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大鼠不同程度腦損傷模型

更新時間:2019-01-16點擊次數(shù):2527

大鼠不同程度腦損傷模型

(1)復(fù)制方法  健康雄性大鼠,體重為230~260g。采用改進的Feeney自由落體硬膜外撞擊方法。損傷裝置由底板、固定支架、垂直導(dǎo)桿、下落擊錘和聚乙烯撞擊圓錐組成。撞擊圓錐頭端直徑為4mm、高為2.5mm。經(jīng)腹腔注射水合氯醛(按350~400mg/kg體重的劑量)或戊丨巴丨比丨妥丨鈉(按50~60mg/kg體重的劑量)麻醉。將其頭部固定于立體定向儀上,剪去頂部毛發(fā),手術(shù)區(qū)域皮膚消毒。沿中線左側(cè)切開頭皮,分離骨膜,用牙科鉆于中線旁2mm、緊挨冠狀縫后開一直徑5mm的圓形窗,硬膜保持完整。用20g砝碼于10cm和30cm高處通過一金屬導(dǎo)桿墜落,撞擊置于硬膜上的圓錐上致輕、中型損傷,另用40g砝碼于25cm高處墜落致重型損傷。輕、中、重三型損傷的致傷沖擊力分別為200g·cm、600g·cm和1000g·cm,用鋅汀粉封閉骨窗,縫合頭皮,置鼠籠喂養(yǎng)。

(2)檢測指標

1)腦含水量測定  動物斷頭處死后,30s內(nèi)取出大腦,用濾紙吸盡腦表面血丨漬后,銳性分離左側(cè)頂葉皮質(zhì)約100mg,用電子分析天平稱濕重后,置于110℃恒溫干燥箱內(nèi)烤干(24h),稱干重。用Elliot公式計算各部位腦含水量百分率:

腦含水量(%)=[(濕重-干重)/濕重]×比率

2)血腦屏障定量測定  動物于損傷前1h注射2%伊文斯藍(3ml/kg體重)。在取腦組織前,為清除血液中染料,可用生理鹽水經(jīng)左心室灌注至右心室流出清亮液體為止。取損傷側(cè)皮質(zhì)分別稱重,加入二倍體積的二甲基甲酰胺,50℃水浴中孵育72h,1500g離心,離心10min,取上清液。應(yīng)用分光光度計在伊文斯藍大吸收光譜635mm處檢測吸光度,從標準曲線上查得伊文斯藍含量,結(jié)果以μg/g腦組織表示。

3)病理學(xué)觀察  損傷后24h再次麻醉,經(jīng)升主動脈快速灌注生理鹽水150ml,繼之快速灌注冰冷的4%多聚甲醛200ml,隨后再用其300ml在2h內(nèi)慢速灌注,取腦組織浸入4%多聚甲醛內(nèi)4℃后固定48h,常規(guī)乙醇脫水,石蠟包埋,行5μm冠狀切片,作HE染色及尼氏小體染色,光鏡下觀察。若采用透射電鏡觀察者,灌注液為4%多聚甲醛和2%戊二醛/0.1MPB(pH7.4),隨后浸入2%戊二醛/0.1MPB(pH7.4)內(nèi),4℃固定過夜。常規(guī)脫水,環(huán)氧樹脂包埋,超薄切片,醋酸鉛鈾染色,透射電鏡觀察。

(3)模型特點

1)腦含水量變化  輕型腦損傷傷后30min,傷側(cè)腦皮質(zhì)含水量開始升高,3h顯著升高,24h達高峰,為80%左右。72h含水量有所降低,至損傷后168h腦含水量恢復(fù)正常。中型腦損傷傷后15min,傷側(cè)皮質(zhì)含水量即已升高,30min顯著升高,6h達高峰,也為80%左右,持續(xù)至24h。至168h含水量基本恢復(fù)正常。重型腦損傷傷后其傷側(cè)皮質(zhì)含水量于傷后15min明顯升高,傷后3~6h達高峰,持續(xù)至72h。傷后168h腦含水量仍高于正常對照值。

2)血腦屏障定量測定  腦損傷后血腦屏障通透性明顯增高,并隨損傷程度的加重而加重。在損傷15min后,損傷側(cè)皮質(zhì)伊文斯藍含量就明顯增高,輕、中型于6h達高峰,重型者3h達高峰,24h開始下降。

3)組織學(xué)和超微結(jié)構(gòu)改變

①光鏡觀察  輕型損傷后24h光鏡觀察,見神經(jīng)細胞周圍出現(xiàn)水腫,尼氏小體染色變淺,微血管外間隙擴大;中型損傷后24h,神經(jīng)細胞周圍水腫,微血管外間隙增大更為明顯;重型損傷后24h,皮質(zhì)神經(jīng)細胞周圍水腫明顯,尼氏小體染色明顯變淺,微血管內(nèi)皮細胞腫脹,管腔狹窄更加明顯。

②透射電鏡觀察  輕型損傷傷后24h,傷側(cè)皮質(zhì)神經(jīng)細胞線粒體明顯腫脹,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輕度擴張。神經(jīng)細胞周圍神經(jīng)氈腫脹,微血管內(nèi)皮細胞胞飲小泡增多、腫脹、管腔狹窄。膠質(zhì)細胞出現(xiàn)水腫改變,特征同神經(jīng)細胞,但改變較輕微;中型損傷后24h神經(jīng)細胞線粒體及神經(jīng)氈空泡樣變,微血管內(nèi)皮細胞腫脹及管腔狹窄明顯;重型損傷傷后24h,絕大部分神經(jīng)細胞及膠質(zhì)細胞內(nèi)可見到空泡樣變的少數(shù)線粒體及高度擴張的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。細胞核染色質(zhì)邊聚,染色變淡,核膜皺縮。神經(jīng)氈空泡樣變。微血管內(nèi)皮細胞腫脹更加明顯,胞飲增多,管腔明顯狹窄。

(4)比較醫(yī)學(xué)  此模型為自由落體腦損傷,屬機械性損傷,類似臨床上的加速傷。由于損傷部位局限,所造成的局部腦損傷性質(zhì)與臨床上見到的腦挫裂傷相似。該模型具有以下優(yōu)點:①損傷機制單一便于定性研究。②方法簡單,條件易于控制,采用自由落體打擊法,可根據(jù)需要控制高度和重量。③致傷程度較一致,重復(fù)性好。④腦水腫性質(zhì)與臨床上創(chuàng)傷性腦水腫相似,定量準確。⑤實驗對象采用大鼠,價廉、抗病、便于大批定量研究和長時間觀察。

此方法也可采用小鼠和新西蘭白兔。小鼠:將小鼠固定在自由落體腦損傷裝置的底部平臺上,用直徑約4mm的撞擊錘頂在小鼠顱骨矢狀面左側(cè)2~4mm處,取50g砝碼,從15cm高處自由落下,通過撞擊錘造成閉合性腦外傷模型動物。兔子:于頭頂部正中矢狀位切開至顱骨表面,分離兩旁軟組織,微型鉆頭在右頂骨上四點鉆孔。線鋸鋸開骨橋,在右頂骨上形成直徑為1.5cm×1.5cm的方形骨窗。置入打擊墊于硬膜外,用800g·cm的打擊能量使腦組織造成挫裂傷。還納骨瓣,骨縫用醫(yī)用EC膠封閉,縫合頭皮。

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