
非人類靈長類動物腦脊液采集指南
目 的
靈長(zhǎng)類獸醫協會(APV,Association of Primate Veterinarians)意識到在非人類靈長類(lèi)動物(NHP,Non-human primate)中,腦脊液(CSF,Cerebro-Spinal Fluid)的采集可(kě)能對於(yú)臨(lín)床和生物醫學研究(jiū)都是必需(xū)的。由於(yú)這(zhè)項技術存在固有風險,實驗動物獸醫應確定腦脊液采(cǎi)集對臨床評(píng)估的必要(yào)性和實用性。為了生物(wù)醫學研究目的而進行腦脊液采集須在動物(wù)護理和使用委員會(IACUC,Institutional Animal Care and Use Committee)或等同(tóng)的監管機(jī)構批準下進行。以下建議為IACUC、使用非人類(lèi)靈長(zhǎng)類動物模型的研究人員以(yǐ)及獸醫人員提供基本信息,以(yǐ)供在製定腦脊(jǐ)液(yè)采集相關的政(zhèng)策和標準操作程序(xù)(SOP,Standard Operating Procedure)時予以考慮。
背 景
腦脊液分析是一種強大的工具,可加強對中樞神經係統內發生的各種過程的檢測,例如:出血(xuè)、炎(yán)症、感染、腫瘤和其他臨床情(qíng)況。此外,對腦脊液中化合物(如激素、藥物、神經(jīng)遞質、生(shēng)物標誌物、代謝產物和(hé)病毒)進行係列評估,在基礎研究和轉化研究中同(tóng)樣非常重要。中樞神經係統中的腦脊液體積(jī)可通過(guò)腦脊液的分泌和吸收而維持(chí)穩定。
操作注意事項(xiàng)
腦脊(jǐ)液通常通過(guò)腦池或腰椎間隙(xì)穿刺采集。其中,通過腰椎穿刺采集腦脊(jǐ)液的並發症風(fēng)險相對較低。因為在大(dà)多(duō)數(shù)非人類(lèi)靈長類動物(wù)中,腰椎穿刺位(wèi)點遠離脊髓的末端。應適當麻醉動物,並使(shǐ)用無菌技術(shù)進行操作,包括剃(tì)毛等術部準備和無(wú)菌材料的使用。至少需使用無菌手套、注射器和針頭,還可考慮使(shǐ)用無菌(jun1)手術創巾。腦脊液采集通常以側臥位、胸骨臥位或坐位進行,分別(bié)通(tōng)過頸部或脊柱的屈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(tóu)尺寸和長度(dù)應適合非人(rén)類靈長類動物的種屬和體型(Brady,2000;Cereschlager,1987;Magden,2015;Wolf,2012)。操作時使用的技(jì)術、設備和(hé)耗材,以及圍手術期(qī)的護理因動物種屬、研究目的和臨床(chuáng)獸醫的偏好而不同。
有些研究方(fāng)案可能需隨時間推移(yí)而連續采(cǎi)集腦脊(jǐ)液,或需采集未麻醉(zuì)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液穿刺導管(guǎn)從清醒狀態的恒河猴身上連續采集腦脊液,而該導管可(kě)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(cì)數限製或建議、采集頻率、安全的抽(chōu)取體積以及腦脊液補充速率相關的最新參考文獻。對於(yú)大多數靈長類動物,這方麵的文獻(xiàn)很有限。此外(wài),采集方法也各不相同,因為從靈長(zhǎng)類獸(shòu)醫協會成(chéng)員收(shōu)集的調查結果表明,各(gè)機構均可成功地使用(yòng)多種不同(tóng)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(jiàn)議。
作為參(cān)考,先前的研究已確定成年雄性恒河猴(hóu)(8.0-10.6kg)的表(biǎo)觀腦脊液體積為10+/-0.06 mL,腦(nǎo)脊液流速為0.018+/-0.003 mL/min(McCully,2020)。恒河猴的腦脊液形成速率範圍為28.6-44.2 μL/min(Curran,1970;Lux,1975;Martins,1977)。在這方麵需要對非人靈長類動(dòng)物進行進一步的研究,以促進更具指導性建議(yì)的製定。
潛在不良反應
雖然在非人(rén)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(dàn)解剖變(biàn)異以及不適當或技術(shù)不佳的操作方法可能導致樣本(běn)受損或並發症(zhèng),如出血(xuè),腦疝,感染,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,應由獸醫或經過培訓的獸醫人員采集腦(nǎo)脊液。對於(yú)未成功的腦脊液采集嚐試(shì),實踐可能有所(suǒ)不同。常(cháng)見做法是(shì)允許一個人進行最多(duō)三次未成功的嚐試。在第三次嚐試失敗後,應由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,則停止嚐試。同時動物將接受適當的鎮(zhèn)痛治療,並從麻醉中恢複。在嚐試失(shī)敗後更換采集部(bù)位(例如從腦池到腰椎)通常(cháng)可(kě)成功。如果是未進行成像的失敗(bài)嚐(cháng)試,則可使用X線透視輔助穿刺針放置。除提(tí)高(gāo)成(chéng)功率外,影像引導還可降低創傷性穿刺的發生率。(Eskey,2001)
術後監測應持續進行,直到(dào)動物返回其籠內,並能(néng)在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(xù)24小(xiǎo)時(shí)或根據IACUC批準的方案(àn)進行。監測應包括對基本的生理、行為和運(yùn)動參數的評(píng)估。尤(yóu)其應(yīng)評(píng)估動物是否出現神經功(gōng)能障礙的跡象(xiàng),包括但不限於嗜睡、抑(yì)鬱、昏(hūn)迷和頭部壓迫感(gǎn)等。在人(rén)類醫(yī)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遺症,應在手術時給(gěi)予鎮痛治療,並延長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提供鎮痛治療。最有效的鎮痛方案可能(néng)是術前即開始綜合治療。
IACUC注意事項和記錄保存
IACUC應了解腦脊液采集的相關(guān)工作以及所有可能的(de)並發症,並至少每年(nián)對其審查。所有(yǒu)相關(guān)信息,如藥物劑量、術前準備、采集(jí)的腦脊液體積、采集頻率以及術後短期和長期恢複情況,均應在IACUC方案中進行(háng)描述(shù),並在醫療記錄或實驗室日誌中適當(dāng)地記錄。
腦脊液(yè)可能是研究方案中的關鍵資料,但如果采集技(jì)術不(bú)恰當(dāng),可能會對動物福利產生影(yǐng)響。遞交(jiāo)方案時,應提供采集次數和頻率的科學依(yī)據。具體而言,IACUC還應仔細評估(gū)涉及腦脊液采集的每個提案,並考慮以(yǐ)下問題:
1.腦脊液采集是(shì)否對實(shí)現方案中所述的科學目標至關重要(yào)?
2.是否有替代方法和侵入性較(jiào)小的中樞神經係統評價方法(如成(chéng)像(xiàng)技術)可供選擇,如果有,是(shì)否考(kǎo)慮過?
3.操作人員是否(fǒu)接受過適當的培訓並(bìng)具備(bèi)足夠的技能?
4.是否將(jiāng)提供適當的圍手(shǒu)術期麻醉和鎮痛方案?有關麻醉和(hé)鎮痛計劃,應谘詢實驗動物獸醫。
5.采集的腦脊(jǐ)液體積是否符合動物的年(nián)齡(líng)和體型考慮?
6.腦膜穿刺的次數和頻率是否適合動物,以及並發症風險(xiǎn)是否已降到最低?如果多次采集腦脊液為(wéi)研究(jiū)的一(yī)部(bù)分,應明確規定每隻動物(wù)的最大采集次數。
7.術後監測計劃是否適當?
8.是否考(kǎo)慮了(le)所有(yǒu)可(kě)能的術後(hòu)並發症,並列出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.