脊髓損傷(spinal cord injury,SCI)是由高能量創(chuàng)傷引起脊柱骨折或脫位而導(dǎo)致的脊髓神經(jīng)受損, 是一種致殘致死率較高的疾病。由于脊髓損傷后的病理、生理機(jī)制復(fù)雜,目前治療效果尚不理想,而要研究脊髓損傷機(jī)制及其治療方法,構(gòu)建動(dòng)物脊髓損傷模型至關(guān)重要。本文結(jié)合靈賦拓普生物大動(dòng)物技術(shù)部豐富的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),分享比格犬脊髓損傷模型建立與藥物驗(yàn)證研究。
一、實(shí)驗(yàn)材料
(1) 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:比格犬,10-14kg,雌性;
(2) 實(shí)驗(yàn)藥品:舒泰50,丙泊酚,異氟烷,青霉素,痛立定;
二、實(shí)驗(yàn)方案
模型建立與藥物干預(yù)
比格犬通過肌肉注射舒泰50進(jìn)行麻醉,行氣管插管,術(shù)中2%異氟烷進(jìn)行維持麻醉。動(dòng)物采用正中俯臥位,固定四肢,對(duì)T10為中心的手術(shù)區(qū)域及周圍進(jìn)行備皮消毒,鋪無菌中單,依次切開皮膚,筋膜,及韌帶,剝離附著于脊柱的肌肉,充分暴露椎板,然后進(jìn)行椎板切除,暴露脊髓,造成脊髓壓迫,同時(shí)保持壓迫10min,形成重度脊髓損傷。在局部止血后,縫合肌肉和皮膚。等動(dòng)物麻醉轉(zhuǎn)醒后單獨(dú)放入犬籠中。受試組分別在術(shù)后D1,D3,D5,D7,進(jìn)行脊髓給藥治療干預(yù)。對(duì)照組無需干預(yù)治療。
術(shù)后護(hù)理
術(shù)后每日傷口換藥護(hù)理持續(xù)7d,抗生素5d預(yù)防感染,術(shù)后48h給予鎮(zhèn)痛藥。若手術(shù)后出現(xiàn)食欲不振,適當(dāng)予以腸外營(yíng)養(yǎng),補(bǔ)充體液和能量。
每日進(jìn)行大體狀況檢查,若出現(xiàn)排尿困難,則需要每天進(jìn)行腹部按摩,促進(jìn)排尿。必要時(shí)進(jìn)行尿道留置導(dǎo)尿管。若出現(xiàn)便秘,排便困難等情況,則需要飼喂易消化的食物,必要時(shí)進(jìn)行通便。其他臨床癥狀,積極對(duì)癥治療。
常規(guī)臨床體征觀察,造模后每日觀察其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、后肢有無疼痛放射、有無食欲、精神狀態(tài)、能否自主排尿、排便等臨床體征,并做好記錄。
三、模型評(píng)估
行為學(xué)評(píng)估
1) 步態(tài)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
手術(shù)造模之前及PB-NPs干預(yù)之后于第1周,第2周,第3周,第5周,第8周,固定時(shí)間進(jìn)行行為學(xué)評(píng)分,共計(jì)6次步態(tài)評(píng)分,每次保留原始實(shí)驗(yàn)記錄,及視頻。每次評(píng)分時(shí)間為10分鐘/動(dòng)物。每次3人獨(dú)立評(píng)分。
2) 本體感覺評(píng)價(jià)
將犬胸腹托起的同時(shí)把前肢或爪的背面輕輕地放在不滑的地面上。假如他們能立即恢 復(fù)肢體則視作正常評(píng)分為2;將爪復(fù)位但能看到一個(gè)時(shí)間延長(zhǎng)期或很困難的做這樣被視作反應(yīng)遲鈍評(píng)分為1;沒有反應(yīng)的評(píng)分為0。
3) 傷害險(xiǎn)知覺評(píng)價(jià)
淺感覺可以通過刺激腳蹼來評(píng)價(jià),深感覺可以通過刺激腳趾來評(píng)價(jià)。
4) 排尿功能評(píng)價(jià)
觀察排尿情況:若有自主排尿,記錄頻次、每日尿量;若無自主排尿,則需觀察排尿異常類型(尿潴留、尿失禁等),根據(jù)人工輔助排尿(手法排尿或?qū)颍┣闆r記錄每日的頻次及尿量。此外每日還需觀察有無血尿、膿尿等情況并對(duì)癥處理。
影像學(xué)評(píng)價(jià)
造模前1d和造模后1d、20d、56d,安排MRI檢測(cè), T1/T2序列掃描受損部位+泌尿系統(tǒng)(MRU:腎臟、膀胱、輸尿管),觀察脊髓硬膜內(nèi)外的結(jié)構(gòu)變化、神經(jīng)水腫以及泌尿系統(tǒng)形態(tài),術(shù)后20天和術(shù)后56天觀察瘢痕情況。
手術(shù)造模之前及手術(shù)后1w,2w,3w,5w,8w各一次進(jìn)行腹部超聲檢測(cè),測(cè)量膀胱大小及殘余尿量等;各行一次尿流動(dòng)力學(xué)檢查,評(píng)價(jià)膀胱排尿功能(包括最大膀胱容量、膀胱最大排尿壓力、膀胱漏尿點(diǎn)壓及膀胱順應(yīng)性等)。
1)電信號(hào)采集
造模前1d和造模后1d、20d、56d,進(jìn)行肌電波檢測(cè)1次,通過保定器固定,對(duì)四肢進(jìn)行電刺激(3mA、5mA、7mA),記錄肌電信號(hào),評(píng)估造模效果。
2)血液學(xué)檢查
造模前1d和造模后1d、7d、28d、56d,采集5ml血液(非麻醉狀態(tài))進(jìn)行血生化、血常規(guī)檢測(cè)。每個(gè)時(shí)間點(diǎn),每只動(dòng)物再取2ml無抗凝全血,分離血清,分別用凍存管凍存在液氮用于后期疾病biomarker分析。
3)病理組織切片
同一只動(dòng)物身上取受損處脊髓,未損傷處脊髓,腎臟+輸尿管+膀胱各2份樣本,其中一份用福爾馬林固定,每份樣本各做橫切,縱切兩片切片,分析同一只動(dòng)物之間受損與未受損脊髓之間的差異,和分析不同動(dòng)物組別之間受損脊髓之間差異。評(píng)估藥物干預(yù)對(duì)脊髓修復(fù)的差異。
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