
非人類靈長類動物腦脊液采集指南
目 的
靈長類獸醫協會(huì)(APV,Association of Primate Veterinarians)意識到(dào)在非人類靈長類(lèi)動物(NHP,Non-human primate)中,腦脊(jǐ)液(CSF,Cerebro-Spinal Fluid)的采集可能(néng)對於臨床和生物醫學研究都是必需的。由於這項技術存在固有風險,實驗動(dòng)物獸醫應確(què)定腦脊(jǐ)液采集對臨床評估的必要性(xìng)和實用性。為了生物醫(yī)學研究目的(de)而進行腦脊液(yè)采集須在動物護理和使用委員會(IACUC,Institutional Animal Care and Use Committee)或等同的監管機構批準下進行。以下建(jiàn)議為IACUC、使用非人類靈長類(lèi)動(dòng)物模型的研究人員以及獸醫人(rén)員提供基本信息,以供在(zài)製(zhì)定腦脊液采集相關的政策(cè)和標準操作程(chéng)序(SOP,Standard Operating Procedure)時予以考慮。
背 景
腦脊液分(fèn)析是一(yī)種強(qiáng)大(dà)的(de)工具,可加強對中樞(shū)神經係統內發生的各種過程的檢測,例如(rú):出血、炎(yán)症、感(gǎn)染、腫瘤和其他臨床(chuáng)情況。此外,對腦脊液中化合(hé)物(如激素、藥物、神經遞質、生物標誌物、代謝產物和病毒)進行係列評估,在基礎研究和轉(zhuǎn)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(de)分泌和吸收(shōu)而維持穩定。
操作注意事項
腦(nǎo)脊液通常通過腦池或腰椎間隙穿刺采集。其中,通過腰椎穿刺采集腦脊(jǐ)液的並發症風險相對較低。因為在大多數非人類靈長類動物中,腰椎穿刺位點遠離脊(jǐ)髓的末端。應適(shì)當麻醉(zuì)動物,並使用無菌技術進行(háng)操作,包括剃(tì)毛等術部準備和無菌材料的(de)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、胸骨臥位或坐位進(jìn)行,分別通過(guò)頸部或脊(jǐ)柱(zhù)的屈(qū)曲來改善對腦池的進入或擴大椎間隙(Gereschlager,1987;Magden,2015;Wolf,2012)。選擇的針頭尺(chǐ)寸和長度應適合非人類靈長(zhǎng)類動物的種屬和體型(Brady,2000;Cereschlager,1987;Magden,2015;Wolf,2012)。操作時使用的技術(shù)、設備和耗材,以及圍手術期的(de)護理因動物種屬、研究目的和臨床(chuáng)獸(shòu)醫的偏好而不同。
有些研(yán)究方案可能需隨時間推(tuī)移而連續采集腦脊液,或需采集未麻醉的受試對象的腦脊液樣本。對於這些方案,可通過長期植入的腦脊(jǐ)液穿(chuān)刺導管從清醒狀態的恒河猴身上連續采集腦脊液,而該導管可連接至皮下的采集接入口(kǒu)(Gilberto,2003;Gilberto,2022;MacAllister, 2016)。
在編寫本文件時,作者盡一切努力尋找總腦脊液體積的數值、硬腦膜穿刺的次數限製或建議、采集頻率、安全的抽取體積(jī)以及腦脊液補充速率相關的最新參考文(wén)獻。對於(yú)大多數靈長類動物,這方麵的(de)文獻很有限。此外,采集方法(fǎ)也(yě)各不相同,因(yīn)為從靈長類獸(shòu)醫協會成員收集的調查結(jié)果表明,各(gè)機構均(jun1)可成功地(dì)使(shǐ)用多種不同的方法采集腦脊液。因此,作者根據現有的最佳證據提供了腦脊液采集的考慮因素和建議。
作為參考,先前的研究已確定成年雄性恒河猴(8.0-10.6kg)的表(biǎo)觀腦脊液體(tǐ)積為10+/-0.06 mL,腦脊液流速為0.018+/-0.003 mL/min(McCully,2020)。恒河猴的腦(nǎo)脊液形成速率範圍為28.6-44.2 μL/min(Curran,1970;Lux,1975;Martins,1977)。在這(zhè)方麵需(xū)要對非人靈長類動物進行進一步的研究,以促進更具指導性建議的製定。
潛在不良反應
雖然在非人(rén)類靈長類動物中進行腦脊液采集時報道的並發症很少,但解剖變異以及不適當或技術不佳的操作方法可(kě)能導致樣本受損或並發症,如出血,腦疝,感染,腦幹、脊髓或神經根損傷以及(jí)動(dòng)物的不(bú)適。這些並發症雖然罕見,但(dàn)可能會損害動物福利。
由於存在風險,應由獸醫或經過培訓的獸醫(yī)人員采集腦脊液。對於未(wèi)成(chéng)功(gōng)的腦脊液采(cǎi)集嚐試,實踐可能(néng)有所不同。常見做法是允許(xǔ)一個人進行最多三次未成功的嚐試(shì)。在第三次(cì)嚐試失敗後,應(yīng)由(yóu)另一位合格的人員接替。如果第二個人在三(sān)次嚐試後仍無法采集到腦脊液,則停止嚐試。同時動物將接受適當的鎮痛治療,並(bìng)從麻醉中(zhōng)恢複。在嚐試失敗後更換采集部位(例(lì)如從腦池到腰椎)通常可成功。如果是未進(jìn)行成像的失敗嚐試,則可使用X線透視輔助穿刺針放置。除提高成功(gōng)率(lǜ)外,影像引導還可降低創傷性(xìng)穿(chuān)刺的發(fā)生(shēng)率。(Eskey,2001)
術後監測應持續進行,直到動(dòng)物返回其籠內,並能在(zài)沒有支撐的情況下保持直立姿勢。對動物的監測應該至少持續24小時或根據IACUC批(pī)準的方案進行。監測應包(bāo)括對基本的生理、行為(wéi)和(hé)運動參數的評估。尤其應評估動物是否出現神經功能障礙的跡象(xiàng),包括但不限於嗜睡、抑鬱、昏迷和頭部(bù)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(lèi)動物中的這種潛在後(hòu)遺症,應在手術時給予鎮痛治療,並延長(zhǎng)2-3天,或根據與頭痛或脊柱疼痛相關行為的術後觀察結果按需(xū)提供鎮痛治療。最有效(xiào)的(de)鎮痛(tòng)方案可能是術前即開(kāi)始綜合(hé)治療。
IACUC注意事項和記錄(lù)保存
IACUC應了解腦脊液采集的相關工作以及所有可能的並(bìng)發症,並至少每年對其審查。所有相關信(xìn)息,如(rú)藥物劑(jì)量、術前準備、采集的腦脊液體積、采集頻率以及術後短期和長(zhǎng)期恢複情況,均應在IACUC方案中進行描述,並在醫療記錄或實驗(yàn)室日(rì)誌(zhì)中適當地記錄。
腦脊液(yè)可能是研究方案中的關鍵資料,但如果采集(jí)技術不恰當,可(kě)能會對動物福利產生影響(xiǎng)。遞交方案時,應提供采集(jí)次數和頻率的(de)科學依據。具體而言,IACUC還應仔細評估涉及腦脊液采集的每個提案,並考慮以下問題:
1.腦脊液采集是否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入性較小的中樞神經係統評價方法(如成像技術(shù))可供選擇,如果有,是否考慮過?
3.操(cāo)作人員是否接受過適當的(de)培訓(xùn)並具備足夠的技能?
4.是(shì)否將提供適當的圍手術期(qī)麻(má)醉和鎮痛方案?有關麻(má)醉和鎮痛計(jì)劃,應谘詢實驗動物獸(shòu)醫。
5.采集的腦脊液體積是否符合動物的年齡和體型考慮?
6.腦膜穿(chuān)刺的次數和頻率是否適(shì)合動物,以及並發症風險是否已降到最(zuì)低?如果(guǒ)多次采集腦脊液為研究的一部分,應明確規定每隻動物的(de)最大采集(jí)次數。
7.術(shù)後監測計劃是否(fǒu)適當?
8.是否考(kǎo)慮了所有可(kě)能的術後並發症,並列出了所有合理(lǐ)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.