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。
本文内容
摘要
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。
在本实验方案中，小鼠在热疗暴露期间需保持固定。如图2所示，动物固定可防止温度骤升。
我们采用8-12周龄的BALB/Cj小鼠来演示本方案。该方案不限定特定品系或类型的小鼠。
3. 实验准备
3.1 培养箱
该实验可在普通的CO2培养箱中进行，因其具有良好的温度控制功能。断开CO2气体供应，并移除CO2培养箱内的水盘。对于某些型号的培养箱，可选择关闭CO2控制器。调整培养箱内的搁板，以便能方便地放入小鼠笼具。将培养箱的温度设置为39.5 °C。
3.2 笼具
通常，每次进行热疗实验时使用4只小鼠。需要准备两个笼子：一个放入培养箱内，另一个置于室温环境下的外部。笼内应避免使用垫料，因为垫料会随时间推移逐渐变湿，导致笼内温度分布不均。外部笼子应放置食物颗粒和水瓶。
3.3 小鼠固定管
在前4个热疗周期过程中，将小鼠固定于带孔的管中。这些固定管可通过在50 ml“离心管”管体上钻出直径3 mm的孔制成，共需四个这样的管。50 ml管可方便地固定8周龄以上的BALB/Cj小鼠。对于某些体型明显不同的小鼠品系，或年龄小于8周或大于50周的小鼠，可能需要相应尺寸的管。
将固定管和笼子放入维持在39.5 °C的培养箱中。等待至少2小时，使笼子和固定管达到培养箱的温度。
4. 热疗的第一个循环
小鼠在高热暴露期间可能会出现脱水。因此，在开始实验前，应向每只小鼠腹腔注射0.5 ml生理盐水。使用26 G针头和1 ml注射器。
迅速取出放置在培养箱中的笼子，将每只动物放入各自的固定管中，然后将笼子放回培养箱。记录时间。每次必须将笼子放回培养箱中的相同位置。
孵育90分钟后，将笼子从培养箱中取出。将动物从固定管中释放，并置于正常温度下的笼子中，确保其能方便地获取食物和水。将空的固定管放回培养箱中。
15分钟后，通过向每只小鼠腹腔内注射0.5 ml生理盐水，开始第二轮热疗。
然后将它们置于50 ml带孔的固定化管中固定，并放入培养箱中。
5. 后续热疗循环
在前4个循环中，必须在热疗暴露期间固定小鼠；在前两个循环中，需在开始热疗前给予生理盐水注射。
完成这些热疗后休息的循环周期后，小鼠会逐渐适应，且在热疗暴露期间不再出现过度活跃的情况。如果小鼠在休息期间能够正常进食和饮水，则可能无需进行腹腔注射生理盐水。
6. 所有循环结束后，最后一步是检查动物
在热疗周期中不应出现任何动物死亡。在最初的几个周期中，必须对每只动物进行密切观察。迅速检查鼻部周围是否有湿润现象，此症状是脱水的典型表现。出现此类症状的小鼠应立即腹腔注射0.5 ml生理盐水，并在室温下休息。大多数被固定的小鼠不需要额外护理，即可成功耐受热疗带来的应激。
完成所需的循环后，动物可能会显得虚弱和脱水，但它们将在几小时内迅速恢复。
图 1. 当笼具置于39.5 °C培养箱中时，小鼠核心体温的变化情况。90分钟后，将笼具从培养箱中取出并移至25 °C环境中。红色圆圈表示高温尖峰。
图 2. 固定小鼠在高热循环过程中核心体温的变化。在动物被固定后，当笼子置于39.5 °C时，未观察到高温峰值。
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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
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材料
| 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 |
参考文献
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