两种构建小鼠脊髓击打损伤模型仪器的比较和探讨
田峰;王春芳;李鹏飞;李宵;闫肖卿;景志杰
【摘 要】Obj ective To standardize the spinal cord beating inj ury model in mice,two models were established to compare the advantages of two kinds of spinal cord beating instruments.Methods 40 mice were randomly divided into 2 groups:homemade Allen spinal cord beating device (Group A,n=20)and Impactor M-Ⅲ spinal cord contusion system (Group B,n=20).The two groups were established by beat-ing spinal cords in mice with the two instruments.The BBB motor function scores were respectively e-valuated and recorded 1 d,3 d,5 d,7 d,14 d and 21 d after operation to evaluate the recovery situation of lower limbs.And the spinal cord injury was stained with HE at 3 d,7 d,14 d,21 d.Results The degree of recovery in the two SCI models was slightly different 1 d,3 d,5 d and 21 d after operation (P>0.05). The degree of recovery in Group B was apparently better than that in Group A at 7 d and 14 d after opera-tion (P<0.05).There was no difference in morphology.Conclusion The SCI model in mice can be suc-cessfully established by each of
the two kinds of spinal cord beating instruments.The recovery in Group B was apparently faster and more stable than in Group A,which suggests that Impactor M-Ⅲ can make an efficient pattern and improve the sucess rate.%目的：通过比较两种构建小鼠脊髓击打损伤模型仪器各自的特点和优势,以期探索脊髓击打损伤模型建立的标准化。方法40只小鼠随机分为两组,分别采用自制Allen脊髓打击器(A组,n=20)和 Impactor M-Ⅲ脊髓撞击器(B组,n=20)进行击打,建立小鼠脊髓损伤模型。术后,于1d、3d、5d、7d、14d、21d六个时间节点,采用 BBB运动功能评分对小鼠下肢恢复情况进行评估,记录数据。并在3 d、7 d、14 d、21 d四个时间节点取实验小鼠脊髓损伤处进行 HE 染色。结果两组脊髓损伤模型在1 d、3 d、5 d、21 d四个时间节点恢复情况无明显差异(P>0.05)。而在7 d、14 d,B组小鼠的脊髓损伤恢复状况明显优于 A组,差异具有统计学意义(P<0.05)。在组织形态切片上差异不大。结论两种击打脊髓的实验仪器均可成功建立小鼠的脊髓损伤模型,采用 Impactor M-Ⅲ脊髓撞击器构建的脊髓击打损伤模型小鼠恢复较自制 Allen脊髓打击器更快速、稳定。
【期刊名称】《中国组织化学与细胞化学杂志》
【年(卷),期】2015(000)002
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【总页数】7页(P164-170)
【关键词】脊髓;损伤;模型;小鼠绿化工程合同
【作 者】田峰;王春芳;李鹏飞;李宵;闫肖卿;景志杰
【作者单位】山西医科大学实验动物中心 实验动物与人类疾病动物模型山西省重点实验室，太原 030001;山西医科大学实验动物中心 实验动物与人类疾病动物模型山西省重点实验室，太原 030001;山西医科大学实验动物中心 实验动物与人类疾病动物模型山西省重点实验室，太原 030001;山西医科大学实验动物中心 实验动物与人类疾病动物模型山西省重点实验室，太原 030001;山西医科大学实验动物中心 实验动物与人类疾病动物模型山西省重点实验室，太原 030001;山西医科大学实验动物中心 实验动物与人类疾病动物模型山西省重点实验室，太原 030001
【正文语种】中 文
【中图分类】R329
脊髓损伤（spinal cord injury，SCI）是中枢神经系统中一种严重的高致死致残性创伤疾病，可由多种原因产生作用力于椎体内的脊髓，致使脊髓受损后出现水肿、微血管出血以及神经元坏死等［1］。世界卫生组织2013年报告显示，每年发生脊髓损伤人次多达50万 ［2］。近些年来，脊髓损伤的研究已经成为医疗领域中的一个热门课题。因此，建立一种稳定、可靠、重复性强，并能够最大程度的接近临床损伤情况的SCI模型，为脊髓损伤研究提供标准化动物模型，成为了许多实验室的亟待解决的问题。
实验室制作SCI模型一般分为三大类，分别是挤压或挫伤模型、完全横断和局部离断模型、缺血和化学损伤模型。每一类SCI模型都有各自的适用范围，为了更接近人类临床脊髓损伤后的情况，多数实验室会选用挤压／挫伤模型［3］。自1911年 Allen［4］首次运用重物自由落体原理实施垂直打击脊髓来制作SCI模型以来，由此而产生的重物打击脊髓仪器也不断的被改进。利用上述原理，本课题组将一台脑立体定位仪改装成了自制Allen脊髓击打仪。前期的实验显示，通过这台仪器，本课题组成功建立了小鼠的脊髓损伤模型，能够通过该仪器将从胎鼠提取的神经干细胞注射入脊髓损伤小鼠的被打击局部，从而尝试对小鼠进行了神经干细胞移植治疗，并取得了一定的疗效［5］。
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为了进一步使小鼠脊髓损伤模型更加标准化、规范化，并能与国际标准化脊髓损伤模型接轨，便于在以后的实验中对神经干细胞移植的效果进行量化的分析，本课题组引进了由 The State University New Jery设计制作的 Impactor M－Ⅲ脊髓撞击器。本文将通过比较上述的两种脊髓打击仪器制作的SCI模型，讨论两种仪器在使用上的优缺点。
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材料和方法
1.实验动物
清洁级昆明小鼠（由山西医科大学实验动物中心提供），40只，体重20－25g，BBB运动功能评分［6］为21分，雌雄不限，许可证号为：【SCXK（晋）2009－0001】。室温条件下饲养，12h开／关日光灯交替照明，自由摄食和进水，每两天更换一次垫料。术前3h停止进食和进水，于山西医科大学实验动物中心屏障环境动物实验设施进行手术操作【SYXK（晋）2009－0004】。
2.实验仪器
2.1自制Allen脊髓击打仪
自制Allen脊髓击打仪是根据Allen发明的重物坠落法原理，在现有的脑立体定位仪（深圳沃瑞德，68001型）的基础上改造的一个准确、稳定的脊髓击打仪器。
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改良过程：首先将原脑立体定位仪底部用来固定动物的装置拆除；再将原有的三维操纵臂的单头连接器改为一端可以连接一个中空的重物打击杆，另一端连接微量注射器的双头连接器；然后将三维操纵臂与双头连接器组合安装在定位仪上。同时，为重物打击杆制作了专用的重物砝码（外直径为1cm，重量分别为5g、10g、20g三个重量砝码）和压迫砝码（一个类似锥形的倒置砝码；上部与重量砝码接触，直径为1cm；下部与动物脊髓接触，直径为0.15cm）（图1）。
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操作时，先将压迫砝码置于重物打击杆中，与实验小鼠的脊髓暴露面接触并轻度抬起；再将重量砝码与长线相连，通过重量砝码自由落体的作用撞击压迫砝码，使得压迫砝码对实验小鼠的脊髓造成设定重量的击打损伤。
2.2Impactor M－Ⅲ脊髓撞击器
Impactor M－Ⅲ脊髓撞击器（W.M.Keck Ceter for Collaborative Neuroscience Rutgers，T
he State University New Jery.USA）是设计用来为大小鼠施加可重复的标准脊椎撞击的仪器。Impactor M－Ⅲ为SCI模型制作了固定重量的撞击锤（大鼠：10g，脊髓接触面直径2.5mm；小鼠：5g，脊髓接触面直径1.2mm），可调控高度为0－99.99mm，可连续手动调节，并为减小误差设计了释放撞锤的电动控制按键。同时，Impactor M－Ⅲ脊髓撞击器能够与电脑进行数据连接，通过电脑采集数据，可制作出撞锤从设定高度（3.00mm，6.25mm，9.00mm，12.50mm，25.00mm，50.00mm，75.00mm）落到裸露脊髓表面的运动曲线，并能够精确测量出撞锤在运动过程中各个节点的相关数据（图2）。
图1 自制Allen脊髓击打仪Fig.1 Homemade Allen’s spinal cord注：A：自制的Allen脊髓击打仪；B：从左往右依次是脊髓打击杆①、双头连接器②、压迫砝码③、重量砝码④、三维操纵杆⑤。Note：A：Homemade Allen＇s spinal cord instrumentB：From left to right is Impactor①，Double end connector②，Oppression weights③，Weights④，Three dimensional control arm⑤.Fig.1Homemade Allen＇s spinal cord instrument
墨鱼做法大全图2 Impactor M－Ⅲ脊髓撞击器Fig.2Impactor M－Ⅲ spinal cord contusion system
3.小鼠脊髓击打模型的建立
3.1 动物分组诺言来之不易
