
非人類靈(líng)長類動物腦脊液采集指南
目(mù) 的
靈(líng)長類(lèi)獸醫協會(APV,Association of Primate Veterinarians)意識(shí)到在非人類靈長類動物(NHP,Non-human primate)中,腦脊液(yè)(CSF,Cerebro-Spinal Fluid)的采集可能對於臨床和生物醫學研(yán)究都是必需的。由於這項技術存在固有風險,實驗動物獸醫應確(què)定腦脊液采集對臨床評估的必要(yào)性和實用性。為了生(shēng)物醫學(xué)研究目的而進行腦脊液采集須在動物護理和使用(yòng)委員會(IACUC,Institutional Animal Care and Use Committee)或等同的監管機構批(pī)準(zhǔn)下進行。以下建議為IACUC、使用非人(rén)類(lèi)靈長類動物模型的研究人員以及獸醫人員提供基本信息,以供在製定(dìng)腦脊液采集相關的政策和標準操(cāo)作程(chéng)序(SOP,Standard Operating Procedure)時予以考慮。
背 景
腦脊液分析是一種(zhǒng)強大的工具,可加強對中樞神經(jīng)係統內發生的各種過程的(de)檢測,例如:出(chū)血、炎症、感染、腫瘤和其他臨床情況。此外,對腦(nǎo)脊液中化(huà)合物(如激素、藥物、神經遞質、生物標誌物、代(dài)謝產物和病毒)進行(háng)係列評估,在基礎研(yán)究和轉化研究中同樣非常重要。中樞神經(jīng)係統中的腦脊(jǐ)液體積(jī)可通過腦脊液的分泌和吸收而維持穩定。
操作注(zhù)意事項
腦脊液通常通過腦池或腰椎間隙穿刺采集。其中,通過(guò)腰椎穿刺采集腦脊液的並發症風險相對較低。因為在大多數非人(rén)類靈長類動物中,腰椎穿刺位點遠(yuǎn)離脊髓(suǐ)的末端。應適當麻醉動物,並使用無菌技術進行操作,包括剃毛等術(shù)部準(zhǔn)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,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(gǔ)臥位或坐位進行,分別通過頸部(bù)或脊柱的屈曲來改(gǎi)善對腦池的進入或擴大(dà)椎間隙(xì)(Gereschlager,1987;Magden,2015;Wolf,2012)。選擇的針頭尺寸和長(zhǎng)度應(yīng)適合非人類靈長類動物的種屬和體(tǐ)型(Brady,2000;Cereschlager,1987;Magden,2015;Wolf,2012)。操作時使用(yòng)的技術、設備和耗材,以及圍(wéi)手術期的護理因動物種屬、研究目的和臨床獸醫(yī)的偏好而不同。
有些研究方案可能需隨時間推移而連續采集腦脊液,或需采集未麻醉的受試對(duì)象的腦脊液(yè)樣本。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的恒河猴身上連續采集(jí)腦脊液,而該(gāi)導管可連接至皮下的(de)采集接(jiē)入口(Gilberto,2003;Gilberto,2022;MacAllister, 2016)。
在編寫本文件(jiàn)時,作者盡(jìn)一切努力尋找(zhǎo)總腦脊(jǐ)液體積的數值、硬腦膜穿刺的次數限製或建議、采集頻率、安全的抽取體積以及腦脊液補充速率(lǜ)相關的最新參(cān)考文獻(xiàn)。對於大多數靈長(zhǎng)類動物,這方麵的文獻很有限。此外,采集方法也各不(bú)相同,因(yīn)為從靈長(zhǎng)類獸醫協會成員收(shōu)集(jí)的調查結果表明,各機構均可成功地使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(jiàn)議。
作為參考,先(xiān)前的研究(jiū)已確定成年雄性恒河猴(8.0-10.6kg)的表觀腦脊液(yè)體積為(wéi)10+/-0.06 mL,腦脊液流速為0.018+/-0.003 mL/min(McCully,2020)。恒河(hé)猴的腦脊液形成速率(lǜ)範圍為28.6-44.2 μL/min(Curran,1970;Lux,1975;Martins,1977)。在(zài)這方麵需要對非人靈(líng)長類動物進行進一步的(de)研究,以(yǐ)促進(jìn)更具指導性建議的製定。
潛(qián)在不良反應
雖然在非(fēi)人類靈長類動物中進行腦(nǎo)脊(jǐ)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能導(dǎo)致樣本受損或並發症,如出血,腦疝,感(gǎn)染,腦幹、脊髓或神經根損傷以及動物的(de)不適。這些並發症雖然罕見,但可能(néng)會損害動物福(fú)利。
由於存在風險,應由獸醫(yī)或經過培訓的獸醫人員采集腦脊液。對於未成功的腦脊液采集嚐試,實踐可能(néng)有所不同。常見做法(fǎ)是允許一個人進行最多三次未成功(gōng)的嚐試。在第三次嚐試失敗後,應由另一位合格的人員接替(tì)。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(liáo),並從麻醉中恢複。在(zài)嚐試(shì)失敗後更換采集部位(wèi)(例如從腦池到腰椎)通常可成功。如果是未進行(háng)成像的失敗嚐試,則可(kě)使用X線(xiàn)透視輔助穿刺針放置。除提高成功(gōng)率外,影像(xiàng)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,直到動物返回其籠內,並能在沒有支撐的情況下保持直立姿勢。對動物的監測應該至(zhì)少持續24小時或根(gēn)據IACUC批準的方案進行。監測應包括對基本的生理、行為和運動參數的評估。尤其應評估動物是否出現神經功能障礙的跡象,包括但不(bú)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(hòu)出現的頭痛和由此引起(qǐ)的顱內低(dī)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(yīng)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提供(gòng)鎮痛治(zhì)療。最有效的鎮痛方案可能是術前即開始綜合治療。
IACUC注意(yì)事項和記錄保存
IACUC應(yīng)了解腦脊液采集的相關(guān)工作以及所有可(kě)能的並發(fā)症(zhèng),並至少每年(nián)對其審查。所有相關信息,如藥物劑量、術前準備、采(cǎi)集(jí)的腦脊液體積、采集頻率以及術後(hòu)短期和長期恢複情況,均應在IACUC方案中進(jìn)行描述,並在醫療記錄或實驗(yàn)室日誌中適當地記錄。
腦脊(jǐ)液可能(néng)是研究方案中的關鍵資料,但如果采集技術不恰當(dāng),可(kě)能會對動物福(fú)利產生影響。遞交方案時,應提供采(cǎi)集次數和頻率的科學依據。具體而言,IACUC還應仔細評估涉及腦脊液采集的每個提案(àn),並考(kǎo)慮以下問(wèn)題(tí):
1.腦脊液采集是(shì)否對實現方案中所述的科學目標至關重要?
2.是(shì)否有替(tì)代方法和(hé)侵入性較小的中樞神經係統評價方法(如成像技術)可供選擇,如果有,是否考慮過?
3.操作(zuò)人員是否接受過適當的培訓(xùn)並具備足夠的技能?
4.是否將提供適當(dāng)的圍手(shǒu)術期麻醉和鎮痛方案?有關麻醉和鎮痛計劃,應谘詢實驗動物獸醫。
5.采集的腦脊液體積是否符(fú)合動物的年齡和體型考(kǎo)慮?
6.腦膜穿刺的次數和頻率是否適合動物,以及並發症風險是否(fǒu)已降到最低?如果多次(cì)采集腦脊液為研究的一部分,應明確規定每隻動(dòng)物的最大采集次數。
7.術後監測計劃是否適(shì)當?
8.是否(fǒu)考慮了所有可能的術後並發症,並列出了所有合(hé)理的幹預方法,包括安樂(lè)死?
原文:
Association of Primate Veterinarian :Guidelines for Cerebrospinal Fluid Aspiration for Nonhuman Primates in Biomedical Research.