小鼠长时间全身热疗实验方案

摘要

本文描述了一种在小鼠中诱导全身性热疗的方案，可模拟发热状态，持续时间可达12-24小时。

摘要

高热是一个通用术语，用于定义核心体温超过正常水平的情况。它常被用来描述发热过程中观察到的核心体温升高现象。在癌症生物学领域，将高热作为辅助手段用于肿瘤消退已逐渐成为一种有前景的治疗方法。为此，最重要的要求是具备可靠且一致的加热方案。我们开发了一种小鼠全身性高热的实验方案。在此方案中，动物接受每次持续90分钟的高热处理，随后休息15分钟。在休息期间，小鼠可自由获取食物和饮水。通过固定动物可防止在最初几次高热暴露周期中出现体温急剧升高的现象。此外，在最初几次处理周期中给予生理盐水，以尽量减少脱水的影响。该方案可在小鼠体内模拟类似发热的状态，持续时间可达12至24小时。我们采用8至12周龄的BALB/Cj雌性小鼠来演示本方案。

方案

1. 动物伦理

在对小鼠进行长时间热疗之前，请确保该操作已获得机构动物护理和使用委员会的批准。本文所讨论及随附视频中展示的所有操作均已经过国家免疫学研究所机构动物伦理委员会的批准。

2. 理解热疗

通过将动物放入预热的笼子中，并将笼子置于保持在39.5°C的培养箱内，实现全身热疗（Whole Body Hyperthermia, WBH）。在实验方案标准化过程中，研究人员通过手术将温度传感器植入小鼠体内，并在不同实验条件下监测其体温变化。观察发现，当动物被置于加热环境中后，其体温在100分钟内从37°C逐渐上升至最高42°C（图1）。这种温度的“峰值”现象引人关注，因为动物体内温度升高程度甚至超过了外部环境温度。

当体温超过 40 °C 时，动物会出现应激和脱水的迹象，例如鼻周湿润。体温超过 40 °C 会导致鼻周湿润以及不可逆的应激反应，甚至因热应激导致动物死亡。因此，在诱导高热过程中防止温度骤升至关重要。

这种高温骤升现象与动物在热暴露期间的生理过度活跃有关。其他研究团队也观察到了类似的温度骤升现象，并将其归因于动物进入高温环境时所表现出的生理过度活跃¹⁰。

讨论

早在公元前5000年，埃及医生就用热疗来治疗肿瘤。希腊人认识到热在某些医疗治疗中的价值。摩西律法最古老的文献中提到了温泉（创世记36:24），用于治疗性地升高体温。

早期的技术采用致热性微生物提取物诱导发热，或使用热水浴诱导高热¹。然而，这些方法均难以进行有效监测或控制。在本方案中，小鼠以可控且可重复的方式暴露于高热环境中。

在此操作过程中，重要的是在前两个高热周期内密切观察小鼠。如果发现其毛发潮湿或鼻部周围有过度湿润现象，应立即让小鼠休息，并在室温下给予腹腔注射生理盐水，以防止脱水。

恢复后，这些动物可能会再次暴露于高温环境。值得注意的是，经过3-4次高温循环后，大多数小鼠不再表现出过度活跃，并且在休息期间会主动饮水和进食。

近年来，已开发出一些将人工诱导高热用于癌症治疗的临床方案^4,9,11。关于高热治疗在肿瘤消退方面应用的报道也已有若干^3,5-8,12

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
热敏电阻	RS components	528-8558
CO2 培养箱	Heraeus	B5060 EK-CO2
小鼠笼具	Citizen industries ltd.		型号 B 365×207×190 cm
动物饲料	Provimi India
笼具用水瓶	本地供应商		玻璃瓶
电烙铁	Solderon, India
50 ml 离心管	BD Biosciences	352070
计时器	本地供应商
1 ml 注射器（配 26G 针头）	BD Biosciences	309602
生理盐水	本地供应商