微创外科技术建立小型猪肝脏损伤模型及损伤后肝脏再生微环境变化的研究

Miniature pig was ideal experimental animal and xenotransplantation donor for its similarity with human anatomy, physiology, biochemistry and disease mechanism. The experimental liver injury animal models of miniature pigs were the urgent needed problem to resolve in veterinary medicine and comparative medicine. Our group proceed a pioneering research in the building of liver injury animal models in miniature pigs by laparoscopic minimally invasive surgical technique, and explore the operation method of laparoscopic liver resection and ischemia-reperfusion injury model, then select the of toll-like receptor 4 and nuclear factor kappa B transcription pathway as the research object to discuss the changes of the microenvironment of the liver injury repair and regeneration ability from the molecular levels, and monitoring the changes of the liver microenvironment of the injury and regeneration systematic in-depth, so as to provide important experimental method and theoretical basis for high-level scientific research, such as organ transplantation, stem cell transplantation in comparative medicine, veterinary medicine and other fields. We also compared laparoscopic and open model at the same time, and further to evaluate scientific and minimally invasive advantage of the model, this also lay the foundation for the laparoscopic technique in building miniature pig experimental models.

小型猪与人在比较医学上同源关系较近，在解剖学、生理学、生物化学和疾病发生机理等方面极其相似，是理想的实验动物和异种器官移植供体。小型猪的试验用肝脏损伤动物模型是兽医学、比较医学等领域亟待解决的问题。本课题组采用腹腔镜微创外科技术进行小型猪肝脏损伤模型构建的开拓性研究，探索腹腔镜下构建肝脏部分切除及缺血再灌注损伤模型的操作方法，并选取Toll样受体4和NF-κB转录途径为研究对象，从分子水平对肝脏损伤后微环境的变化和再生修复能力进行探讨，从而深入系统地监测损伤后肝脏微环境的变化和再生能力，为比较医学、兽医学领域开展器官移植、干细胞移植等高层次的科学研究提供重要的实验方法和理论依据；同时将腹腔镜与开腹肝脏损伤模型进行对比研究，进一步对模型制作的科学性和微创优势进行评价，亦可为腹腔镜微创技术用于实验动物模型的构建奠定坚实的基础。

小型猪与人在比较医学上同源关系较近，在解剖学、生理学、生物化学和疾病发生机理等方面极其相似，是理想的实验动物和异种器官移植供体。小型猪的试验用肝脏损伤动物模型是兽医学、比较医学等领域亟待解决的问题。微创外科是医学和兽医学领域发展最快的学科方向之一，其具有对机体损伤小、术后恢复快等优势。随着人们对微创外科认识的不断深入、科学研究对理想实验动物模型的迫切需求及动物福利的提高，应用微创外科技术构建小型猪的实验模型已经成为兽医学和比较医学领域内亟待解决的问题。本研究应用腹腔镜探查肝脏局部术野、通过肝脏胆道造影及应用解剖学方法进一步明确小型猪肝脏的局部解剖学特点；通过探讨不同二氧化碳气腹压对小型猪生理功能的影响，筛选小型猪腹腔镜手术的最佳气腹压值；应用腹腔镜手术技术建立小型猪大部分肝叶切除模型和肝脏缺血合并部分切除模型，并通过研究损伤模型建立后小型猪肝脏功能、余肝组织病理学、炎症因子和肝脏再生等的变化，确定损伤后肝脏的微环境变化。. 结果显示：小型猪肝脏解剖位置、外形结构、韧带分布、管道系统及肝叶划分方面与人类近似，其特有的解剖学结构便于肝脏模型的建立；在注射小型猪复合麻醉剂全身麻醉和小型猪自主呼吸的状态下，筛选出小型猪腹腔镜手术的最佳气腹压值为10mmHg，其既安全、又适合进行小型猪腹腔镜手术；在10mmHg气腹压下，采用4套管法和常用的腹腔镜器械，应用腹腔镜微创外科技术成功建立了小型猪肝脏大部分切除模型和小型猪肝脏缺血合并部分切除模型，并证明了该技术和操作方法是安全、可行的，也明确了建立损伤模型后肝脏功能、组织病理学以及肝脏细胞增殖、细胞因子、生长因子、氧化应激反应和凋亡的变化规律。这些成果的获得为比较医学、兽医学领域开展器官移植、干细胞移植、肝脏损伤诊断标志物和治疗药物的筛选等高层次的科学研究提供重要的实验方法和理论依据，也为腹腔镜微创技术用于小型猪外科疾病治疗和实验动物模型的构建奠定坚实的基础。