肿窦道形成,局部体温增高,跛行。
4周处死前所有兔局部情况较前好转,但仍有脓肿、窦道、渗液,局部皮肤颜色发红,体毛无增长,见图1。
2.2 放射学检查34只兔有明显的放射学改变,包括:骨小梁结构的吸收,骨膜反应,骨皮质溶解,局部新骨形成以及软组织阴影(图2)。
余2只兔放射学改变不是十分明显,仅有局部软组织阴影,轻微骨膜反应。
2.3 细菌学检查以细菌培养阳性作为是否有骨髓腔感染的指标。
36只兔全部培养出现金黄色葡萄球菌菌落生长,见图3。
2.4 组织学改变全部36只兔胫骨周围软组织可见多处较小脓腔形成;30只兔
出现严重骨质破坏,脓液穿透骨质,进入膝关节腔。
沿矢状面剖开胫骨,见原有鲜
红色骨髓组织消失,髓腔内黄白色脓液形成,见图4。
HE染色可见死骨形成及大
量炎性细胞浸润,见图5。
动物模型是医学研究中建立的以动物模拟人类疾病的实验对象和材料,对于医学的发展起着至关重要的作用。
满意的动物模型的建立对于某一疾病的研究、治疗、预后都有着深刻的意义。
骨髓炎是由于致病菌引起的骨与骨相关组织的急、慢性炎症反应,好发于下肢胫骨[2],需要长期应用抗生素治疗及必要的外科手术清创[3]。
随着细菌耐药性的增加,抗生素可选性减小,临床医师在治疗骨髓炎上有时显得捉襟见肘,多种新型的抗菌药物及其他治疗方法已在研究及初步应用中,因此,简单而高效的动物骨髓炎模型的制作对于研究抗菌药物治疗效果及预后显得尤为重要。
关于制作慢性骨髓炎动物模型的报道最早见于1884年,但是直到1941年,Maley等[4]应用葡萄球菌及鱼肝油酸钠注入兔胫骨近端成功制作兔慢性骨髓炎模型,为后来的研究奠定了基础及标杆,以后的制模方法多在此基础上进行改良和升级。
目前动物实验研究通常选用鼠、犬、兔、羊等,兔因其体积小,价格低,性情温顺,易于饲养等优点,被广泛应用于动物模型的制作。
兔胫骨部位软组织覆盖少,暴露操作容易,因此是最常用的制模部位[5],其他制模部位还有下颌骨、股
骨等[6-7]。
目前主要做法是胫骨钻孔后直接注入细菌,也有学者采用注射细菌的
同时植入外源性异物以增加感染的几率,并取得了较好的效果[8-10]。
为了模拟临床中常见的创伤性骨髓炎病例,也有学者制作兔胫骨开放性骨折继发骨髓炎模型[11]。
本文中,我们采用直接注射细菌的方法,操作简单,效果可靠。
金黄色葡萄球菌是临床上导致慢性骨髓炎最主要的致病菌[12],因此,我们采用金黄色葡萄球菌作为此次实验的菌种。
关于制模过程中需要植入的细菌的数量,各家说法不一,多数学者认为细菌数量应在1×106~1×108 cfu之间[13],细菌数量过高可能会
导致动物的死亡,过低不能达到满意的制模效果。
国内唐辉等[14]认为,至少需要植入6×105cfu金黄色葡萄球菌,才会出现明显的骨感染征象及细菌学结果,我
们认为,这与动物个体免疫力差异和细菌菌株毒力差异有关。
本实验中,我们采用1×108cfu这个数量级,取得了满意的效果。
动物模型在医药学领域的贡献是有目共睹的,任何一种新药的诞生和临床新技术的应用都离不开良好的动物模型。
考察一种制模方法优良与否,不仅要关注它的成功率,也要追求方法的简单性和可操作性。
只有简单易得,那么此种方法才能广泛推广。
通过国内外骨科前辈的研究及自身体会,我们认为,兔胫骨钻孔后髓腔内注射金黄色葡萄球菌及鱼肝油酸钠制作慢性骨髓炎模型,操作简单,效果可靠,适用于大宗样本的制作,值得推广。
【相关文献】
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[14] 唐辉,徐永清,郑天娥,等.耐药金黄色葡萄球菌注射总量对兔感染性骨缺损形成的影响[J].中国矫形外科杂志,2009,17(9):700-702.。