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摘要 采用病理解剖学和病理组织学技术对1例疑似大叶性肺炎而死亡的红色荧光转基因五指山猪进行病理诊断。结果表明,病猪主要病变体现在肺脏,肺充满整个胸腔,表面附有絮状渗出物,呈灰红色,局部可见暗红色的出血斑,质硬如肝,切面干燥,投入水中完全下沉;显微镜下主要呈现大叶性肺炎的红色肝变期和灰色肝变期的病变特点,心、肝、肾、脾、胰腺等其他器官充血,可见轻微的细胞变性,结合其临床症状,确诊为大叶性肺炎。此外,死亡红色荧光转基因五指山猪的各组织器官呈红色,颜色深浅因不同器官而有差异。这将为进一步探讨红色荧光转基因猪的研究提供病理学基础资料。
关键词 红色荧光转基因五指山猪;大叶性肺炎;病理学
中图分类号 S828 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)31-10979-03
The Pathological Observation of Lobar Pneumonia of the Red Fluorescence Transgenic Wuzhishan Pig
LV Wei1, WANG Xianzhe1, CHEN Yingying2, LOU Angang1* et al
(1.Animal Medicine Department of Agriculture College of Yanbian University, Yanji, Jilin 133000;2.Animal Husbandry Administration Bureau in Longjing City of Jilin Province, Longjing, Jilin 133400)
Abstract The pathological anatomy and pathologic histology technology was used for the pathological diagnosis of a case of red fluorescence transgenic Wuzhishan pig died of the suspected lobar pneumonia desease. The results showed that the main pathological change of the pig was in the lung. The specific characteristics was that the lung filled the entire chest and was attached by flocculent exudate on its surface. Also, the lung was grayish red and had many dark red visible local bleeding spots and was as hard as the liver, and the section of the lung was dry and the lung completely sunk in the water. The lung appeared the pathological features of the main lobar pneumonia red and gray hepatization under the microscope. The heart, liver, kidney, spleen, pancreas and other organs congested and the slight degeneration of cells could be seen. The lobar pneumonia desease was diagnosed according to the above results and clinical symptoms. In addition, every organ of the died red fluorescence transgenic Wuzhishan pig was red and the red color depth was different among the different organs. The test results will further provide a pathological basis for the study of red fluorescence transgenic pig.
Key words Red fluorescence Wuzhishan transgenic pigs; Lobar pneumonia; Pathology
大葉性肺炎(Lobar pneumonia)是以肺泡内渗出大量纤维素为特征的急性炎症,通常又称为纤维素性肺炎。此型肺炎常侵犯一个大叶、一侧肺脏或全肺,肺组织发生大面积广泛实变为其特点[1]。
大叶性肺炎根据其病变特点通常分为4期,各期变化是这个连续发展过程的不同阶段:①充血水肿期:大叶性肺炎的初期,发病第1~2天的变化,主要以肺泡毛细血管充血和浆液性水肿为其病变特点。临床上此期病变较轻,除一些特急性猪肺疫病例外,患畜很少死亡;②红色肝变期:由充血水肿期发展而来,一般发病第2~3天进入此期,其病变特点是肺泡壁毛细血管扩张充血,肺泡腔内有大量纤维素、红细胞渗出。临床上此期可发现病畜粘膜发绀,呼吸困难,部分病畜可见到铁锈色鼻液及胸部疼痛的临床症状;③灰色肝变期:是红色肝变期的继续,通常发病后第5~6天进入此期,此期的病变特点是:肺泡壁毛细血管呈贫血状,支气管腔和肺泡腔中纤维。流入左心。因此,动物常常因缺氧、呼吸困难而死亡[1-4]。 实验动物红色荧光转基因五指山猪是由2012年延边大学转基因动物与胚胎工程研究所,以反转录病毒转染的带有红色荧光蛋白(RFP)基因的猪胎儿成纤维细胞作为核移植的核供体,利用体细胞克隆技术克隆出红色荧光蛋白克隆胚胎,并移植于受体而生产出的转基因动物。该猪饲养于延边州农业科学院养猪场,死亡前1周该猪开始病猪体温升高,呈稽留热型,食欲减退,精神萎顿,行动迟缓,肌肉颤栗,呼吸急促而费力,鼻流铁锈色鼻液,临床采用抗生素治疗3 d,治疗无效于2013年3月5日死亡。为了确诊其死亡原因,笔者采用病理解剖学和病理组织学方法,对其进行系统观察,以期为临床提供病理学的基础资料。
1 材料与方法
1.1 实验动物
由延边大学转基因动物与胚胎工程研究所提供的1只患病死亡红色荧光转基因五指山猪。
1.2 试验方法
1.2.1 病理解剖学方法。在肉眼检查红色荧光转基因五指山猪尸体外部状况的基础上,借助解剖刀、镊子、剪刀等解剖器械,检查肝、脾、肾、心、肺、子宫、输卵管、胰腺、肾上腺等器官并切取组织固定,用于病理组织学检查。
1.2.2 病理组织学检查方法。固定组织通过水洗、脱水、石蜡包埋等过程制作石蜡组织切片,进行常规染色后于显微镜下进行观察。
2 结果与分析
2.1 病理解剖学观察结果
2.1.1 体表。病猪尸体营养状况不良,鼻唇发绀,鼻腔内可见铁锈色鼻液,体表皮肤呈淡红色,尤其腹部和四肢末端更明显(图1)。
2.1.2 器官病理变化。
2.1.2.1 肺脏。肺肿胀,充满整个胸腔,表面被覆絮状分泌物,呈灰红色,局部可见出血斑,质硬如肝,间质增宽,按压时有大量泡沫状液体,水中完全下沉(图2a)。
2.1.2.2
心脏。心脏表面变化不明显,局部组织呈鲜红色(图2b)。
2.1.2.3 肝臟。肝脏呈暗红色,胆囊肿大(图2c)。
2.1.2.4 子宫。子宫颜色呈暗红、淤血、血管肿胀,整体颜色发红(图2d)。
2.1.2.5 肾脏。肾脏外表有液体流出,肾颜色呈暗红色没有肝表现明显,有轻微淤血(图2e)。
2.1.2.6 腹腔内各器官。胆囊肿胀,肝脏呈暗红,肠管内充气,胰腺颜色发红,子宫、肠管和胃均为淡红色,颜色比较明显,表现出了红色荧光转基因五指山猪的红色荧光蛋白基因表达(图2f)。
2.2 病理组织学观察结果
2.2.1 肺脏。肺泡腔和支气管内有大量炎性细胞侵润,支气
管上皮脱落,周边出血、充血,气管腺有大量炎性细胞侵
润。肺部肺泡隔毛细血管高度扩张充血,而另一部分充血消失,只见大量炎性细胞,这种表现明显处于红色肝变期和灰色肝变期之间(图3a~d)。
2.2.2 胰腺。胰腺细胞坏死,细胞浆凝固,红染,胞浆发红,组织结构可以辨认,但坏死细胞呈多种变化(图3e)。
2.2.3 肝脏。肝脏严重淤血,肝窦扩张,充满了红细胞,肝索排列紊乱,胞浆颜色上与正常猪相比有很大差异,体现出红色荧光蛋白在其中有表达作用(图3f)。
2.2.4 子宫。子宫有淤血,无其他症状,颜色与正常猪对比组织颜色发红(图3g)。
3 讨论与结论
大叶性肺炎早期肺脏略增大,有一定弹性,病变部位肺组织呈褐红色,切面光泽而湿润,按压流出大量血样泡沫,切面光泽而湿润,按压流出大量血样泡沫。一般红色肝样变期可见受累肺叶肿大,质地变实,切面灰红色,较粗糙,胸膜表面可见纤维素性渗出物[1]。显微镜下,肺泡壁毛细血管仍扩张充血,肺泡腔内充满含大量红细胞、一定量纤维素、少量嗜中性粒细胞和巨噬细胞的渗出物。灰色肝变期肉眼可见肺叶肿胀,质实如肝,切面干燥粗糙,肺泡腔内的红细胞大部分溶解消失,而纤维素渗出显著增多,因此实变区呈灰白色。显微镜下,肺泡腔渗出物以纤维素为主,纤维素网中见大量嗜中性粒细胞,红细胞较少。
此次观察发现病猪生前体温升高,呈稽留热型,食欲减退,精神萎顿,行动迟缓,肌肉颤栗,呼吸急促而费力,病猪尸体营养状况不良,鼻唇发绀,流铁锈色鼻液、胆囊肿胀,肝脏呈暗红,肠管内充气,肺叶肿胀,重量增加,间质增宽,表面被覆一薄层纤维素性渗出物。肉眼观察发现病变肺叶仍肿胀,呈灰白色,质实如肝,显微镜下可见各组织均有淤血和充血现象而肺部肺泡腔内渗出物继续增加,充满中性粒细胞和纤维素,肺泡壁毛细血管受压,肺组织呈贫血状。肺泡腔和支气管内有大量炎性细胞,支气管上皮脱落,周边出血充血,气管腺内有大量炎性细胞,肺部肺泡隔毛细血管高度扩张充血,而另一部分充血消失,因此处于红色肝样变和灰色肝样变之间。经初步确诊,确定五指山猪死亡的主要原因是由于非传染性大叶性肺炎导致呼吸困难而致机体缺氧死亡。
转基因猪技术的研究可为实现快速目标育种、改善人类异种器官移植供体器官的来源、生产特定人类疾病模型猪等工作提供重要基础。该研究对我国体细胞克隆转基因猪的研究具有重要的参考价值。通过绿色荧光蛋白转基因动物的研究可以为其他各类具有重要应用价值的转基因动物的研究提供良好的基础数据。以核移植技术路线最早出生的绿色荧光蛋白转基因猪是2002 年由美国的一个实验室完成的,此后相继有不同实验室获得了绿色荧光转基因猪[5]。国内也有关于红色荧光转基因猪的相关报道,研究获得了 4 头以核移植技术路线制作的红色荧光蛋白转基因猪,其中2头已经健康生长,各发育指标均表现正常。 该结果表明目前已经具备采用体细胞核移植技术路线制作转基因猪的全部技术,为下一步实现人类疾病模型转基因猪和转基因育种等具有重要应用价值的研究工作打下了良好的基础。
该试验以红色荧光转基因五指山猪为实验动物具有重要的科学实验意义。对于出生后死亡的个体,分别取心脏、肺脏、肾脏、脾脏、等组织,在荧光检测下红色荧光蛋白表达情况与正常猪相比表现非常明显,各组织荧光蛋白均在其中有表达,但表达效果完全不一。红色荧光转基因五指山猪皮肤及各脏器均呈红色,颜色深浅因不同器官而有差异。今后应该进一步研究更好的试验方法予以证实。
参考文献
[1] 赵德明.兽医病理学[M].北京:中国农业大学出版社,2012.
[2] 金胜柱,潘振华,张宝玉,等.猪纤维素性肺炎的病理分析与诊治[J].畜牧兽医科技信息,2007(6):65.
[3] THIAUCOURT F,BOLSKE G.Contagious caprine pleuropneumonia and other pulmonary mycoplasmases of sheep and goats [J].Rev Sci Tech,1996,15(4):1397-1414.
[4] WESONGA H O,BLOSKE G,THIAUCOUNT F,et al.Experimental contagious caprine pleuropneumonia:a long term study on the course of infection and pathology in a flock of goats infected with Mycoplasma capricolum subsp.Capripneumoniae [J].Acta Vet Scand,2004,45(3/4):167-179.
[5] KANG J D,YIN X J,ZHAO M H,et al.production of trans genic pig clone embryo expressed the red fluorescent proteinby using the somatic cell nucleus transpl-antation technology[J].Agricultura Science and Technology,2011,12(2):287-290,307.
关键词 红色荧光转基因五指山猪;大叶性肺炎;病理学
中图分类号 S828 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)31-10979-03
The Pathological Observation of Lobar Pneumonia of the Red Fluorescence Transgenic Wuzhishan Pig
LV Wei1, WANG Xianzhe1, CHEN Yingying2, LOU Angang1* et al
(1.Animal Medicine Department of Agriculture College of Yanbian University, Yanji, Jilin 133000;2.Animal Husbandry Administration Bureau in Longjing City of Jilin Province, Longjing, Jilin 133400)
Abstract The pathological anatomy and pathologic histology technology was used for the pathological diagnosis of a case of red fluorescence transgenic Wuzhishan pig died of the suspected lobar pneumonia desease. The results showed that the main pathological change of the pig was in the lung. The specific characteristics was that the lung filled the entire chest and was attached by flocculent exudate on its surface. Also, the lung was grayish red and had many dark red visible local bleeding spots and was as hard as the liver, and the section of the lung was dry and the lung completely sunk in the water. The lung appeared the pathological features of the main lobar pneumonia red and gray hepatization under the microscope. The heart, liver, kidney, spleen, pancreas and other organs congested and the slight degeneration of cells could be seen. The lobar pneumonia desease was diagnosed according to the above results and clinical symptoms. In addition, every organ of the died red fluorescence transgenic Wuzhishan pig was red and the red color depth was different among the different organs. The test results will further provide a pathological basis for the study of red fluorescence transgenic pig.
Key words Red fluorescence Wuzhishan transgenic pigs; Lobar pneumonia; Pathology
大葉性肺炎(Lobar pneumonia)是以肺泡内渗出大量纤维素为特征的急性炎症,通常又称为纤维素性肺炎。此型肺炎常侵犯一个大叶、一侧肺脏或全肺,肺组织发生大面积广泛实变为其特点[1]。
大叶性肺炎根据其病变特点通常分为4期,各期变化是这个连续发展过程的不同阶段:①充血水肿期:大叶性肺炎的初期,发病第1~2天的变化,主要以肺泡毛细血管充血和浆液性水肿为其病变特点。临床上此期病变较轻,除一些特急性猪肺疫病例外,患畜很少死亡;②红色肝变期:由充血水肿期发展而来,一般发病第2~3天进入此期,其病变特点是肺泡壁毛细血管扩张充血,肺泡腔内有大量纤维素、红细胞渗出。临床上此期可发现病畜粘膜发绀,呼吸困难,部分病畜可见到铁锈色鼻液及胸部疼痛的临床症状;③灰色肝变期:是红色肝变期的继续,通常发病后第5~6天进入此期,此期的病变特点是:肺泡壁毛细血管呈贫血状,支气管腔和肺泡腔中纤维。流入左心。因此,动物常常因缺氧、呼吸困难而死亡[1-4]。 实验动物红色荧光转基因五指山猪是由2012年延边大学转基因动物与胚胎工程研究所,以反转录病毒转染的带有红色荧光蛋白(RFP)基因的猪胎儿成纤维细胞作为核移植的核供体,利用体细胞克隆技术克隆出红色荧光蛋白克隆胚胎,并移植于受体而生产出的转基因动物。该猪饲养于延边州农业科学院养猪场,死亡前1周该猪开始病猪体温升高,呈稽留热型,食欲减退,精神萎顿,行动迟缓,肌肉颤栗,呼吸急促而费力,鼻流铁锈色鼻液,临床采用抗生素治疗3 d,治疗无效于2013年3月5日死亡。为了确诊其死亡原因,笔者采用病理解剖学和病理组织学方法,对其进行系统观察,以期为临床提供病理学的基础资料。
1 材料与方法
1.1 实验动物
由延边大学转基因动物与胚胎工程研究所提供的1只患病死亡红色荧光转基因五指山猪。
1.2 试验方法
1.2.1 病理解剖学方法。在肉眼检查红色荧光转基因五指山猪尸体外部状况的基础上,借助解剖刀、镊子、剪刀等解剖器械,检查肝、脾、肾、心、肺、子宫、输卵管、胰腺、肾上腺等器官并切取组织固定,用于病理组织学检查。
1.2.2 病理组织学检查方法。固定组织通过水洗、脱水、石蜡包埋等过程制作石蜡组织切片,进行常规染色后于显微镜下进行观察。
2 结果与分析
2.1 病理解剖学观察结果
2.1.1 体表。病猪尸体营养状况不良,鼻唇发绀,鼻腔内可见铁锈色鼻液,体表皮肤呈淡红色,尤其腹部和四肢末端更明显(图1)。
2.1.2 器官病理变化。
2.1.2.1 肺脏。肺肿胀,充满整个胸腔,表面被覆絮状分泌物,呈灰红色,局部可见出血斑,质硬如肝,间质增宽,按压时有大量泡沫状液体,水中完全下沉(图2a)。
2.1.2.2
心脏。心脏表面变化不明显,局部组织呈鲜红色(图2b)。
2.1.2.3 肝臟。肝脏呈暗红色,胆囊肿大(图2c)。
2.1.2.4 子宫。子宫颜色呈暗红、淤血、血管肿胀,整体颜色发红(图2d)。
2.1.2.5 肾脏。肾脏外表有液体流出,肾颜色呈暗红色没有肝表现明显,有轻微淤血(图2e)。
2.1.2.6 腹腔内各器官。胆囊肿胀,肝脏呈暗红,肠管内充气,胰腺颜色发红,子宫、肠管和胃均为淡红色,颜色比较明显,表现出了红色荧光转基因五指山猪的红色荧光蛋白基因表达(图2f)。
2.2 病理组织学观察结果
2.2.1 肺脏。肺泡腔和支气管内有大量炎性细胞侵润,支气
管上皮脱落,周边出血、充血,气管腺有大量炎性细胞侵
润。肺部肺泡隔毛细血管高度扩张充血,而另一部分充血消失,只见大量炎性细胞,这种表现明显处于红色肝变期和灰色肝变期之间(图3a~d)。
2.2.2 胰腺。胰腺细胞坏死,细胞浆凝固,红染,胞浆发红,组织结构可以辨认,但坏死细胞呈多种变化(图3e)。
2.2.3 肝脏。肝脏严重淤血,肝窦扩张,充满了红细胞,肝索排列紊乱,胞浆颜色上与正常猪相比有很大差异,体现出红色荧光蛋白在其中有表达作用(图3f)。
2.2.4 子宫。子宫有淤血,无其他症状,颜色与正常猪对比组织颜色发红(图3g)。
3 讨论与结论
大叶性肺炎早期肺脏略增大,有一定弹性,病变部位肺组织呈褐红色,切面光泽而湿润,按压流出大量血样泡沫,切面光泽而湿润,按压流出大量血样泡沫。一般红色肝样变期可见受累肺叶肿大,质地变实,切面灰红色,较粗糙,胸膜表面可见纤维素性渗出物[1]。显微镜下,肺泡壁毛细血管仍扩张充血,肺泡腔内充满含大量红细胞、一定量纤维素、少量嗜中性粒细胞和巨噬细胞的渗出物。灰色肝变期肉眼可见肺叶肿胀,质实如肝,切面干燥粗糙,肺泡腔内的红细胞大部分溶解消失,而纤维素渗出显著增多,因此实变区呈灰白色。显微镜下,肺泡腔渗出物以纤维素为主,纤维素网中见大量嗜中性粒细胞,红细胞较少。
此次观察发现病猪生前体温升高,呈稽留热型,食欲减退,精神萎顿,行动迟缓,肌肉颤栗,呼吸急促而费力,病猪尸体营养状况不良,鼻唇发绀,流铁锈色鼻液、胆囊肿胀,肝脏呈暗红,肠管内充气,肺叶肿胀,重量增加,间质增宽,表面被覆一薄层纤维素性渗出物。肉眼观察发现病变肺叶仍肿胀,呈灰白色,质实如肝,显微镜下可见各组织均有淤血和充血现象而肺部肺泡腔内渗出物继续增加,充满中性粒细胞和纤维素,肺泡壁毛细血管受压,肺组织呈贫血状。肺泡腔和支气管内有大量炎性细胞,支气管上皮脱落,周边出血充血,气管腺内有大量炎性细胞,肺部肺泡隔毛细血管高度扩张充血,而另一部分充血消失,因此处于红色肝样变和灰色肝样变之间。经初步确诊,确定五指山猪死亡的主要原因是由于非传染性大叶性肺炎导致呼吸困难而致机体缺氧死亡。
转基因猪技术的研究可为实现快速目标育种、改善人类异种器官移植供体器官的来源、生产特定人类疾病模型猪等工作提供重要基础。该研究对我国体细胞克隆转基因猪的研究具有重要的参考价值。通过绿色荧光蛋白转基因动物的研究可以为其他各类具有重要应用价值的转基因动物的研究提供良好的基础数据。以核移植技术路线最早出生的绿色荧光蛋白转基因猪是2002 年由美国的一个实验室完成的,此后相继有不同实验室获得了绿色荧光转基因猪[5]。国内也有关于红色荧光转基因猪的相关报道,研究获得了 4 头以核移植技术路线制作的红色荧光蛋白转基因猪,其中2头已经健康生长,各发育指标均表现正常。 该结果表明目前已经具备采用体细胞核移植技术路线制作转基因猪的全部技术,为下一步实现人类疾病模型转基因猪和转基因育种等具有重要应用价值的研究工作打下了良好的基础。
该试验以红色荧光转基因五指山猪为实验动物具有重要的科学实验意义。对于出生后死亡的个体,分别取心脏、肺脏、肾脏、脾脏、等组织,在荧光检测下红色荧光蛋白表达情况与正常猪相比表现非常明显,各组织荧光蛋白均在其中有表达,但表达效果完全不一。红色荧光转基因五指山猪皮肤及各脏器均呈红色,颜色深浅因不同器官而有差异。今后应该进一步研究更好的试验方法予以证实。
参考文献
[1] 赵德明.兽医病理学[M].北京:中国农业大学出版社,2012.
[2] 金胜柱,潘振华,张宝玉,等.猪纤维素性肺炎的病理分析与诊治[J].畜牧兽医科技信息,2007(6):65.
[3] THIAUCOURT F,BOLSKE G.Contagious caprine pleuropneumonia and other pulmonary mycoplasmases of sheep and goats [J].Rev Sci Tech,1996,15(4):1397-1414.
[4] WESONGA H O,BLOSKE G,THIAUCOUNT F,et al.Experimental contagious caprine pleuropneumonia:a long term study on the course of infection and pathology in a flock of goats infected with Mycoplasma capricolum subsp.Capripneumoniae [J].Acta Vet Scand,2004,45(3/4):167-179.
[5] KANG J D,YIN X J,ZHAO M H,et al.production of trans genic pig clone embryo expressed the red fluorescent proteinby using the somatic cell nucleus transpl-antation technology[J].Agricultura Science and Technology,2011,12(2):287-290,307.