实验室大鼠自然感染胃肠道寄生虫的血液学、生化和组织病理学变化及其对研究的影响

【字体: 时间:2025年04月16日 来源:Discover Animals

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  为解决实验室动物健康对研究结果的影响问题,加纳AAMUSTED大学团队开展大鼠自然感染胃肠道寄生虫的研究。通过粪便浮聚法、血液生化分析和组织病理学检测,发现50.2%感染率(Eimeria 27.3%,Hymenolepis diminuta 12.4%,Syphacia muris 10.5%),感染组出现显著贫血(Hb 7.97-8.54 vs 13.28 g/dL)、肝酶升高(ALT 68.4-72.1 vs 45.3 U/L)及组织炎症。该研究强调实验室卫生管理对保障研究可靠性的重要性。

  

在生物医学研究中,实验室大鼠作为重要模型动物的健康状况直接影响实验结果的可靠性。然而,这些看似"洁净"的实验动物却面临着一个隐藏威胁——胃肠道寄生虫感染。这些微小入侵者不仅可能导致动物贫血、营养不良,更会干扰免疫参数和代谢指标,使精心设计的实验数据产生难以察觉的偏差。更令人担忧的是,某些寄生虫如Hymenolepis diminuta和Syphacia muris还具有人畜共患风险,威胁实验室人员健康。尽管这一问题已被部分研究关注,但关于自然感染状态下多系统生理变化的系统性证据仍然缺乏,特别是同时涵盖血液学、生化和组织病理学层面的综合研究更为罕见。

针对这一科学缺口,加纳阿肯顿阿皮亚-门卡技能培训与创业发展大学(AAMUSTED)的Samuel Ayetibo Ofori团队开展了一项突破性研究。研究人员对209只雄性Wistar大鼠进行系统检测,通过粪便浮聚技术和尸体解剖鉴定寄生虫种类,结合全自动血液分析仪(Beckman Coulter LH 750)和生化分析仪(Roche Reflotron Plus)评估生理指标变化,并采用石蜡切片H&E染色进行组织病理学观察。研究结果近期发表在《Discover Animals》期刊,为实验室动物健康管理提供了重要科学依据。

研究结果显示,在209只检测大鼠中,105只(50.2%)携带至少一种胃肠道寄生虫。通过McMaster技术定量分析发现,Eimeria species感染率最高(27.3%),其卵囊计数达2005±98 oocysts/g,显著高于Hymenolepis diminuta(1064±85 eggs/g)和Syphacia muris(1196±61 eggs/g)。寄生虫负荷指数(PLI)计算显示,Syphacia muris感染强度为中度(0.69±0.02 g),而Eimeria感染则达到严重程度。

血液学分析揭示感染组出现典型贫血征象:血红蛋白(Hb)水平从对照组的13.28±1.50 g/dL降至7.97-8.54 g/dL,血细胞比容(HCT)从40.78%降至25.06-26.85%。值得注意的是,所有感染组均出现显著的白细胞增多(12.79-13.53×103/μL vs 9.35×103/μL)和嗜酸性粒细胞升高(6.74-8.32% vs 1.72%),提示Th2型免疫应答激活。

生化指标变化同样引人注目。感染组总蛋白(5.26-5.69 g/dL vs 6.87 g/dL)和白蛋白(2.48-2.57 g/dL vs 4.06 g/dL)显著降低,反映营养吸收障碍。肝功能标志物呈现特征性改变:丙氨酸转氨酶(ALT)和天冬氨酸转氨酶(AST)活性分别升高至68.4-72.1 U/L和88.5-92.7 U/L(对照组为45.3 U/L和62.4 U/L),γ-谷氨酰转移酶(GGT)也从4.24 U/L增至7.01-7.17 U/L。电解质分析显示钠(133.28-138.02 mEq/L vs 139.62 mEq/L)和氯(92.47-96.90 mEq/L vs 108.41 mEq/L)离子浓度显著下降。

组织病理学检查为上述发现提供了形态学证据。Eimeria感染组肝脏呈现最严重的炎症浸润和实质细胞变性,而绦虫感染则以中度炎症为主。这种损伤程度差异与寄生虫生命周期相关——Eimeria通过细胞内复制直接破坏宿主细胞,而Hymenolepis diminuta则主要通过机械刺激诱发局部炎症。

该研究的创新性在于首次系统量化了自然感染状态下实验室大鼠的多系统病理变化。通过建立寄生虫负荷指数(PLI)与生理参数的相关性,证实Eimeria感染对研究动物的影响最为显著。这些发现对改进实验室动物管理具有重要指导意义:首先强调定期寄生虫筛查的必要性,特别是在长期实验中;其次提示营养支持和肝功能监测对感染动物的特殊价值;最重要的是,研究结果呼吁建立更严格的生物安全协议,包括笼具消毒规程和人员防护措施,以同时保障实验可靠性和人员安全。

这项研究也存在若干局限,如缺乏分子水平的寄生虫鉴定,且样本均来自单一设施。未来研究可扩大地理范围,并探索感染对特定研究模型(如免疫或代谢实验)的干扰机制。尽管如此,该工作无疑为实验室动物健康标准制定提供了关键科学依据,其关于"隐性感染可能扭曲实验结果"的核心观点,值得所有依赖动物实验的研究者高度重视。

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