脊髓(spinal cord)呈微扁圓柱體,位于椎管內,為腦干向下延伸部分。脊髓由含有神經細胞的灰質和含上、下行傳導束的白質組成。脊髓發出31對脊神經分布到四肢和軀干;同時也是神經系統的初級反射中樞。正常的脊髓活動是在大腦的控制下完成的。
在與脊髓相關的小鼠實驗中,對脊髓標本要求的不用決定了采集方法的不同,現在介紹一下沖洗脊髓采集法(此法適用僅需要完整脊髓,無需顧及神經根),此方法快速且損傷小。
一、器械與耗材
5ML注射器,剪刀,鑷子,直徑10cm培養皿,白色槍頭,生理鹽水
二、操作辦法
(1)將小鼠用二氧化碳安樂死;
(2)將脊柱剪下,前至寰椎-枕骨大孔,后抵腰骶關節;
(3)在寰椎脊髓腔口9點、3點、6點和12點處,縱深剪開0.5mm;
(4)用鑷子夾住腰端,取白色槍頭稍稍剪開頭部,替換5ML注射器針頭,將5ML注射器充滿生理鹽水。于腰椎斷端,將槍頭部位向近端旋轉插入脊髓腔,槍頭孔完全插入脊髓腔內2mm;
(5)快速注射,將脊髓完整沖出脊髓腔;
三、結果展示
四、注意事項
操作時注意保護脊髓。一旦脊髓損傷,將無法被完整吹出。因此絕不可用斷頸法處死小鼠,因為這樣做必然傷及腰椎,使得沖洗時沖洗液從腰椎脊髓腔破損部位溢出,不能形成有效沖擊力。
五、動物脊髓損傷模型分類
1、挫傷型
重物墜擊器:Allen AR于1911年使用重物墜擊法( WD法) 構建脊髓背側損傷模型。該技術原理為一定質量的物體從限定高度自由降落,撞擊脊髓,其致傷程度可通過控制重物質量和墜落高度來調節,利用該方法能復制出不同程度的脊髓損傷模型。
電磁打擊器:通過應用步進電動機、計算機、傳感器、脊柱磁夾固定,打擊器 ( infinite horizon,IH) 能精確控制打擊力度。傳感器能直接測量打擊裝置對脊髓的壓力,當達到預先設定的壓力時,打擊接頭會自動撤回,從而避免重物墜擊器出現的反彈現象。然而,脊柱固定的多變性是其最大的缺陷。
2、壓迫型
在臨床中,椎體骨折脫位、爆裂骨折等對脊髓的損傷往往是持續性壓迫所致。壓迫型脊髓損傷模型往往通過動脈鉗夾、絲線環扎/解壓、氣囊等方式對脊髓造成壓迫,與挫傷型脊髓損傷模型的區別在于脊髓存在長時間的擠壓。
3、缺血損傷型
制作該模型的方法主要有: 血管栓塞法、血管夾閉法、電凝灼閉法等。王正峰等通過夾閉胸主動脈時間 8、10、12 min 制備小鼠脊髓缺血模型,確定 10 min為最佳夾閉時間,該動物模型可以長期存活,有利于研究脊髓缺血損傷長時間內的動態變化。金華等改良大鼠脊髓缺血再灌注損傷模型,通過電凝腎上腹主動脈發出的椎動脈和結扎腎下腹主動脈 60 min、90 min、120 min 后再灌注,該方法能夠有效阻斷腰段脊髓血液供應。Chen RK 等通過雙極電凝器電凝大鼠脊髓背側中央靜脈制作脊髓缺血損傷模型,該模型較以往單電極能有效限制過度熱擴散,減少鄰近脊髓組織損傷,模型制作一致性較強。
4、橫斷損傷型
完全橫斷或部分橫斷脊髓損傷模型廣泛應用于組織工程脊髓損傷后的再生修復。該模型有利于評估軸突的再生能力和脊髓的功能恢復以及神經遞質、神經營養因子等對這一過程的影響及作用。
2012年,胡煒等通過自制定量半橫斷刀制作大鼠半橫斷狀缺損模型,該定量半橫斷刀較手術刀更銳利,能有效減少對脊髓對側的擠壓及牽拉傷,同時縱切刀的長度固定,切割的組織長度一致,避免了人為誤差,術后觀察對大鼠死亡率、電生理檢測、組織形態學及運動功能進行對比分析,結果表明經定量半橫斷刀制備大鼠脊髓半橫斷損傷模型,制作過程重復性好且制成的模型穩定,是研究脊髓半橫斷損傷的理想模型。