SD大鼠脊髓损伤模型的制备及功能的评定

急性大鼠脊髓损伤Allen's法模型的改良及电生理评价李一帆;陈东;张大威;薛辉;刘佳梅【摘要】目的建立一种更实用、标准、可靠的急性大鼠脊髓撞击损伤模型,为脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)的进一步研究奠定基础.方法将36只成年雌性Wistar大鼠随机分成三组,每组12只.脊髓损伤(SCI)组:用自制改良的Allen's撞击器,以60gcm致伤力损伤大鼠T10胸椎对应脊髓.假手术组:只打开椎板,暴露脊髓,不造成SCI.正常对照组:正常大鼠,不做任何处理.各组定期行为学观察(BBB评分),术后30天进行组织学观察和神经电生理检测.结果 HE染色:假手术组与正常对照组基本一致的.SCI组可见灰、白质组织结构不完整,损伤区可见大片坏死灶、细胞肿胀.BBB评分:假手术组术后1周功能恢复接近正常.SCI组术后第2周开始恢复,到第3周基本停止,最终BBB评分未超过6分,两组比较有明显差异.神经电生理(SEP,MEP)检测:SCI组可以明显看到SEP与MEP的峰-峰值急剧降低,且潜伏期明显延长,差异显著(P<0.01).结论改良后的急性大鼠脊髓损伤模型制作法操作简便、重复性好,是较为理想的方法.【期刊名称】《中国实验诊断学》【年(卷),期】2010(014)008【总页数】4页(P1169-1172)【关键词】动物模型;脊髓损伤;BBB评分;电生理;改良【作者】李一帆;陈东;张大威;薛辉;刘佳梅【作者单位】吉林大学白求恩医学院,组织学与胚胎学教研室,吉林,长春,130021;长春中医药大学,基础医学院解剖教研室;吉林大学白求恩医学院,组织学与胚胎学教研室,吉林,长春,130021;广东医学院,组织学与胚胎学教研室;吉林大学白求恩医学院,机能科学实验平台;吉林大学白求恩医学院,组织学与胚胎学教研室,吉林,长春,130021;吉林大学白求恩医学院,组织学与胚胎学教研室,吉林,长春,130021【正文语种】中文【中图分类】R683.1;R687.32脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是交通、工矿事故及运动意外中常见的中枢神经系统损伤性疾病,损伤所致的截瘫严重影响伤者的身心健康,目前,脊髓损伤模型繁多,但尚无统一的分型[1,2]。

大鼠脊髓挫伤模型对比及行为学评价唐涛;马小翠;姚冰;陈一;朴浩哲【摘要】目的建立不同程度MASCIS和IH大鼠脊髓损伤模型,研究损伤程度、造模方式与行为、解剖结果之间的关系.方法将80只雌性SD大鼠随机分为4组,每组20只.分别制作NYU 12.5 mm、NYU 25 mm、IH 150 kdyn和IH 200 kdyn 模型,对模型制作成功率、BBB评分、Grid Walking评价、热痛以及损伤中心残余组织量进行评价.结果两种造模方法成功率相似;所有动物损伤后0～3 dBBB评分均降至0分左右,随时间增加,BBB评分均逐渐恢复,4～6周达到平台期,NYU 25 mm组评分最低,IH 200组评分居中,IH 150组合NYU 12.5 mm组评分相似且最高;Grid Walking坠落率随损伤程度增高而增加;Hargreaves结果受运动功能影响较大;运动障碍与损伤中心层面组织残余量成反比.结论 MASCIS和IH模型均能满足脊髓损伤病理生理机制研究要求,但应根据实验目的选取相适应的造模参数.【期刊名称】《中国比较医学杂志》【年(卷),期】2019(029)002【总页数】5页(P84-88)【关键词】脊髓损伤;模型;动物;行为学【作者】唐涛;马小翠;姚冰;陈一;朴浩哲【作者单位】中国医科大学肿瘤医院,辽宁省肿瘤医院神经外科,沈阳 110042;中国医科大学肿瘤医院,辽宁省肿瘤医院麻醉科,沈阳 110042;中国医科大学肿瘤医院,辽宁省肿瘤医院神经外科,沈阳 110042;中国医科大学肿瘤医院,辽宁省肿瘤医院神经外科,沈阳 110042;中国医科大学肿瘤医院,辽宁省肿瘤医院神经外科,沈阳 110042【正文语种】中文【中图分类】R-33脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)是一种高致残率疾病，目前对其复杂的病理生理机制尚不完全清楚[1]。

脊髓损伤动物模型作为脊髓损伤研究的重要载体，作用至关重要。

大鼠脊髓横断及半横断模型的复制动物脊髓损伤模型既可用来研究脊髓损伤的病理生理学机制，又可用来筛选有助于脊髓损伤恢复的治疗措施。

损伤模型包括以下几类：①机械损伤；②电损伤；③激光损伤；④缺血性脊髓损伤以及化学损伤。

复制机械性脊髓损伤模型的关键点，是如何使脊髓损伤客观化、定量化，并具有较高的可重复性。

脊髓横断或半横断模型最常见，方法较为简便。

1、实验准备（1）动物：SD大鼠，体重180～220g。

（2）器械：大鼠固定木板1块医用酒精棉球若干5ml一次性注射器1支弯头手术剪1把（14#，备皮用）双面保险刀片1片尖端圆钝的细钢丝钩形探针1根（可用回形针自己制作，尖端尽量磨圆）手术显微镜1架（条件允许时）直尺1把缝线及缝针（3）试剂：3%戊巴比妥钠（30mg/kg），冰冻生理盐水，温热生理盐水2、实验步骤（1）观察大鼠在脊髓损伤前的行走行为，并用针刺其后肢脚趾，观察反应情况。

（2）选择体重180～220g的雌性大白鼠，经腹腔注射3%异戊巴比妥钠（30mg/kg）麻醉后，腹位固定于手术台上，剪除胸腰断背部毛发，于T5~T13中线切开皮肤，钝性分离浅筋膜，剪开棘突两侧筋膜及肌肉，于T8~T9进行椎板切除术。

暴露脊髓，用温热生理盐水冲洗伤口。

（3）脊髓横断：将双面保险刀片打磨成适当的形状，尖端呈锐角，便于切断脊髓。

将一尖端圆钝的细钢丝钩形探针，沿硬脊膜外由椎管的一侧导致另一侧，轻轻提起脊髓，运用刀片往返运动（如锯木头般）切断脊髓。

此时，如脊髓完全横断，则探针可由脊髓断端取出。

用冰冻生理盐水反复冲洗伤口止血。

（4）脊髓半横断：将打磨好的尖端锐利的保险刀片沿脊髓中线（尽量避开脊髓中央动脉）垂直插入至椎管底，并向椎管一侧划开脊髓，重复一次，保证一侧脊髓完全横断。

用冰冻生理盐水反复冲洗。

（5）手术效果观察：在手术显微镜下观察伤口出血情况和脊髓断端损伤程度。

断端回缩，测量断端间隙，检查脊髓横断或半横断是否完全。

（1）脊髓损伤手术完成后，用细缝线缝合深层肌肉，逐层缝合伤口。

脊髓损伤模型制作及方法1.化学损伤模型化学损伤模型是通过定位注射或者鞘内给药的方法损伤脊髓组织细胞。

其损伤的病理变化以神经元溃变为主，完整性不受破坏，类似于脊髓灰质炎的病变，适用于神经细胞移植的研究。

例如，通过微纤维植入谷氨酸、天冬氨酸、N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDA)或红藻氨酸盐，可建立兴奋性毒性脊髓损伤模型，引起少突胶质细胞和神经细胞死亡及诱发电位传导阻滞。

而于鞘内注射红藻氨酸盐也可引起少突胶质细胞和神经细胞死亡。

在脊髓背侧局部使用红藻氨酸盐或NMDA导致兴奋性中毒，而显微注射到灰质，可以导致脊髓灰质变性。

注射磷脂酶A2到大鼠胸部脊髓腹外侧白质可产生出血，炎细胞浸润，脱髓鞘及灰质、白质的病变和运动神经传导障碍。

2.光化学损伤模型光化学损伤模型，一般采用光增敏剂二碘曙红(孟加拉玫红)或四碘荧光素二钠(藻红B)进行静脉注射，然后分别以氩离子灯或氙弧灯产生的514.5nm激光或560nm绿光照射拟损伤的脊髓部位，光与光增敏剂发生反应，使局部自由基大量堆积，损伤脊髓血管内皮细胞，进而引发血栓，导致缺血性的损伤和水肿。

该法能保持硬脊膜的完整性，甚至不必切开皮肤。

激光足以穿透脊背表面，但应注意防止光的热效能对脊髓的直接灼伤。

3.脊髓震荡型损伤模型脊髓震荡型损伤模型采用闭合性液压装置损伤脊髓，其原理是通过向密闭的腔隙内快速注入定量的生理盐水，造成组织变形和移位，使组织损伤。

该装置在致伤的关键步骤上均定量化、客观化，操作简单、方便，不受人为因素干扰。

液体冲击硬膜后，在密闭的椎管内产生压力传导，接近人体闭合性脊髓损伤。

该模型具有稳定性和重复性好，致伤能量可以客观、定量测定，损伤情况可以分级等优点，目前广泛应用于颅脑损伤的研究。

但是，由于液体流变学特点不仅取决于液体本身，同时还受接触物体的影响，因此很难对该装置进行生物力学分析。

制造动物模型的目的是模拟人类脊髓损伤并将动物模型上的重大发现用于临床。

上述的动物模型都有其优缺点，完全理想化的模型是不存在的，各种损伤模型仅能反映临床上该类型脊髓损伤。

脊髓损伤评定标准
一、感知能力评估
感知能力是指个体通过感觉器官获得信息的能力。

在脊髓损伤患者中，感知能力的评估主要包括以下几个方面：
1.痛觉：评估患者对疼痛的感知能力，包括痛觉过敏、痛觉缺失等。

2.温度觉：评估患者对温度变化的感知能力。

3.触觉：评估患者对触碰、轻拍等刺激的感知能力。

4.位置觉：评估患者对肢体位置的感知能力。

二、运动功能评估
运动功能是指个体完成动作的能力。

在脊髓损伤患者中，运动功能的评估主要包括以下几个方面：
1.肌肉力量：评估患者肌肉的力量和耐力。

2.关节活动度：评估患者关节的活动范围。

3.协调性：评估患者肢体协调动作的能力。

4.运动控制：评估患者对动作的准确性和稳定性的控制能力。

三、平衡与协调评估
平衡与协调是指个体在保持身体姿势稳定和完成动作时，身体各部分之间的协同工作能力。

在脊髓损伤患者中，平衡与协调的评估主要包括以下几个方面：
1.静态平衡：评估患者保持静止姿势的能力。

2.动态平衡：评估患者在运动过程中保持身体姿势稳定的能力。

3.协调性动作：评估患者完成复杂动作时的协调性和稳定性。

四、日常生活能力评估
日常生活能力是指个体完成日常生活活动的能力。

在脊髓损伤患者中，日常生活能力的评估主要包括以下几个方面：
1.自理能力：评估患者独立完成日常生活活动的能力，如进食、洗漱、穿脱衣物等。

2.转移能力：评估患者独立完成床椅转移、上下楼梯等能力。

3.交流能力：评估患者的语言、文字和手势交流能力，以及理解他人语言的能力。

大鼠脊髓损伤模型构建脊髓损伤 ( spinal cord injury，SCI) 是一种致残率高、后果严重的中枢神经系统性损伤，给个人、家庭、社会带来了沉重的负担。

建立理想的动物模型是开展脊髓损伤相关研究的首要问题。

国内外已经建立了脊髓挫伤、压迫损伤、横断损伤、缺血损伤、牵张损伤和化学损伤等多种脊髓损伤动物模型。

目前常采用小型动物（大鼠、小鼠），这是由于其大多遗传背景明确，体内微生物可控制，其性状显著稳定，质量和规格也可任意选择，并且价格低廉，易于获得，便于管理。

Allen 于 1911 年采用重物坠落撞击动物脊髓背侧，复制出脊髓损伤模型，开创了脊髓损伤的标准化实验研究。

此后很多研究者在此基础上进行了许多改进。

皮质撞击装置、空气撞击装置等能精确控制撞击力度，具有很好的可重复性，但是费用很好，限制了推广应用范围。

采用重物自由下落打击在放置于大鼠脊髓表面的垫片上, 从而造出损伤模型。

模型的特点是:①模拟人类脊髓受损的过程, 临床相似度高。

②可以人为调整致伤的部位和范围。

③硬膜具有完整性, 保证无外源性成分侵入, 防止脑脊液外漏。

麻醉后，将大鼠背部至腰部的毛剔除干净。

将大鼠俯卧固定在手术板上。

用手从大鼠的肋骨向脊柱摸动，确定第十三胸椎（与第十三肋骨连接）的位置。

再沿脊柱棘突向前，确定第十胸椎的位置。

用碘伏消毒液对背部进行消毒。

以第十胸椎为中点，纵向切一道2-3cm的切口，切开皮肤，即可看到脊椎。

再次确定第十胸椎，用剪刀沿棘突将左右两侧的肌肉与棘突分离，直到看到椎板为止。

用缝针穿过分别左右两侧肌肉往两侧牵拉，暴露棘突和椎板。

用剪刀剪去棘突与棘突之间的肌肉，将第十棘突从第九和第十一棘突间游离出来。

可以明显看到脊柱的连接处，从连接处的小口将剪刀轻轻伸入，先向大鼠右侧方向，沿椎板向内深入，剪断椎板，相同操作剪断左侧椎板。

若是能顺利剪断椎板，则用镊子提住棘突稍一用力即可将棘突处的椎骨完整取下，暴露脊髓。

该过程是操作中最麻烦也最重要的过程，伸入剪刀时，千万不能伤到脊髓。

大鼠劲动脉球囊损伤模型步骤及说明
动物案例
SD大鼠220-250g
造模方法
球囊损伤血管内皮
血管夹夹住颈总动脉（尽量靠心端），用血管夹夹闭颈内动脉，用丝线结扎颈外动脉靠脑端。

将老鼠手术部位移至体视镜下，用显微剪在颈外动脉上斜行剪一个小口，注意小口长度不要超过血管周长的三分之一，将微型球囊的球囊端逆行插入劲总动脉内，轻轻捏住球囊的另外一端让球囊充气，注意球囊大小，
以将血管撑起为易，来回抽动球囊（3-5次），使血管内皮脱落，小心退出球囊装置，用丝线结扎颈外动脉的分叉处，清理伤口。

造模周期
1-2天
模型成功率
70%。

实验名称：脊髓损伤实验实验目的：了解脊髓损伤的病理生理变化，探讨脊髓损伤的机制和治疗方法。

实验时间：2022年10月25日实验地点：实验动物实验室实验动物：SD大鼠，体重200-220g，雌雄不限，共10只。

实验材料：脊髓损伤模型制备试剂、手术器械、生理盐水、生理盐水溶液、组织切片染色试剂等。

实验方法：1. 实验动物分组：将10只SD大鼠随机分为两组，实验组（脊髓损伤组）和对照组（假手术组），每组5只。

2. 脊髓损伤模型制备：采用脊髓损伤模型制备试剂，按照说明书进行操作。

将实验组大鼠进行全身麻醉，俯卧位固定，常规消毒皮肤，取T10-T12节段背正中切口，暴露脊髓，使用脊髓损伤模型制备试剂对脊髓进行损伤。

3. 假手术组：对假手术组大鼠进行同样的手术操作，但不进行脊髓损伤。

4. 术后护理：术后给予大鼠抗感染、抗炎、营养支持等治疗，观察大鼠的一般情况，包括活动、摄食、大小便等。

5. 标本采集：实验组大鼠于术后第1、3、7、14天各处死1只，对照组大鼠于术后第1、3、7、14天各处死1只。

分别取脊髓组织，进行病理学观察和免疫组化检测。

6. 病理学观察：将脊髓组织进行固定、切片、染色，观察脊髓组织的形态学变化。

7. 免疫组化检测：采用免疫组化技术检测脊髓组织中神经生长因子（NGF）的表达。

实验结果：1. 病理学观察：实验组大鼠脊髓组织出现明显病理改变，如神经纤维变性、神经元丢失、胶质细胞增生等。

对照组大鼠脊髓组织无明显病理改变。

2. 免疫组化检测：实验组大鼠脊髓组织中NGF表达明显降低，与对照组相比差异具有统计学意义（P<0.05）。

实验结论：1. 脊髓损伤会导致脊髓组织发生明显的病理改变，如神经纤维变性、神经元丢失、胶质细胞增生等。

2. 脊髓损伤后，NGF表达降低，可能参与脊髓损伤的病理生理过程。

3. 本研究为脊髓损伤的病理生理机制提供了实验依据，为脊髓损伤的治疗提供了新的思路。

实验讨论：脊髓损伤是一种常见的神经系统疾病，给患者的生活质量带来严重影响。