引用本文: 蘇艷軍, 錢軍, 張建明, 刁暢, 楊婷婷, 劉彬, 程若川. 甲狀腺術后暫時性甲狀旁腺損傷動物模型的建立. 中國普外基礎與臨床雜志, 2016, 23(10): 1193-1197. doi: 10.7507/1007-9424.20160306 復制
甲狀旁腺損傷導致的甲狀旁腺功能減退是甲狀腺手術最常見、最嚴重的并發癥。文獻[1-3]報道甲狀腺術后暫時性甲狀旁腺功能減退的發生率為10%~55.9%,永久性甲狀旁腺功能減退的發生率也在0~43%之間。盡管術中對甲狀旁腺進行原位保護是避免永久性甲狀旁腺功能減退的有效辦法,但暫時性甲狀旁腺功能減退并未減少[1, 4-6],表明原位保護后的甲狀旁腺也有損傷。盡管中國醫師協會外科醫師分會甲狀腺外科醫師委員會制定了《甲狀腺手術中甲狀旁腺保護專家共識》[7]指導術中進行甲狀旁腺保護,但甲狀旁腺原位保護后發生什么樣的病理改變,以及如何在甲狀旁腺損傷后采取有效治療手段促進受損甲狀旁腺功能的恢復,目前并未引起重視。因此,本研究希望建立穩定的甲狀腺術后暫時性甲狀旁腺損傷動物模型,為進一步的甲狀旁腺損傷機理和保護策略研究奠定動物模型基礎。
1 材料與方法
1.1 實驗動物和主要試劑
新西蘭大白兔20只(由昆明醫科大學動物實驗中心提供),雌雄不限,2.5~3.0 kg/只。每籠1只單獨飼養于標準環境。3%戊巴比妥、兔甲狀旁腺激素(para-thyroid hormone,PTH)測定試劑盒(酶聯生物)及血清Ca2+測定試劑盒購自南京建成生物工程研究所。
1.2 實驗動物分組及處理
實驗動物用3%戊巴比妥按1.1 mL/kg耳緣靜脈緩慢注射麻醉;動物仰臥位固定,頸部剪毛備皮,碘伏消毒;于甲狀軟骨至胸骨切跡上2 cm處縱向逐層切開,顯露氣管,用縫線向外牽拉雙側帶狀肌及皮膚,顯露甲狀腺;于氣管食管溝及甲狀腺周圍探查、顯露甲狀旁腺。實驗動物采用完全隨機方法分為下甲狀旁腺損傷組(n=10)和全甲狀旁腺損傷組(n=10)。下甲狀旁腺損傷組:探查甲狀腺及甲狀旁腺,結扎雙側下甲狀旁腺血管,模擬臨床手術中的下甲狀旁腺損傷情況(圖 1)。全甲狀旁腺損傷組:切除雙側甲狀腺及上甲狀旁腺復合體(圖 2)。將右側甲狀腺牽拉向對側,首先切斷右側甲狀腺上血管,處理甲狀腺下靜脈,將甲狀腺進一步牽向對側,顯露并保護喉返神經,探查上甲狀旁腺,結扎甲狀腺下動脈,將上甲狀旁腺連同甲狀腺復合體整塊切除。然后用同樣方法切除左側甲狀腺及上甲狀旁腺。切除過程中觀察下甲狀旁腺血供受損情況,若發現分離型甲狀旁腺未發生色澤及外觀改變,則對其血管進行結扎處理,避免損傷其被膜囊。造模結束逐層縫合切口,正常飼養。

1.3 觀察指標
1.3.1 甲狀旁腺顯露
觀察并記錄甲狀旁腺顯露情況。
1.3.2 血鈣及PTH水平檢測
分別于造模術前以及造模術后1 d、2 d、3 d、5 d、1周、2周、3周及4周心臟穿刺取血1 mL,檢測血鈣及PTH水平。
1.3.3 動物死亡情況
統計各組動物死亡情況。
1.3.4 病理學觀察
光鏡下觀察甲狀腺病理組織切片,明確上甲狀旁腺是否被切除。
1.4 成模標準
以術后血鈣或PTH水平低于正常為造模成功標準,以PTH恢復到正常范圍為判斷甲狀旁腺功能恢復的標準。術后4周時PTH低于正常水平為“延遲性甲狀旁腺功能低下”。
1.5 統計學方法
采用SPSS 17.0統計軟件進行數據分析。計量資料以均數±標準差(x±s)表示,造模前后血鈣及PTH的變化采用配對t檢驗;2組間血鈣和PTH的比較采用成組t檢驗;血鈣與PTH的相關性采用Spearman相關分析;成模率的比較用卡方檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 甲狀旁腺顯露情況
兔有4枚甲狀旁腺,雙側下甲狀旁腺位于頸總動脈、胸骨甲狀肌和胸骨舌骨肌包繞形成的筋膜間隙之內,而上甲狀旁腺并不能常規顯露,經病理學檢查證實位于甲狀腺內。兔的下甲狀旁腺外觀呈肉紅色、扁平或紡錘形,在肉眼下可以辨認,并可見出入其內的血管。本實驗中所有動物均顯露了雙側下甲狀旁腺,并根據甲狀旁腺與甲狀腺的關系,將下甲狀旁腺分為緊密型和分離型(圖 3)。下甲狀旁腺損傷組術中未能顯露上甲狀旁腺,全甲狀旁腺損傷組術中顯露上甲狀旁腺4枚,對切除的甲狀腺組織進行病理組織學檢查,觀察到上甲狀旁腺位于甲狀腺內(圖 4)。
2.2 動物死亡情況
本實驗中下甲狀旁腺損傷組無動物死亡,全甲狀旁腺損傷組動物死亡1只,死于造模術后第1天,其死亡原因為雙側喉返神經損傷導致的窒息。
2.3 血鈣變化情況
結果見表 1。由表 1可見,下甲狀旁腺損傷組造模術后1 d、2 d及3 d的血鈣水平顯著低于造模術前(P < 0.05),其中造模術后1 d及2 d的水平顯著低于造模術后3 d的水平(P < 0.05);造模術后5 d、1周、2周、3周及4周的血鈣水平逐漸恢復并接近術前水平,其差異無統計學意義(P > 0.05)。全甲狀旁腺損傷組造模術后1 d、2 d、3 d及5 d的血鈣水平顯著低于造模術前(P < 0.05);造模術后1周、2周、3周及4周的血鈣水平逐漸恢復并接近術前水平,其差異無統計學意義(P > 0.05)。造模術后1 d全甲狀旁腺損傷組的血鈣水平明顯低于下甲狀旁腺損傷組(P < 0.05)。

2.4 血清PTH變化情況
結果見表 2。從表 2可以看出,下甲狀旁腺損傷組造模術后1 d、2 d、3 d、5 d、1周、2周及3周的血PTH水平均顯著低于術前(P < 0.05),尤以造模術后1 d和2 d的血PTH水平下降最明顯,顯著低于3 d及以后各時相的水平(P < 0.05),造模術后4周血PTH的水平已恢復到接近術前水平(P > 0.05)。全甲狀旁腺損傷組造模術后血PTH水平的變化趨勢同下甲狀旁腺損傷組。全甲狀旁腺損傷組造模術后1 d、2 d及3 d的血PTH水平顯著低于下甲狀旁腺損傷組(P < 0.05),造模術后5 d、1周、2周、3周及4周時全甲狀旁腺損傷組的血PTH水平低于下甲狀旁腺損傷組,但差異無統計學意義(P > 0.05)。

2.5 血鈣及PTH水平變化的相關性分析
2組動物造模手術前后血鈣及PTH水平變化的Spearman相關分析結果顯示,血鈣與PTH水平變化成正相關關系(r=0.771,P=0.000)。
2.6 2組動物成模率比較
下甲狀旁腺損傷組造模術后1 d及2 d的成模率為90%,3 d時下降到70%,5 d時進一步下降至30%,造模術后1~4周時甲狀旁腺功能全部恢復。全甲狀旁腺損傷組造模術后1 d、2 d及3 d的成模率均達到了100%,5 d為55.6%,1周時仍然有11.1%的甲狀旁腺功能未恢復。全甲狀旁腺損傷組造模術后3 d及5 d時的成模率顯著高于下甲狀旁腺損傷組(P < 0.05)。
3 討論
甲狀腺術后甲狀旁腺功能減退不僅影響患者的術后快速康復,也影響患者的術后生活質量,缺乏有效的治療手段,需長期補鈣治療[8-9],給患者帶來心理和生理上的痛苦[10],甚至引發醫療糾紛[11],也給外科醫師帶來巨大壓力。Song等[1]發現,術中4枚甲狀旁腺都保留者較保留3枚以下者有較低的暫時性甲狀旁腺功能減退發生率,并認為甲狀腺切除術中應至少保護1枚血供正常的甲狀旁腺來避免永久性甲狀旁腺功能減退。Thomusch等[12]認為,術中辨認和保護少于2枚甲狀旁腺是術后發生永久性甲狀旁腺功能減退的危險因素,同時發現術中保留少于3枚甲狀旁腺較4枚甲狀旁腺都保留者有更高的低鈣血癥發生率。這些研究表明,原位保護的甲狀旁腺都可能發生損傷。目前僅有永久性甲狀旁腺損傷動物模型的報道[13],并未見暫時性甲狀旁腺功能低下的模型報道。因此,建立模擬甲狀腺術后甲狀旁腺損傷的動物模型,可為進一步的損傷分子機理研究及促進損傷修復研究奠定動物模型基礎。
3.1 實驗動物的選擇
目前,對甲狀旁腺相關疾病的研究常用的動物有兔[14-15]、大鼠[13, 16-18]、小鼠[19]等。大鼠和小鼠均只有1對甲狀旁腺[19],且大鼠的甲狀旁腺僅針尖大小,需借助顯微鏡才能辨認[13, 18, 20]。盧文麗等[19]也發現肉眼很難辨認大鼠和小鼠的甲狀腺及甲狀旁腺,且大鼠和小鼠甲狀旁腺大小和部位不規則。筆者在預實驗階段,也對大鼠進行解剖,肉眼下僅能辨認較小的甲狀腺,但無法辨認甲狀旁腺。可見,用大鼠或小鼠建立暫時性甲狀旁腺損傷模型技術要求高,可重復性差。
而兔有4枚甲狀旁腺,雙側下甲狀旁腺位于頸總動脈、胸骨甲狀肌、胸骨舌骨肌包繞形成的筋膜間隙內,上甲狀旁腺位于甲狀腺內[21-22]。本研究也發現,兔有4枚甲狀旁腺,雙側下甲狀旁腺均可肉眼下顯露,恒定位于頸總動脈、胸骨甲狀肌及胸骨舌骨肌包繞形成的筋膜間隙內,而上甲狀旁腺則位于甲狀腺內并不能常規顯露。可見,兔是用來建立甲狀旁腺損傷動物模型的理想選擇。
3.2 造模方法的選擇
由于人的甲狀旁腺與甲狀腺關系密切,原位保護過程中的操作與剝離會對甲狀旁腺及其血管造成機械性損傷,這是導致甲狀旁腺功能低下的直接原因[23],損傷的甲狀旁腺顏色逐漸變深,甚至呈黑色[24]。造模過程發現兔的緊密型甲狀旁腺的血供來自甲狀腺,甲狀腺切除可導致血供受損而造成甲狀旁腺損傷。分離型下甲狀旁腺的血管來自于甲狀腺上動脈或下動脈進入甲狀腺前的分支,甲狀腺切除不會對甲狀旁腺及其血管造成損傷,需對它的血管進行結扎造成甲狀旁腺缺血性損傷。在預實驗中發現,結扎甲狀旁腺血管后進一步對其所依附的被膜囊進行分離,造成甲狀旁腺的裸化,則造成甲狀旁腺的完全壞死,導致永久性甲狀旁腺功能低下,難以模擬甲狀旁腺損傷與修復的過程。因此,研究中選擇用結扎下甲狀旁腺血管的方法建立甲狀旁腺損傷模型。
3.3 模型的穩定性
本研究發現,2組動物造模術后1 d、2 d、3 d、5 d、1周、2周及3周血PTH水平顯著低于術前水平(P < 0.05),4周時血PTH水平與術前比較差異無統計學意義(P > 0.05)。同時觀察到全甲狀旁腺損傷組術后1 d、2 d及3 d時血PTH顯著低于下甲狀旁腺損傷組(P < 0.05),全甲狀旁腺損傷組術后5 d、1周、2周、3周及4周的PTH也低于下甲狀旁腺損傷組,但差異無統計學意義(P > 0.05)。造模后血PTH檢測結果表明,兩種造模方法都可造成甲狀旁腺的損傷,但下甲狀旁腺損傷組PTH恢復也較快,可能是由于下甲狀旁腺損傷組僅造成下甲狀旁腺損傷,而未損傷的位于甲狀腺內的上甲狀旁腺迅速發揮功能代償,而全甲狀旁腺損傷組造模切除了雙側上甲狀旁腺,甲狀旁腺功能的恢復依賴于受損的下甲狀旁腺功能的恢復。可見,從造模后血PTH的變化認為全甲狀旁腺損傷組的造模方法優于下甲狀旁腺損傷組。
本研究發現,下甲狀旁腺損傷組造模術后1 d、2 d及3 d血鈣水平顯著低于術前水平(P < 0.05),但術后5 d時恢復正常,而全甲狀旁腺損傷組造模術后1 d、2 d、3 d及5 d的血鈣水平均顯著低于術前(P < 0.05),1周才恢復正常。從2組血鈣的變化情況看,術后血鈣都有顯著性下降,表明有甲狀旁腺的損傷,與Tan等[21]的研究一致,甲狀旁腺被切除后有血鈣的迅速下降。造模術后1 d血鈣最低,且全甲狀旁腺損傷組顯著低于下甲狀旁腺損傷組(P < 0.05),而下甲狀旁腺損傷組的血鈣恢復時間早于全甲狀旁腺損傷組。表明全甲狀旁腺損傷組模型造成的甲狀旁腺損傷較下甲狀旁腺損傷組為重。全甲狀旁腺損傷組的血鈣變化趨勢接近于臨床上甲狀腺術后甲狀旁腺損傷時血鈣的變化情況[25]。
從血鈣及PTH變化情況看,2組模型都造成了甲狀旁腺的損傷,為了評估兩種模型的穩定性,本研究還對各時間點的造模成功率進行了比較,發現下甲狀旁腺損傷組造模術后1 d及2d內的成模率為90%,3 d時下降到70%,5 d時進一步下降到了30%,1周以后甲狀旁腺功能全部恢復。而全甲狀旁腺損傷組術后1 d、2 d及3 d的成模率均達到了100%,5 d時為55.6%,1周時仍然有11.1%的甲狀旁腺功能尚未恢復。從血鈣、PTH及造模成功率來看,我們認為全甲狀旁腺損傷組模型更穩定,并且全甲狀旁腺損傷組未發生延遲性甲狀旁腺功能低下,能更好地模擬甲狀腺手術后暫時性甲狀旁腺損傷的情況。
3.4 模型的意義
通過本研究,我們首次建立了兔甲狀腺術后暫時性甲狀旁腺損傷的動物模型,為甲狀腺術后甲狀旁腺損傷分子機理的研究和促進損傷修復策略的研究奠定了動物模型基礎。
甲狀旁腺損傷導致的甲狀旁腺功能減退是甲狀腺手術最常見、最嚴重的并發癥。文獻[1-3]報道甲狀腺術后暫時性甲狀旁腺功能減退的發生率為10%~55.9%,永久性甲狀旁腺功能減退的發生率也在0~43%之間。盡管術中對甲狀旁腺進行原位保護是避免永久性甲狀旁腺功能減退的有效辦法,但暫時性甲狀旁腺功能減退并未減少[1, 4-6],表明原位保護后的甲狀旁腺也有損傷。盡管中國醫師協會外科醫師分會甲狀腺外科醫師委員會制定了《甲狀腺手術中甲狀旁腺保護專家共識》[7]指導術中進行甲狀旁腺保護,但甲狀旁腺原位保護后發生什么樣的病理改變,以及如何在甲狀旁腺損傷后采取有效治療手段促進受損甲狀旁腺功能的恢復,目前并未引起重視。因此,本研究希望建立穩定的甲狀腺術后暫時性甲狀旁腺損傷動物模型,為進一步的甲狀旁腺損傷機理和保護策略研究奠定動物模型基礎。
1 材料與方法
1.1 實驗動物和主要試劑
新西蘭大白兔20只(由昆明醫科大學動物實驗中心提供),雌雄不限,2.5~3.0 kg/只。每籠1只單獨飼養于標準環境。3%戊巴比妥、兔甲狀旁腺激素(para-thyroid hormone,PTH)測定試劑盒(酶聯生物)及血清Ca2+測定試劑盒購自南京建成生物工程研究所。
1.2 實驗動物分組及處理
實驗動物用3%戊巴比妥按1.1 mL/kg耳緣靜脈緩慢注射麻醉;動物仰臥位固定,頸部剪毛備皮,碘伏消毒;于甲狀軟骨至胸骨切跡上2 cm處縱向逐層切開,顯露氣管,用縫線向外牽拉雙側帶狀肌及皮膚,顯露甲狀腺;于氣管食管溝及甲狀腺周圍探查、顯露甲狀旁腺。實驗動物采用完全隨機方法分為下甲狀旁腺損傷組(n=10)和全甲狀旁腺損傷組(n=10)。下甲狀旁腺損傷組:探查甲狀腺及甲狀旁腺,結扎雙側下甲狀旁腺血管,模擬臨床手術中的下甲狀旁腺損傷情況(圖 1)。全甲狀旁腺損傷組:切除雙側甲狀腺及上甲狀旁腺復合體(圖 2)。將右側甲狀腺牽拉向對側,首先切斷右側甲狀腺上血管,處理甲狀腺下靜脈,將甲狀腺進一步牽向對側,顯露并保護喉返神經,探查上甲狀旁腺,結扎甲狀腺下動脈,將上甲狀旁腺連同甲狀腺復合體整塊切除。然后用同樣方法切除左側甲狀腺及上甲狀旁腺。切除過程中觀察下甲狀旁腺血供受損情況,若發現分離型甲狀旁腺未發生色澤及外觀改變,則對其血管進行結扎處理,避免損傷其被膜囊。造模結束逐層縫合切口,正常飼養。

1.3 觀察指標
1.3.1 甲狀旁腺顯露
觀察并記錄甲狀旁腺顯露情況。
1.3.2 血鈣及PTH水平檢測
分別于造模術前以及造模術后1 d、2 d、3 d、5 d、1周、2周、3周及4周心臟穿刺取血1 mL,檢測血鈣及PTH水平。
1.3.3 動物死亡情況
統計各組動物死亡情況。
1.3.4 病理學觀察
光鏡下觀察甲狀腺病理組織切片,明確上甲狀旁腺是否被切除。
1.4 成模標準
以術后血鈣或PTH水平低于正常為造模成功標準,以PTH恢復到正常范圍為判斷甲狀旁腺功能恢復的標準。術后4周時PTH低于正常水平為“延遲性甲狀旁腺功能低下”。
1.5 統計學方法
采用SPSS 17.0統計軟件進行數據分析。計量資料以均數±標準差(x±s)表示,造模前后血鈣及PTH的變化采用配對t檢驗;2組間血鈣和PTH的比較采用成組t檢驗;血鈣與PTH的相關性采用Spearman相關分析;成模率的比較用卡方檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 甲狀旁腺顯露情況
兔有4枚甲狀旁腺,雙側下甲狀旁腺位于頸總動脈、胸骨甲狀肌和胸骨舌骨肌包繞形成的筋膜間隙之內,而上甲狀旁腺并不能常規顯露,經病理學檢查證實位于甲狀腺內。兔的下甲狀旁腺外觀呈肉紅色、扁平或紡錘形,在肉眼下可以辨認,并可見出入其內的血管。本實驗中所有動物均顯露了雙側下甲狀旁腺,并根據甲狀旁腺與甲狀腺的關系,將下甲狀旁腺分為緊密型和分離型(圖 3)。下甲狀旁腺損傷組術中未能顯露上甲狀旁腺,全甲狀旁腺損傷組術中顯露上甲狀旁腺4枚,對切除的甲狀腺組織進行病理組織學檢查,觀察到上甲狀旁腺位于甲狀腺內(圖 4)。
2.2 動物死亡情況
本實驗中下甲狀旁腺損傷組無動物死亡,全甲狀旁腺損傷組動物死亡1只,死于造模術后第1天,其死亡原因為雙側喉返神經損傷導致的窒息。
2.3 血鈣變化情況
結果見表 1。由表 1可見,下甲狀旁腺損傷組造模術后1 d、2 d及3 d的血鈣水平顯著低于造模術前(P < 0.05),其中造模術后1 d及2 d的水平顯著低于造模術后3 d的水平(P < 0.05);造模術后5 d、1周、2周、3周及4周的血鈣水平逐漸恢復并接近術前水平,其差異無統計學意義(P > 0.05)。全甲狀旁腺損傷組造模術后1 d、2 d、3 d及5 d的血鈣水平顯著低于造模術前(P < 0.05);造模術后1周、2周、3周及4周的血鈣水平逐漸恢復并接近術前水平,其差異無統計學意義(P > 0.05)。造模術后1 d全甲狀旁腺損傷組的血鈣水平明顯低于下甲狀旁腺損傷組(P < 0.05)。

2.4 血清PTH變化情況
結果見表 2。從表 2可以看出,下甲狀旁腺損傷組造模術后1 d、2 d、3 d、5 d、1周、2周及3周的血PTH水平均顯著低于術前(P < 0.05),尤以造模術后1 d和2 d的血PTH水平下降最明顯,顯著低于3 d及以后各時相的水平(P < 0.05),造模術后4周血PTH的水平已恢復到接近術前水平(P > 0.05)。全甲狀旁腺損傷組造模術后血PTH水平的變化趨勢同下甲狀旁腺損傷組。全甲狀旁腺損傷組造模術后1 d、2 d及3 d的血PTH水平顯著低于下甲狀旁腺損傷組(P < 0.05),造模術后5 d、1周、2周、3周及4周時全甲狀旁腺損傷組的血PTH水平低于下甲狀旁腺損傷組,但差異無統計學意義(P > 0.05)。

2.5 血鈣及PTH水平變化的相關性分析
2組動物造模手術前后血鈣及PTH水平變化的Spearman相關分析結果顯示,血鈣與PTH水平變化成正相關關系(r=0.771,P=0.000)。
2.6 2組動物成模率比較
下甲狀旁腺損傷組造模術后1 d及2 d的成模率為90%,3 d時下降到70%,5 d時進一步下降至30%,造模術后1~4周時甲狀旁腺功能全部恢復。全甲狀旁腺損傷組造模術后1 d、2 d及3 d的成模率均達到了100%,5 d為55.6%,1周時仍然有11.1%的甲狀旁腺功能未恢復。全甲狀旁腺損傷組造模術后3 d及5 d時的成模率顯著高于下甲狀旁腺損傷組(P < 0.05)。
3 討論
甲狀腺術后甲狀旁腺功能減退不僅影響患者的術后快速康復,也影響患者的術后生活質量,缺乏有效的治療手段,需長期補鈣治療[8-9],給患者帶來心理和生理上的痛苦[10],甚至引發醫療糾紛[11],也給外科醫師帶來巨大壓力。Song等[1]發現,術中4枚甲狀旁腺都保留者較保留3枚以下者有較低的暫時性甲狀旁腺功能減退發生率,并認為甲狀腺切除術中應至少保護1枚血供正常的甲狀旁腺來避免永久性甲狀旁腺功能減退。Thomusch等[12]認為,術中辨認和保護少于2枚甲狀旁腺是術后發生永久性甲狀旁腺功能減退的危險因素,同時發現術中保留少于3枚甲狀旁腺較4枚甲狀旁腺都保留者有更高的低鈣血癥發生率。這些研究表明,原位保護的甲狀旁腺都可能發生損傷。目前僅有永久性甲狀旁腺損傷動物模型的報道[13],并未見暫時性甲狀旁腺功能低下的模型報道。因此,建立模擬甲狀腺術后甲狀旁腺損傷的動物模型,可為進一步的損傷分子機理研究及促進損傷修復研究奠定動物模型基礎。
3.1 實驗動物的選擇
目前,對甲狀旁腺相關疾病的研究常用的動物有兔[14-15]、大鼠[13, 16-18]、小鼠[19]等。大鼠和小鼠均只有1對甲狀旁腺[19],且大鼠的甲狀旁腺僅針尖大小,需借助顯微鏡才能辨認[13, 18, 20]。盧文麗等[19]也發現肉眼很難辨認大鼠和小鼠的甲狀腺及甲狀旁腺,且大鼠和小鼠甲狀旁腺大小和部位不規則。筆者在預實驗階段,也對大鼠進行解剖,肉眼下僅能辨認較小的甲狀腺,但無法辨認甲狀旁腺。可見,用大鼠或小鼠建立暫時性甲狀旁腺損傷模型技術要求高,可重復性差。
而兔有4枚甲狀旁腺,雙側下甲狀旁腺位于頸總動脈、胸骨甲狀肌、胸骨舌骨肌包繞形成的筋膜間隙內,上甲狀旁腺位于甲狀腺內[21-22]。本研究也發現,兔有4枚甲狀旁腺,雙側下甲狀旁腺均可肉眼下顯露,恒定位于頸總動脈、胸骨甲狀肌及胸骨舌骨肌包繞形成的筋膜間隙內,而上甲狀旁腺則位于甲狀腺內并不能常規顯露。可見,兔是用來建立甲狀旁腺損傷動物模型的理想選擇。
3.2 造模方法的選擇
由于人的甲狀旁腺與甲狀腺關系密切,原位保護過程中的操作與剝離會對甲狀旁腺及其血管造成機械性損傷,這是導致甲狀旁腺功能低下的直接原因[23],損傷的甲狀旁腺顏色逐漸變深,甚至呈黑色[24]。造模過程發現兔的緊密型甲狀旁腺的血供來自甲狀腺,甲狀腺切除可導致血供受損而造成甲狀旁腺損傷。分離型下甲狀旁腺的血管來自于甲狀腺上動脈或下動脈進入甲狀腺前的分支,甲狀腺切除不會對甲狀旁腺及其血管造成損傷,需對它的血管進行結扎造成甲狀旁腺缺血性損傷。在預實驗中發現,結扎甲狀旁腺血管后進一步對其所依附的被膜囊進行分離,造成甲狀旁腺的裸化,則造成甲狀旁腺的完全壞死,導致永久性甲狀旁腺功能低下,難以模擬甲狀旁腺損傷與修復的過程。因此,研究中選擇用結扎下甲狀旁腺血管的方法建立甲狀旁腺損傷模型。
3.3 模型的穩定性
本研究發現,2組動物造模術后1 d、2 d、3 d、5 d、1周、2周及3周血PTH水平顯著低于術前水平(P < 0.05),4周時血PTH水平與術前比較差異無統計學意義(P > 0.05)。同時觀察到全甲狀旁腺損傷組術后1 d、2 d及3 d時血PTH顯著低于下甲狀旁腺損傷組(P < 0.05),全甲狀旁腺損傷組術后5 d、1周、2周、3周及4周的PTH也低于下甲狀旁腺損傷組,但差異無統計學意義(P > 0.05)。造模后血PTH檢測結果表明,兩種造模方法都可造成甲狀旁腺的損傷,但下甲狀旁腺損傷組PTH恢復也較快,可能是由于下甲狀旁腺損傷組僅造成下甲狀旁腺損傷,而未損傷的位于甲狀腺內的上甲狀旁腺迅速發揮功能代償,而全甲狀旁腺損傷組造模切除了雙側上甲狀旁腺,甲狀旁腺功能的恢復依賴于受損的下甲狀旁腺功能的恢復。可見,從造模后血PTH的變化認為全甲狀旁腺損傷組的造模方法優于下甲狀旁腺損傷組。
本研究發現,下甲狀旁腺損傷組造模術后1 d、2 d及3 d血鈣水平顯著低于術前水平(P < 0.05),但術后5 d時恢復正常,而全甲狀旁腺損傷組造模術后1 d、2 d、3 d及5 d的血鈣水平均顯著低于術前(P < 0.05),1周才恢復正常。從2組血鈣的變化情況看,術后血鈣都有顯著性下降,表明有甲狀旁腺的損傷,與Tan等[21]的研究一致,甲狀旁腺被切除后有血鈣的迅速下降。造模術后1 d血鈣最低,且全甲狀旁腺損傷組顯著低于下甲狀旁腺損傷組(P < 0.05),而下甲狀旁腺損傷組的血鈣恢復時間早于全甲狀旁腺損傷組。表明全甲狀旁腺損傷組模型造成的甲狀旁腺損傷較下甲狀旁腺損傷組為重。全甲狀旁腺損傷組的血鈣變化趨勢接近于臨床上甲狀腺術后甲狀旁腺損傷時血鈣的變化情況[25]。
從血鈣及PTH變化情況看,2組模型都造成了甲狀旁腺的損傷,為了評估兩種模型的穩定性,本研究還對各時間點的造模成功率進行了比較,發現下甲狀旁腺損傷組造模術后1 d及2d內的成模率為90%,3 d時下降到70%,5 d時進一步下降到了30%,1周以后甲狀旁腺功能全部恢復。而全甲狀旁腺損傷組術后1 d、2 d及3 d的成模率均達到了100%,5 d時為55.6%,1周時仍然有11.1%的甲狀旁腺功能尚未恢復。從血鈣、PTH及造模成功率來看,我們認為全甲狀旁腺損傷組模型更穩定,并且全甲狀旁腺損傷組未發生延遲性甲狀旁腺功能低下,能更好地模擬甲狀腺手術后暫時性甲狀旁腺損傷的情況。
3.4 模型的意義
通過本研究,我們首次建立了兔甲狀腺術后暫時性甲狀旁腺損傷的動物模型,為甲狀腺術后甲狀旁腺損傷分子機理的研究和促進損傷修復策略的研究奠定了動物模型基礎。