新生儿出生后往往会因为多种原因导致肠道摄取营养方式不能正常启动，此时常用全肠外营养(total parenteral nutrition,TPN)来维持新生儿的生命。虽然这种营养方式早已应用于临床，但是TPN存在不可避免的缺点，会影响新生儿胃肠道的适应过程使其发育受阻、细菌定植紊乱以及营养吸收障碍，同时正因为TPN的使用范围广，产生的影响大、所以很多的研究者致力于不断元善TPN。事实上，TPN营养方案一直在被优化以满足新生儿的生长和发育需求，同时又不会给新生儿未成熟的生化和生理系统太大的压力。新生猪被认为是一个研究新生儿TPN的合适模型，因为它们之间有着相似的解剖学、生理和代谢过程，如两者之间显示了相似的必需氨基酸需求，猪血浆中的氨基酸浓度与新生儿接受TPN和母乳喂养的血浆中氨基酸浓度相似。由于这些相似性，新生猪用于TPN中钙的代谢研究，TPN引起的肝毒性研究，TPN对胃的生长和发育、免疫系统的影响研究，给予新生儿氨基酸组成改变的TPN研究，这些都需要特定的研究模型。除了猪，新生兔、豚鼠、犬都曾被用于研究TNP对新生儿生长发育的影响，但相比而言，猪是与人类最相似的，是最合适的模型、猪的TPN模型已经被用于研究TPN给予营养的方式对肠道发育、血流、消化、吸收功能、上皮完整性与胃防御功能影响的研究，结果显示，在新生猪TPN后可以观察到与新生儿TPN相似的临床并发症，包括肝脏的脂肪组成改变、肝脏胆汁淤积、肺泡巨噬细胞出现脂质、坏死性小肠结肠炎等。

新生儿的个体发育和猪的类似，一些研究者认为在许多方面，新生猪与早产儿更加相似，而不是新生儿，包括身体组成(低脂肪)和低体温调节能力。猪的发育和生长速度远远高于人类，这样可以看作新生儿加速的生长和发育。这个快速生长加快了对TPN中营养成分的微小代谢变化的反应和观察，可以显著缩短研究时间。以氨基酸为例，我们知道，新生儿的成长和发育是离不开氨基酸的，但是目前新生儿TPN中氨基酸联合应用以放大蛋白质的合成和堆积，减少氨基酸降解的方法还没有建立，另外关于新生儿个体氨基酸代谢的知识也不完善。这主要是因为新生儿的临床研究受到多个因素的影响：不同个体的不同疾病将代谢需求复杂化；道德和实际情况限制了配方方案的操作和实验的设计；临床上可以接受的检测方法灵敏度不够，不足以检测出不同TPN方案的不同反应。使用动物模型使得实验研究可以拥有一个健康的、个体差异小的群体，尤其是喂养配方的灵活设计、有一定危害性方法和敏感度高的检测方法的使用，而这些方法在临床上是不被接受的。这样一个模型可以综合地、深刻地反映TPN的代谢对个体的影响。

另外，猪也可以用于早产儿TPN 配方研究。足月儿对营养的要求与成年人不同，而早产儿的营养要求又与足月儿不同，而且出生时身体状况不同的早产儿对营养的要求也是不同的。早产儿没有成熟的消化和吸收体系，对摄入营养的耐受力是非常有限的，同时还常常伴有呼吸系统、循环系统、排泄系统和代谢系统的并发症，导致在围产期新生儿不能顺利地从肠外营养转变为肠内营养，早产儿的身体状况呈多样性，营养的摄取能力参差不齐。所以，早产儿的喂养配方要求具有特殊性，必须满足器官发育的营养需求，同时又不能超过这些营养的浓度限制，目前不同身体状况的早产儿对各种营养需求的范围并不清楚。早产儿如果不能通过乳头进行母乳喂养，可以通过插入胃管给予肠内营养，如果不能吸收人乳或者全蛋白配方，可用更易消化的肠内配方或肠外营养。临床数据显示早产儿一般都不能忍受肠内营养，所以TPN是早产儿营养支持的重要方式。建立针对早产儿的稳定性高、适用性广的TPN，了解不同状况早产儿营养的需求、吸收、代谢均是目前亟待解决的问题。所以，早产儿TNP的研究模型的选择也必须经过深思熟虑，应当要满足以下条件：与新生儿的体型、解剖和生理学特征相似；孕期的营养积聚模式和器官发育过程相似；孕期分娩时间与超级低体重儿、极低体重儿、低体重儿和足月儿有一致性；在可控诱导因素的作用下产生相似的病理生理过程和结果；可按照新生儿重症监护室的标准来护理；可控制初乳的摄取和剥夺；可按照重症监护室中的方式给予肠内和(或)肠外营养。新生猪几乎满足以上所有要求，这个模型适合不同胎龄的新生儿营养方案研究，不同病理条件下的新生儿营养方案研究，不同医学治疗下的新生儿营养方案研究以及不同的营养给予方式时营养方案的研究。事实上，猪已经被用于婴儿配方产品研究大约有30多年了，只是在有特殊要求的早产儿上需要深入研究，不断完善。

同时，奶喂养猪也是研究新生儿奶喂养时消化和吸收情况极为有价值的模型，是研究初乳对新生儿和早产儿的生长和发育影响的重要模型。进行肠外营养的早产儿一般都没有摄入初乳，最近的研究显示母乳喂养的猪肠道中蛋白质的合成在新生儿早期增加，蛋白质的积聚很大程度上是依赖初乳蛋白质的吸收，尤其是免疫球蛋白，肝脏中糖原的生成也和初乳的摄取有关，营养代谢也受到初乳摄入的影响。可见，对初乳摄取及其与相关生理过程的关系研究十分必要，可在新生猪上模拟新生儿初乳摄入，建立有关初乳的研究模型。但是猪的母乳和人的母乳的蛋白质、碳水化合物与脂肪的水平是不一样的，新生猪和新生儿对营养的需要也不是完全一样的，在这个模型上有一些问题需要我们进一步的明确才能将这个模型朝向标准化发展，例如，肠内营养配方和肠外营养配方各营养成分的比例以支持在不同阶段和不同的生理病理状况下新生儿正常的代谢，满足其生长和发育的营养需求。

研究模型实例：TNP喂养和母乳喂养对身体组成的影响

(1)实验设计：70头Yorkshire猪，选50头新生猪，出生后1～3天断奶，其中10头当时处死以测量身体组成，另外40头当天手术，给予8天的TPN，同时收集尿液测量氮和液体平衡。称量母乳喂养的10窝新生猪的体重，8天后，从每窝中选择两头猪，一头接近于平均体重，另一头接近TPN喂养8天后的体重。测量生化和血液学指标，比较TNP喂养和母乳喂养对其生长和身体组成的影响。

(2)手术步骤：预先肌肉注射0.09mg／kg阿托品，之后肌肉注射氯胺酮22mg／kg和乙酰丙嗪0.5mg／kg诱导麻醉，插管并通气，用含0.8％氟烷的混合气体，一氧化氮和氧气(1：2)维持麻醉，肌肉注射0.5ml甲氧苄啶或磺胺多辛以防止感染。临床上TPN使用的橡胶管，在无菌环境下，将0.4mmid×1.6mmod的导管插入左股骨静脉，延伸到下腔静脉，作为TPN输入口。将1.0mmid×2.2mmod的导管插入左侧颈外静脉，延伸到上腔静脉，作为静脉血采样口。将1.0mmid×2.2mmid导管穿过前膀胱壁，双钱包字符串缝合，用于现场采尿。最好将导管挂在扣眼周围紧贴导管壁，缝合固定在组织下面，另外，可给猪穿上棉夹克以保护取样导管和TPN的输入口。每头猪被放在一个代谢笼内，配备加热灯以保持体温，用专门的设备进行TPN输注，导管每日用生理盐水冲洗。

(3)TPN方案：新生猪正常生长和组织沉积的营养要求，见表4-4，TPN溶液中各营养成分的配比，见表4-5。静脉输注营养的具体要求是依据经口饲喂的营养要求以及肠道在每一营养元素代谢中的作用而制定。

(4)TPN的配制：粉状氨基酸溶解于60℃无菌水中，氨基酸溶液避光储存，使用前与其他成分混合。配制溶液时，为尽量地减少沉淀，按照以下顺序加入：氨基酸、葡萄糖、磷酸钾、微量营养物，最后加葡萄糖酸钙，混匀0.22μm过滤器过滤，确保无菌、无热源，装袋并避光冷藏，维生素、示踪矿物质和铁在临用前加入。

TPN的输注在手术后3小时后开始，TPN的溶液和脂质分别按15ml／h和0.9ml／h的速度输注，TPN溶液的输注过程使用压力敏感泵来控制，脂肪乳注射液使用注射器泵控制，输注速率逐渐提高，到输注的第二天增至整个液体摄入为每天320ml／kg(TPN为每天275ml／kg，脂质为每天47ml／kg)，之后的输注速率随着每日的体重增加而改变。

(5)检测指标：根据实验设计关注的终点，每日收集尿液，检测葡萄糖、酮类、pH、胆红素、尿胆素原、蛋白和血，每日计算液体平衡。氮平衡在研究的最后5天进行测量，在实验的第7天，静脉血用于血清生化和血液学检测。

表4-4  新生猪静脉营养需求和TPN方案营养成分的对比

表4-5  TPN溶液中各营养成分的比例