大鼠脊髓半切损伤模型的建立及运动功能评估

大鼠脊髓半切损伤模型的建立及运动功能评估

孙丹华徐纪伟陈旭东

（漯河医学高等专科学校河南漯河462002）

【摘要】目的：制作一种简易、稳定的大鼠脊髓半切损伤模型，通过行为学测试动物的运动功能，为临床研究提供适宜的模型。方法：根据实验要求选取SD大鼠并随机分为对照组、假手术组和半切损伤组，于手术后第1、7、14、21、28d这五个时间点采用BBB运动功能评分标准和斜板试验标准进行大鼠肢体功能检测，同时采用尼氏染色观察脊髓组织结构变化。结果：通过尼氏染色发现脊髓内部的灰质和白质已经出现变性坏死。术后半切损伤组的BBB运动功能评分及斜板试验评分均显著低于其他两组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。结论：该方法可以成功制备大鼠脊髓半切损伤模型，并且术后各项功能稳定、可靠，可以广泛应用于脊髓损伤相关机制研究及药物治疗。

【关键词】脊髓；半切；损伤；模型；大鼠

【中图分类号】R36【文献标识码】A【文章编号】1007-8231（2016）22-0220-02

脊髓损伤会导致肢体的感觉、运动功能完全或部分丧失，严重威胁人们身体健康，目前脊髓损伤在临床尚无有效方法解决，为了推动脊髓损伤的医学研究及临床治疗，需要建立一种临床相似、稳定及简便容易操作的动物模型[1]。这里我们制作一种简易、稳定、可靠的脊髓半切损伤模型，术后开展行为学测试，评价模型的有效性。

1.材料与方法

1.1材料

选取清洁级成年雌性SD大鼠75只，体质量200～250g，恒冷箱冰冻切片机、DM2500显微镜。

1.2方法

1.2.1动物分组按每组25只将大鼠随机分为三组，为对照组、假手术组和半切损伤组。

1.2.2实验模型乌拉坦（10mg/kg）腹腔注射麻醉大鼠，将其呈俯卧位固定在手术台上，在第九胸椎附近去毛消毒，并纵向切开约3cm的背部皮肤，重点剥离第九、十胸椎右侧椎板及横突的组织肌肉，固定周围的组织肌肉，从第九胸椎右侧椎间隙进入，剪断黄韧带，采用外科持针器咬除棘突椎板至右侧关节突，冲洗伤口及压迫止血，露出脊髓后正中沟，于后正中沟位置垂直插入15号手术刀片，刀尖向一侧横切脊髓，达到中央导水管，一侧下肢出现痉挛抽搐，然后瘫痪，缝合创口，再肌注1万单位青霉素预防感染，连续治疗3d；在假手术组只去除右侧椎板，而不损伤脊髓组织；在对照组只麻醉大鼠，而不开展手术。

1.2.3形态学观察麻醉大鼠，灌入4%多聚甲醛，取出脊髓，包埋组织，作横行冰冻切片，行尼氏染色，显微镜下观察分析。

1.2.4行为学评价BBB运动功能评分：第一部分0～7分，主要是评价动物的后肢关节运动情况；第二部分8～13分，主要是评价动物的后肢运动步态及协调性情况；第三部分14～21分，主要是评价动物的运动中爪精细动作情况。

斜板实验评分：准备一块带有纹理的斜板，然后将动物放置在斜板上，且动物的身体纵轴与斜板纵轴垂直，斜板每次升高或降低5度，观察大鼠身体姿势维持能力、抓握能力。

1.3统计学分析

采用SPSS13.0统计软件进行方差分析及组间t检验。

2.结果

2.1BBB评分

在手术前动物的BBB运动功能评分均达到21分。假手术组在术后7天BBB评分已达到20分左右，运动功能已经基本恢复，而半切损伤组的BBB评分随时间延长均逐渐升高，能达到7.5分左右。半切损伤组与其他两组比较，差异显著具有统计学意义（P＜0.05）。

2.2斜板实验

健康成年大鼠斜板实验测试可达75°左右。假手术组在术后7天斜坡临界角度就已达到70°左右，半切损伤组在术后1天斜坡临界角度下降明显，但随时间延长斜坡临界角度逐渐升高，于14天后趋于稳定。半切损伤组与其他两组比较，差异显著具有统计学意义（P＜0.05）。

2.3形态学观察

脊髓半切损伤7天后发现损伤区有大量灶状出血和白细胞浸润现象，神经元胞体增大及细胞核轮廓不清，部分神经元发生凋亡，损伤区同侧周围出现神经胶质细胞增生，损伤区对侧神经元及胶质细胞肿胀，手术后14d脊髓内炎症反应减轻，神经胶质细胞大量增生，手术后28天脊髓损伤区已形成空洞，相邻脊髓组织被瘢痕组织替代，对侧脊髓结构规则。

3.讨论

动物模型要具备以下条件：（1）临床相似性，模型要贴近临床病例。动物模型制作是脊髓开放性损伤，临床病例是因撞击所致脊髓封闭性损伤；（2）可调控性，根据研究要求制作不同等级实验模型；（3）可操作及重复性，实验模型制作过程要有标准步骤，检测方法，易重复操作[2]。

我们采用大鼠建立脊髓半切损伤模型依据：一是大鼠价格相对便宜，高级神经系统发达，易喂养，在动物实验中应用广泛；二是便于进行脊髓损伤机制研究，操作简单。此种实验模型会引起损伤侧断面以下肢体完全失去感觉及运动功能，对研究中神经再生和运动功能恢复有重要意义；还能选择性切断脊髓内神经传导束，例如切断脊髓背外侧部分能阻断红核脊髓束的信息传导，观察同侧前肢运动功能变化，并选择对侧的传导束作对照；另外，此模型对神经功能损伤不严重，动物有大小便能力，有利于研究人员长期观察[3]。

建立此种实验模型后统计分析动物BBB运动功能评分和斜板试验评分，发现动物运动功能在损伤后开始呈现下降又渐恢复，之后处于稳定状态，说明该模型稳定性较好，达到实验要求。通过尼氏染色发现损伤区的脊髓出现变性坏死，部分神经元肿胀、凋亡，损伤周边神经胶质细胞大量增生，而对侧脊髓组织内部结构相对规则，模拟脊髓半切损伤后的病理生理变化[4]。

该模型特别适宜于判断脊髓损伤后脊髓再生修复相关的基础研究，是脊髓再生研究的理想模型。

【参考文献】

[1]王颖,王开友,陈德喜.急性脊髓损伤动物模型的建立[J].青岛医药卫生,2009,2:143-145.

[2]高银峰.脊髓损伤动物模型的研究进展[J].南通大学学报(医学版),2011,4:281-283.

[3]田伟,张焱,孙岚.脊髓损伤动物模型的建立及其评价[J].中国康复理论与实践,2010,3:221-223.

[4]赵富生张晓莉武庚.大鼠两种脊髓半切模型制备方法的改良及比较[J].实验动物与比较医学,2014,1:6-11.