動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中小鼠的給藥方式和注意事項(xiàng)盤(pán)點(diǎn)

 小白：師兄，我的老鼠到啦！我終于要開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)啦！
 師兄：恭喜恭喜~那你要怎么給藥呢？
 小白：配好直接灌，簡(jiǎn)單粗暴。
 師兄：你能確定藥物能被老鼠吸收多少？藥物口服利用度是多少？文獻(xiàn)中是這樣做的么？
 小白：.......
 
 師兄：給藥要選對(duì)方式，不然都是無(wú)用功!

 

   
 
實(shí)驗(yàn)是門(mén)大學(xué)問(wèn)，今天就單拎出小鼠的給藥方式，來(lái)與大家討論一番。首先我們要先知道有哪些給藥方式，給藥途徑會(huì)影響藥物的吸收和生物利用度，再?gòu)漠a(chǎn)品的溶解情況、給藥劑量以及頻率進(jìn)行選擇，以最佳方式對(duì)動(dòng)物進(jìn)行給藥，獲得最好的實(shí)驗(yàn)效果!
   

圖 1. 給藥方式^[1]

   
經(jīng)口給藥法分為兩種：口服 (oral administration；p.o.) 和灌胃 (oral gavage；i.g.)。
有同學(xué)就會(huì)問(wèn)，口服和灌胃有什么區(qū)別呢？其實(shí)本質(zhì)上都是將藥物經(jīng)口送入，最終藥物發(fā)揮作用，但是兩者給藥途徑還是有所不同，口服在于自由取食，可以將藥物溶解到水中或者混合在食物里，放在小鼠面前任由小鼠取食，灌胃則需要借助外力 (灌胃器) 直接灌到胃中。  
 
(1) 口服操作簡(jiǎn)單方便，灌胃對(duì)灌胃針操作手法有所要求；
(2) 口服經(jīng)過(guò)口腔、食道最終進(jìn)入胃內(nèi)，灌胃直接通過(guò)管道進(jìn)入胃內(nèi)；
(3) 口服會(huì)經(jīng)過(guò)口腔加工消化一次，灌胃則直接由胃開(kāi)始消化；
(4) 口服藥物劑量不能保證準(zhǔn)確，灌胃可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)給藥，靈活控制給藥劑量；
(5) 口服是主動(dòng)接受由小鼠自由選擇，灌胃則為被動(dòng)接受可能會(huì)刺激到小鼠影響狀態(tài)。
 

 

藥物循環(huán)途徑：食管→胃→小腸→小腸毛細(xì)血管→空回腸靜脈→腸系膜上靜脈→肝門(mén)靜脈→肝→肝靜脈→下腔靜脈→右心房→右心室→血液循環(huán)。

   
注射給藥法常見(jiàn)的有：腹腔注射 皮下注射、皮內(nèi)注射、肌肉注射、(尾) 靜脈注射
^[3]
，接下來(lái)進(jìn)行介紹。

■ 腹腔注射

腹腔注射大家應(yīng)該都不陌生，其生物利用率較高。腹腔注射看起來(lái)很簡(jiǎn)單，在小鼠下腹部戳一下把藥打進(jìn)去就完事了，其實(shí)不然，腹腔注射手法十分重要！
 
 
舉個(gè)小栗子，打完之后小鼠腹部會(huì)鼓包？這就說(shuō)明針頭并未進(jìn)入到腹腔處，針頭插入太淺，導(dǎo)致皮下出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象；更有甚者，打完小鼠，小鼠直接就呈現(xiàn)抽搐死亡現(xiàn)象，有可能是打錯(cuò)位置，戳中內(nèi)臟。
 

 

將嚙齒動(dòng)物保持仰臥姿勢(shì)，頭部?jī)A斜低于身體后部，并將針頭插入腹部下象限 (約 10° 角)，小心避免意外穿透內(nèi)臟^[4]。藥物循環(huán)途徑：腸系膜上靜脈→肝門(mén)靜脈→肝→肝靜脈→下腔靜脈→右心房→右心室的吸收進(jìn)入血液循環(huán)^[5] 。

 

■ 皮膚給藥

根據(jù)針頭的注射深度分為四種，皮下注射、皮內(nèi)注射、肌肉注射、(尾) 靜脈注射。

 

 

• 皮內(nèi)注射

將藥物注入皮膚的表皮和真皮之間，觀察皮膚血管的通透性變化或皮內(nèi)反應(yīng)，皮內(nèi)注射可作為一種將免疫細(xì)胞、病原體 (或病原體衍生分子)、藥物和其他介質(zhì)引入皮膚的手段，接種、過(guò)敏實(shí)驗(yàn)等一般作皮內(nèi)注射，比如可注射于小鼠耳部皮膚驗(yàn)證免疫反應(yīng)
^[7]
。

 

• 皮下注射
   
  將藥物推入皮下結(jié)締組織，皮下注射常選項(xiàng)背或大腿內(nèi)側(cè)的皮膚，常用于構(gòu)建腫瘤模型^[8]。

   

 

• 肌肉注射
   
  將藥物針注射到動(dòng)物的股四頭肌(大腿前部)或大腿外側(cè)肌肉群，插入深度沒(méi)過(guò)針的斜面，當(dāng)給小鼠注射不溶于水而混懸于油或其他溶劑中的藥物時(shí)，采用肌肉注射，但是小鼠體積小，肌肉少，很少采用肌肉注射。在進(jìn)行類似漸凍癥這類神經(jīng)肌肉疾病藥效研究時(shí)，可優(yōu)先選用肌肉注射方式^[9]。

  

   

圖 7. 肌肉注射示意圖 

• 靜脈注射

靜脈內(nèi)遞送是向動(dòng)物遞送物質(zhì)的最有效方式，也是我們實(shí)驗(yàn)中最常用的方法之一。靜脈注射直接將藥物注射到血液中，跟著血液循環(huán)到達(dá)全身，不存在吸收屏障和首過(guò)代謝屏障，在各種給藥方式中生物利用度最高^[10]。
 
 
 
小鼠鼠尾有三條靜脈，左右兩側(cè)及背部各一條，腹側(cè)的那條是動(dòng)脈。一般情況下，小鼠尾靜脈注射，大多會(huì)選擇左右兩側(cè)的靜脈，左手拉直鼠尾，利用拇指與食指將鼠尾注射部位調(diào)整到適合進(jìn)針的角度，將注射器內(nèi)液體緩慢推至血管內(nèi) (進(jìn)液順暢，可見(jiàn)血管顏色變淺)。
 

 

血腦屏障阻礙了許多藥物在全身給藥后在中樞神經(jīng)室獲得有效濃度，一些神經(jīng)類疾病的造模實(shí)驗(yàn) (比如帕金森造模)，需要藥物對(duì)腦脊髓組織或腦膜的快速作用。腦內(nèi)給藥可以將藥物施用到蛛網(wǎng)膜下腔 (鞘內(nèi)) 或腦室內(nèi)中，是一種可以繞過(guò)血腦屏障將藥物輸送到中樞神經(jīng)系統(tǒng) (CNS) 的方法
^[12]
，由于直接作用于大腦，一般情況下給藥體積較小，需要較大的溶解度，對(duì)藥物溶解要求很高。
有很多研究者選擇直接向小鼠和大鼠腦內(nèi)注射毒性 Aβ 多肽來(lái)模擬阿爾茨海默病。這種使用注射的方法能夠模擬在分子層面以及行為層面上的改變，例如：學(xué)習(xí)和記憶能力削弱。

 

圖 9. Aβ 蛋白注射誘導(dǎo)疾病模型^[13]

 

那么！在接觸了那么多給藥方式，是不是已經(jīng)迫不及待的想要去實(shí)驗(yàn)一下了~ 小鼠在此，請(qǐng)對(duì)它溫柔相待！在動(dòng)手前，我們一定要考慮清楚，一定要正確選用給藥方式，小鼠的生命只有一次，請(qǐng)讓它在短暫的生命中得到最大的科研價(jià)值吧！

相關(guān)產(chǎn)品

Tween 80 Tween 80 (Polysorbate 80) 是一種表面活性劑，已被廣泛用作藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)的溶劑。Tween 80 可以減少細(xì)菌附著并抑制生物膜的形成。

PEG300 PEG300 (Polyethylene glycol 300)，分子量為 300 的中性聚合物，由乙二醇重復(fù)單元形成的水溶性、低免疫原性和生物相容性聚合物。

Corn oil Corn oil 是從玉米胚芽中提取出來(lái)的一種油，可作為藥物分子的載體。

Sodium carboxymethyl cellulose Sodium carboxymethyl cellulose (Viscosity:800-1200 mPa.s) 是羧甲基纖維素的鈉鹽，常用作黏稠劑，糊料和阻隔劑。

SBE-β-CD SBE-β-CD 是磺基丁基醚 β-cyclodextrin 衍生物，其用作賦形劑或助溶劑以增加難溶性藥物的溶解度。

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參考文獻(xiàn)

 

 

1. Turner P.V., et, al. Administration of substances to laboratory animals: routes of administration and factors to consider. J Am Assoc Lab Anim Sci. 2011. 50, 600-613. 
 
2. Oral gavage in mice and rats iacuc standard procedure. 2020.
 
3. Injection Techniques, Restraint, &Handling for Mice and Rats.
 
4. Al Shoyaib A., et, al. Intraperitoneal Route of Drug Administration: Should it Be Used in Experimental Animal Studies? Pharm Res. 2019. 37, 12.
 
5. Kris A., et, al. Intraperitoneal (IP) Injection in Rats and Mice. UBC Animal Care Guidelines. 2014.
 
6. Turner P.V., et, al. Administration of substances to laboratory animals: routes of administration and factors to consider. J Am Assoc Lab Anim Sci. 2011. 50, 600-613.
 
7. Li J.L., et, al. Intravital multiphoton imaging of immune responses in the mouse ear skin. Nat Protoc. 2012. 7, 221-234.
 
8. Masuda J, et, al. Tumor growth limited to subcutaneous site vs tumor growth in pulmonary site exhibit differential effects on systemic immunities. Oncol Rep. 2017. 38, 449-455.
 
9. Braid L.R., et, al. Intramuscular administration potentiates extended dwell time of mesenchymal stromal cells compared to other routes. Cytotherapy. 2018. 20, 232-244.
 
10. Pal A., et, al. Preclinical safety, pharmacokinetics and antitumor efficacy profile of liposome-entrapped SN-38 formulation. Anticancer Res. 2005. 25, 331-41.
 
11. Shingo H., et, al. Chapter Twenty-Three-Tumor Formation Assays. Methods in Enzymology. 2010. 497, 397-411.
 
12. Banks WA. From blood-brain barrier to blood-brain interface: new opportunities for CNS drug delivery. Nat Rev Drug Discov. 2016. 15, 275-92.
 
13. Shin MK, et, al. Reducing acetylated tau is neuroprotective in brain injury. Cell. 2021. 184, 2715-2732.
 

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