保存用于比较人类解剖学研究的猪生物模型

摘要

本文介绍了一种用于保存猪生物模型的方案。该方法采用改良的智利溶液，其中甲醛浓度有所降低。保存过程包括通过灌注和浸泡方式将溶液施加于标本，随后使用甘油进行脱甲醛处理和组织软化。

摘要

在医学教育中，人体解剖学的教学面临诸多挑战，亟需为学生提供有效的替代方法，以实践性地探索解剖结构的复杂性。由于猪的解剖结构与人类具有高度相似性，猪源性生物模型成为一种极具前景的解决方案。本文提供了一套详细的猪源性生物模型保存方案，旨在满足比较解剖学研究中对可及性强且高效方法的需求。本方案提出采用改良的智利溶液进行生物模型的保存，通过灌注和浸渍方式实施福尔马林固定。随后，使用不含甲醛的改良智利溶液进行脱福尔马林处理，再经甘油软化处理。鉴于目前关于组织保存技术的文献极为有限，且尚无标准化的操作流程或评估组织保存质量的统一测试方法，我们建议基于组织的抗阻力和弹性指标来评估其保存质量。研究结果表明，本方案所制备的标本在组织保存质量方面达到了较高的水平。此外，这些生物模型目前已成功应用于形态学研究，并用于向医学生讲授人体比较解剖学课程。

引言

医学院的解剖学教学常常面临诸多障碍，例如难以获取用于解剖的人体标本以及缺乏合适的教学设施。这些限制凸显了对有效替代方法的需求，以使学生能够以实践性和真实的方式探索解剖结构的复杂性。在此背景下，由于猪的生物模型在解剖结构上与人类具有高度相似性，已成为一种颇具前景的替代方案，为解剖学的学习与教学提供了便捷且高效的途径¹。

解剖学保存技术旨在维持生物组织的完整性，同时尽量减少损伤。这些技术已广泛应用于人体和兽医解剖学的教学、学术研究和科研领域。已有多种物质被用于尽可能长期地保持尸体、器官和组织的自然状态²。然而，解剖标本的保存与维护仍然具有挑战性，特别是对于需要高组织保存质量的形态学研究标本而言尤为如此³。

尽管传统使用的溶液广泛可得，但在日常实践中其局限性显而易见。甲醛是组织保存中最常用的试剂之一，但其存在多种已记录的缺点，包括刺激性气味、高毒性、对操作人员致癌和致突变的风险，以及引起组织感官特性的改变，如组织变硬和变色。这些变化可能在固定后影响对组织生理特性的判断，从而妨碍精确和准确的形态学研究⁴。研究表明，使用高浓度甲醛固定会导致组织硬度显著增加⁵。一些替代方法，如Thiel尸体保存技....

方案

所述技术完全遵循伊塞西大学实验动物护理与使用机构伦理委员会（CIECUAE）的指导方针，并符合1989年第84号法律及校长第847号决议（2012年7月9日）的要求，确保了科学研究的完整性以及实验动物的福利，最大限度地减少了动物的痛苦。本研究使用了3月龄、体重15–20 kg的雄性长白猪。所需试剂和设备列于材料表中。

1. 猪生物模型

1. 动物处死
   1. 进行常规兽医评估，并将选定的猪样本隔离24小时。若动物在此期间未出现任何症状，则进行安乐死。
2. 麻醉
   1. 通过肌肉注射给予氯胺酮（Ketamine）、赛拉嗪（Xylazine）和阿托品（Atropine），剂量分别为10 mg/kg、0.5 mg/kg 和 0.04 mg/kg（遵循机构批准的方案）。
      注：确保达到深度麻醉。通过体格检查评估麻醉深度。深度麻醉的指征包括瞳孔散大且居中、眼睑反射消失、角膜反射受抑制，以及呼吸频率、心率和血压降低。
3. 安乐死
   1. 静脉注射5 mL戊巴比妥钠/苯妥英钠（Sodium Pentobarbital/Diphenylhydantoin）（390/50 mg/mL）。给予安乐死药剂后，听诊Suis Scrofa物种的生理参数....

结果

本实验方案的目的是介绍一种有效且可行的技术，用于保存猪生物模型，以服务于比较人体解剖学的教学。目前尚无标准化的方法或测试手段来评估模型的保存效果。因此，在标本完成保存处理后，通过观察保存液的充盈情况以及分解迹象等指标，对模型的整体保存效果进行评估。此外，为了客观评估这些生物模型在教学与科研中的可用性，计划在保存前后对选定解剖结构的组织特性（如抗拉强度和弹性）进行比较。所选的解剖结构包括迷走神经、主动脉和腔静脉。选择这些结构的原因在于神经、动脉和静脉在大体解剖学教学与学习中具有基础性作用。因此，从新鲜未保存的标本中分离出4条迷走神经、4条主动脉和3条腔静脉用于后续分析。

根据本方案，共保存了12具猪体标本。通过充盈度指标对保存后的猪生物模型进行保存效果评估，这些指标包括前肢伸展、血液及固定液从鼻孔流出（图1）、水肿现象，以及胸围和颈围增大（图2 和 图3），此外还包括肝脏出现灰白色斑驳样改变（

讨论

传统上，解剖学研究依赖于人体尸体标本；然而，获取这些标本存在诸多挑战，促使人们探索替代方法。猪源性生物模型已被证明是研究人类解剖结构的有价值工具，其解剖学上的相似性有助于学习并将结果外推至人类医学应用^12,13,14,15。尽管尸体保存技术传统上以定性方式描述，但通过杨氏模量测量保存组织的强度和弹性，可为组织保存程度提供定量证据。寻找生物组织保存的创新方法，旨在满足在真实模型中探索解剖复杂性的需求。因此，本文介绍在 Universidad Icesi 解剖实验室开发并使用的猪源性生物模型保存方案，作为组织保存及后续解剖学研究的一种可行替代方案。

根据经验，在猪生物模型中，通过腹主动脉建立标本灌注循环相比常用于人体尸体的股动脉插管是一种更有效的替代方法¹⁶。由于猪股动脉管壁较为脆弱，.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
苯扎氯铵	Protécnica Ingeniería	PROQUAT BC 50/80	CAS 编号. 68424-85-1
乙醇	不适用	不适用	乙醇 96%
甲醛	Albor químicos	不适用	甲醛
甘油	不适用	不适用	甘油
注射泵	Disánchez	Special Injector YA-02	注射泵
凯利钳	不适用	不适用	凯利钳
梅茨鲍姆剪	不适用	不适用	梅茨鲍姆剪
针头	Disánchez	L canule	L canule
手术刀	不适用	不适用	手术刀柄 4 / 手术刀片 22
缝线 丝线	不适用	不适用	丝线缝线 0/0