
非人類靈長類動物腦(nǎo)脊液采集(jí)指南
目 的
靈長類獸醫協會(APV,Association of Primate Veterinarians)意識到在非人類靈長(zhǎng)類動物(NHP,Non-human primate)中(zhōng),腦脊液(CSF,Cerebro-Spinal Fluid)的采集可能對(duì)於臨床和生物醫學研究都是必(bì)需的。由於這項技術存(cún)在固有風(fēng)險,實驗動物獸醫應確定腦脊液采集對臨床評估的必要性和實用性。為了生物醫(yī)學研究目的而進行腦脊液采集須在動(dòng)物護理和使用委(wěi)員會(huì)(IACUC,Institutional Animal Care and Use Committee)或等(děng)同的監管機構批準下進(jìn)行。以(yǐ)下建(jiàn)議為IACUC、使用非人類靈長類動物模(mó)型的(de)研究人員以及獸醫人員提供(gòng)基本信息,以供在製定(dìng)腦脊液(yè)采集(jí)相關(guān)的政策和標準操作程(chéng)序(SOP,Standard Operating Procedure)時予以考慮。
背 景
腦脊液分析是一種強大(dà)的工具,可加強(qiáng)對中樞神經係(xì)統內發生的各種過程的檢測,例如:出血、炎症、感染、腫瘤和其他臨床情況。此外,對腦脊液中化合物(如激素、藥物(wù)、神經遞質、生物標誌物(wù)、代謝產物和病毒)進行係列評估,在基礎研究和轉化研究中同樣非常重要。中樞神經係統中的腦脊液體積可通過腦脊液的分泌和吸收而維持穩定。
操作注(zhù)意事項
腦脊液通常通過(guò)腦池或(huò)腰椎間隙穿刺采集。其中,通過腰椎穿刺(cì)采集腦脊液的並發症風(fēng)險相對較低。因為在大多數非人類(lèi)靈長類動物中,腰椎穿(chuān)刺位點(diǎn)遠(yuǎn)離脊髓的末端。應適當麻醉(zuì)動物(wù),並使用無菌技術進行操作,包(bāo)括剃毛等術部準備和無菌材料的使用。至少需使用無菌手套、注射器和針頭(tóu),還可考慮使用無菌手術創巾。腦脊液采集通常以側臥位(wèi)、胸骨臥位或坐位進行,分別通過頸部或脊柱(zhù)的屈曲來改善對腦池的進入或擴(kuò)大椎間隙(Gereschlager,1987;Magden,2015;Wolf,2012)。選(xuǎn)擇的針頭(tóu)尺寸和長(zhǎng)度應適合非人(rén)類靈(líng)長類動物的種屬和(hé)體型(Brady,2000;Cereschlager,1987;Magden,2015;Wolf,2012)。操作(zuò)時使用的技術、設備和耗材,以及圍手術期的護理因動物種屬、研究目的和臨(lín)床獸醫的偏好而不同。
有些研究方案可能需隨時間推移而連續(xù)采集腦脊液,或(huò)需采(cǎi)集未麻醉的(de)受試對象的腦脊液樣(yàng)本。對於這些方案,可通過長期植入的腦脊液穿刺導管從清醒狀態(tài)的恒河猴身上(shàng)連續采集腦脊液(yè),而該導管可連接至皮下的采集(jí)接入口(Gilberto,2003;Gilberto,2022;MacAllister, 2016)。
在編寫本文件時,作者盡一切努力(lì)尋找總腦脊液體積(jī)的數值、硬腦膜(mó)穿刺的次數限製(zhì)或建議(yì)、采集頻率、安全的抽取體積以(yǐ)及腦脊液補充速(sù)率相關的最新參考文獻(xiàn)。對於大多數(shù)靈長類動物(wù),這方麵的文獻很有限。此外,采集方法也各不相同,因為從靈長類獸醫協會成(chéng)員(yuán)收集(jí)的調查結果表明,各(gè)機構均可成功地使用多(duō)種不同的方法采集腦脊(jǐ)液。因此,作者(zhě)根據現有的最佳證據(jù)提供了腦脊液采集(jí)的考慮因素和建議。
作為(wéi)參考,先前的研究已確定成年雄性恒河猴(8.0-10.6kg)的表觀腦脊液體積為10+/-0.06 mL,腦脊液流速為0.018+/-0.003 mL/min(McCully,2020)。恒河猴(hóu)的腦脊液形成速率範圍為28.6-44.2 μL/min(Curran,1970;Lux,1975;Martins,1977)。在這方(fāng)麵需要對非人(rén)靈(líng)長類動物進行進一步的研究,以促進更具(jù)指導性(xìng)建議的製(zhì)定(dìng)。
潛在不良反應
雖然在(zài)非人類靈長類動物中進行(háng)腦脊液采集時報道的並發症很少,但解剖變(biàn)異以及不適當或技術不佳的操作方法可能(néng)導致樣本受損或並發症,如出血,腦疝,感染(rǎn),腦幹、脊髓或神(shén)經根損傷以及動物的不適。這些並發症雖然罕見,但可能會損害動物福利。
由於存在風險,應由(yóu)獸醫或經過培訓的獸(shòu)醫人員采(cǎi)集腦脊液。對於未成功的(de)腦脊液采(cǎi)集嚐試,實踐可能有所不同。常見做法是允許一個人進行最多三次未成(chéng)功的嚐試。在第三次嚐試失敗後(hòu),應由(yóu)另一位合格的人員接替。如果第二個人在三次嚐試後仍無法采集到腦脊液,則停(tíng)止嚐試。同時動物將(jiāng)接受適當(dāng)的鎮痛治療,並(bìng)從麻醉中恢複。在(zài)嚐試失(shī)敗後更換采集部位(例如從腦池到腰椎)通(tōng)常可成功。如果是未進行成(chéng)像的失敗嚐試,則(zé)可使用X線透視輔助穿刺(cì)針放置。除提高(gāo)成(chéng)功率外,影像引導還可降低創傷性穿刺的發生率(lǜ)。(Eskey,2001)
術後監測應(yīng)持續進(jìn)行,直到動物返回其籠內,並能在(zài)沒有支撐的情況下保持直(zhí)立姿勢。對動物的監測應該至少持續24小時或(huò)根據IACUC批準的方案進行。監(jiān)測應包括對基本的生理、行為和運動參數的評估。尤(yóu)其應評估動物是否出現神經功能障礙的跡象,包括但不限於嗜睡、抑鬱、昏迷和頭部壓迫感等。在人類醫學中,腦脊液采集後出現的頭痛和由此引起的顱內低壓並不少見。考慮到非人類靈長類動物中的這種潛在後遺症,應在手術時給予鎮痛治療,並延長2-3天,或(huò)根(gēn)據與頭(tóu)痛或脊柱疼痛相關行為的術(shù)後觀察結果按需(xū)提供鎮痛治療。最(zuì)有效的鎮痛方案可能是術前即開始綜合治療(liáo)。
IACUC注意事項(xiàng)和記錄保(bǎo)存
IACUC應了解腦脊液采集的相關工作以及所(suǒ)有可能的並發症,並至少每年對其審查。所有相關信息,如藥物劑量、術前準備、采集的腦脊液體積、采集(jí)頻(pín)率以及術後短期和長期恢複情(qíng)況,均應在IACUC方案中進行描述,並在醫療記錄(lù)或實驗室日誌(zhì)中適當(dāng)地記錄(lù)。
腦脊(jǐ)液可能是研究方案中的關鍵資料,但如果采集技(jì)術不恰當,可(kě)能會對動物福利(lì)產生影響。遞交(jiāo)方案(àn)時,應提供采集次數和頻(pín)率的科學依據。具體而言,IACUC還應仔(zǎi)細評估涉及腦脊液采集的每個提案,並(bìng)考慮以下問題(tí):
1.腦脊液采集是否(fǒu)對實現方案中所述的科學目標至關重要?
2.是否有替代方法和侵(qīn)入性較小的中樞神經係(xì)統評價(jià)方法(如成像(xiàng)技術)可供選擇,如果有(yǒu),是(shì)否考慮過?
3.操作人員是否接受(shòu)過適當的培訓並具備足夠(gòu)的技能?
4.是否將提供適(shì)當的圍手術期麻(má)醉(zuì)和(hé)鎮(zhèn)痛方(fāng)案?有關麻醉和鎮(zhèn)痛計劃,應谘詢實驗動物獸醫。
5.采(cǎi)集的腦脊液體積是否符合動物的年(nián)齡和體型考慮?
6.腦膜穿刺的次數和頻率是否適合動物,以及(jí)並(bìng)發症風險(xiǎn)是否已降到最(zuì)低?如果多次采集腦脊液為研究(jiū)的一部分,應明確規定每(měi)隻動物的最大(dà)采集次數(shù)。
7.術後監測計劃是否適當?
8.是否考慮了所有(yǒu)可能的術後並發症,並列出(chū)了所有合理的幹預方法,包括安樂死?
原文:
Association of Primate Veterinarian :Guidelines for Cerebrospinal Fluid Aspiration for Nonhuman Primates in Biomedical Research.