一種精準(zhǔn)化小鼠脊髓夾傷夾子和夾傷力度調(diào)整方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及發(fā)明領(lǐng)域，尤其涉及一種精準(zhǔn)化小鼠脊髓夾傷夾子和夾傷力度調(diào)整方法。通過旋進(jìn)或者或者旋出頂緊螺釘，調(diào)整夾子被頂緊側(cè)和夾子夾持穿透側(cè)之間的距離而調(diào)整夾持力度。包含如下步驟：選取18-21g雌性小鼠，精確定位小鼠胸11椎體，行該椎體背部椎板骨切除術(shù)，以專門改良血管夾將該節(jié)段脊髓以左右方向夾傷，即為造模成功，本方法所建立的脊髓損傷模型較之前的方法具有簡單易行、精確易重復(fù)、成功率高等特點。損傷后觀察行為學(xué)指標(biāo)，脊髓損傷病理學(xué)指標(biāo)，以及膠質(zhì)瘢痕指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)本方法很好地模擬了人類脊髓損傷后的實際過程，仿真度極高，實現(xiàn)高度重現(xiàn)，有之前的方法無法比擬的優(yōu)勢。
【專利說明】一種精準(zhǔn)化小鼠脊髓夾傷夾子和夾傷力度調(diào)整方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉一種精準(zhǔn)化小鼠脊髓夾傷夾子和夾傷力度調(diào)整方法。
【背景技術(shù)】
[0002]脊髓損傷(Spinal cord injury, SCI)將給患者帶來不可逆性神經(jīng)功能損害。隨著現(xiàn)代交通和建筑業(yè)的發(fā)展，因SCI造成的截癱患者不斷增加。隨著醫(yī)療手段的進(jìn)步使得SCI患者死亡率下降的同時，帶來的卻是更多生活質(zhì)量嚴(yán)重受損的截癱患者。同時，患者和社會還需要為SCI后的生活護(hù)理和功能康復(fù)支付巨額的醫(yī)療費用。因此，闡明SCI的機(jī)理并尋找逆轉(zhuǎn)的途徑是當(dāng)前神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點。目前，對SCI的治療效果仍不佳，原因是SCI后的病理生理機(jī)制非常復(fù)雜，人們對此認(rèn)識還很不全面、深入。而可靠的SCI動物模型對于闡明其病理生理機(jī)制和評價損傷后干預(yù)手段的效果非常關(guān)鍵。
[0003]目前存在的脊髓損傷動物模型的制作方法主要包括:①壓迫和挫傷，②全/半橫斷傷，③缺血和化學(xué)損傷。而其中以壓迫和挫傷模型與人類SCI在機(jī)理及形態(tài)上相關(guān)性較好。但是以下因素制約了以Alien建立垂直打擊致傷模型為代表的挫傷模型的廣泛應(yīng)用:
①需要制作復(fù)雜的打擊裝置以確保損傷的一致性和模型的穩(wěn)定性，②適于在大鼠等體型較大的動物上操作，而對于體型微小的小鼠難以應(yīng)用，③垂直打擊模型僅僅模擬了從背部單一方向打擊造成的組 織移位挫傷，而無法模擬臨床上SCI后脊髓受到多方向的持續(xù)壓迫損傷和缺血。
[0004]由于大鼠價格低廉、體型適宜，且與人類SCI損傷相似性較好，大部分SCI實驗研究都以大鼠為對象構(gòu)建SCI動物模型。而隨著大量轉(zhuǎn)基因小鼠的研制成功，在體特異性基因修飾對SCI后損傷修復(fù)的影響為SCI研究帶來了更多契機(jī)。然而小鼠過小的體型增加了SCI建模的難度，這在一定程度上制約了小鼠SCI模型的廣泛應(yīng)用。盡管如此，仍有許多小鼠模型被應(yīng)用于SCI研究中，其中包括橫斷、打擊、缺血模型等。由于橫斷損傷的臨床相似度較差，打擊損傷的重復(fù)性不好且需要復(fù)雜的設(shè)備，Joshi M(參見文獻(xiàn)Joshi M，F(xiàn)ehlingsMG.Development and characterization of a novel, graded model of clip compressivespinal cord injury in the mouse:Part1.Cl ip design，behavioral outcomes，andhistopathology.J Neurotrauma, 2002,19:175-190.)和 Plemel JR(參見文獻(xiàn) Plemel JR,Duncan G，Chen KW, et al.A graded forceps crush spinal cord injury model in mice.JNeurotrauma, 2008, 25:350-370.)相繼提出了重復(fù)性好，易于操作，且臨床相似度較高的小鼠脊髓夾傷模型。其優(yōu)點在于:①制作模型所需裝置簡單易得，②彌補了打擊傷模型的不足，更全面的模擬了臨床SCI的損傷特點，③適用于體形較小的小鼠，因而更加便于將基因技術(shù)應(yīng)用與SCI的研究中。
[0005]但是，我們在實際操作過程中發(fā)現(xiàn)，Joshi M提出的腹背夾傷模型手術(shù)過程中破壞較大，出血較多易致小鼠死亡，大量椎骨的咬除易引起恢復(fù)過程中脊柱畸形和周圍肌肉壓迫；而Plemel JR提出的左右夾傷模型雖克服了上述缺點，但是其夾傷部位選擇在脊柱胸5-6節(jié)段，該處位于背側(cè)斜方肌內(nèi)大血管下，術(shù)中極易引起該血管損傷后大出血致死，且胸5-6位于脊髓生理彎曲凸向腹側(cè)處,手術(shù)操作難度大；Herrmann JE將左右夾傷的脊髓節(jié)段選擇在腰1-2，而此處脊髓已接近馬尾，發(fā)出大量神經(jīng)纖維，不易于術(shù)后標(biāo)本取材及后續(xù)操作。
[0006]總結(jié)經(jīng)驗，我們認(rèn)為由于小鼠體型較小，手術(shù)操作難度較大，為了確保模型建立的穩(wěn)定性和重復(fù)性，建模過程中應(yīng)特別注意以下關(guān)鍵要素:①小鼠性別:在實驗設(shè)計允許的情況下，應(yīng)盡量選擇雌性小鼠，因雌性小鼠尿路相對于雄性小鼠更短，更易術(shù)后護(hù)理排尿。
②小鼠年齡和體重:由于本模型是以壓迫脊髓至一定厚度造成損傷，為確保模型的一致性，應(yīng)盡量保證小鼠體重、體型的接近，且8w以上體重大于18g的成年小鼠(雌性小鼠成年在18-22g)體型大小比較適宜夾傷操作。體型過小，脊柱和脊髓過細(xì)則模型難以構(gòu)建或操作所致誤差易增大。③夾傷節(jié)段的選擇:由于斜方肌下血管容易大出血，造成小鼠失血死亡，且腰椎以上部位椎體較細(xì)，并向腹側(cè)屈曲，操作難度較大，易增加操作所致誤差；而夾傷位置過低，則因發(fā)出神經(jīng)纖維過多不易取材。故體積較大，凸向背側(cè)的腰椎胸11節(jié)段椎體，更適于夾傷操作，亦便于術(shù)后取材。④節(jié)段的定位:因小鼠脊髓從頭側(cè)至尾側(cè)每一節(jié)段粗細(xì)不一，故同樣的夾傷厚度在不同的節(jié)段造成的損傷程度不同，為確保模型的穩(wěn)定性，各組小鼠的夾傷節(jié)段應(yīng)盡可能保持一致，而傳統(tǒng)的通過觀察脊柱形狀判斷節(jié)段的方法有失準(zhǔn)確。本發(fā)明首次提出了通過探查肋骨而判斷脊柱節(jié)段的方法能夠準(zhǔn)確無誤的判定所需夾傷的脊柱節(jié)段，具有良好的可靠性。
[0007]而且，通用的夾傷力度不可調(diào)整，因此造成標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，評價混亂。
[0008]由于既往報道的小鼠脊髓損傷模型存在上述不足之處，為了更好地研究脊髓損傷的病理生理機(jī)制，并準(zhǔn)確判斷干預(yù)手段對脊髓損傷后功能結(jié)局的影響，我們需要穩(wěn)定、重復(fù)性好、易操作的動物模型作為研究平臺。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]發(fā)明的目的:為了提供為了提供更為穩(wěn)定、易行的夾傷夾子和夾傷調(diào)控方法，具體目的見具體實施部分的多個實質(zhì)技術(shù)效果。
[0010]為了達(dá)到如上目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0011]一種精準(zhǔn)化小鼠脊髓夾傷夾子，包含夾子頂端和其伸出的兩個側(cè)壁，兩個側(cè)壁之間形成夾持空間，其特征在于，所述兩個側(cè)壁分別為夾子被頂緊側(cè)(4)和夾子夾持穿透側(cè)
(5)，其中夾子被頂緊側(cè)(4)包含一個頂住孔(3)，頂住孔(3)為槽狀，還包含穿過夾子夾持穿透側(cè)(5)的穿透孔的頂緊螺釘(I)，所述穿透孔內(nèi)壁上包含螺紋，所述頂緊螺釘(I)能夠在穿透孔中旋進(jìn)或者或者旋出而調(diào)整夾子被頂緊側(cè)(4)和夾子夾持穿透側(cè)(5)之間的距離。
[0012]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案在于，所述頂緊螺釘(I)端部包含手持部分(2)，所述手持部分(2)為圓形。
[0013]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案在于，所述頂緊螺釘(I)上包含刻度。
[0014] 一種精準(zhǔn)化小鼠脊髓夾傷夾傷力度調(diào)整方法，利用如權(quán)利要求1所述的夾子，通過旋進(jìn)或者或者旋出頂緊螺釘(I)，調(diào)整夾子被頂緊側(cè)(4)和夾子夾持穿透側(cè)(5)之間的距離而調(diào)整夾持力度。[0015]采用如上技術(shù)方案的本發(fā)明，相對于現(xiàn)有技術(shù)有如下有益效果:調(diào)整方便，力度調(diào)整靈活便捷，提供了一種標(biāo)準(zhǔn)的夾傷方法。
[0016]進(jìn)一步地,包含如下步驟:
[0017]選取成年雌性小鼠，體重(18_21g)。用工具將血管夾兩臂寬度打磨至0.5mm，于兩臂間固定一定厚度間隔物使血管夾閉合時將脊髓壓迫至相應(yīng)厚度。
[0018]腹腔麻醉小鼠，小鼠俯臥位固定于手術(shù)臺上，以胸11棘突為中心，備皮。75%酒精消毒背部皮膚，取背部正中切口切開皮膚，長約2cm。依次切開背斜方肌、背闊肌，顯露胸9-腰I椎體棘突及椎板。用精細(xì)蚊式止血鉗探查小鼠左側(cè)第13肋骨，其脊柱發(fā)出部位即胸12與胸13交界處，借以判定胸11脊椎位置，小心咬除胸11椎體棘突及背側(cè)椎板。以血管夾從左右兩側(cè)將胸11節(jié)段小鼠脊髓夾傷，夾傷的過程中調(diào)整好夾傷力進(jìn)行夾傷，持續(xù)15秒。術(shù)中以冰生理鹽水棉球壓迫止血。逐層縫合肌肉和皮膚，腹腔注射1.0ml生理鹽水以補充術(shù)中丟失血容量，置于暖光燈下復(fù)蘇。術(shù)后分籠飼養(yǎng)，每天擠壓膀胱2次，以協(xié)助排尿，直至小鼠自主排尿反射恢復(fù)。
[0019]采用如上技術(shù)方案的本發(fā)明，相對于現(xiàn)有技術(shù)有如下有益效果:
[0020]1、雌性小鼠尿路相對于雄性小鼠更短，更易術(shù)后護(hù)理排。
[0021]2、8w以上體重大于18g的成年小鼠(雌性小鼠成年在18_22g)體型大小比較適宜夾傷操作。
[0022]3、體積較大，凸向背側(cè)的腰11節(jié)段椎體，更適于夾傷操作，亦便于術(shù)后取材。 [0023]4、通過探查肋骨而判斷脊柱節(jié)段的方法能夠準(zhǔn)確無誤的判定所需夾傷的脊柱節(jié)段，具有良好的可靠性。
[0024]5、本模型非常類似于絕大多數(shù)人體脊髓損傷的實際過程。
[0025]6、本發(fā)明建立的動物模型重復(fù)性好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，下面結(jié)合附圖進(jìn)一步進(jìn)行說明:
[0027]圖1為夾子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為夾子的調(diào)整夾持力的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為小老鼠脊椎部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]1.頂緊螺釘；2.手持部分；3.頂住孔；4.夾子被頂緊側(cè)；5.夾子夾持穿透側(cè)?！揪唧w實施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明，實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的限制:
[0032]以下以小鼠的試驗?zāi)Ｐ徒槔?br>
[0033]實驗動物及夾傷裝置
[0034]成年雌性C57BL/6J小鼠，體重(18_21g)，由第三軍醫(yī)大學(xué)野戰(zhàn)外科研究所實驗動物中心提供。血管夾(微血管合攏器，ZF610R)購于山東新華器械有限公司，并用工具將血管夾兩臂寬度打磨至0.5_，于兩臂間固定不同厚度間隔物(0.1,0.25、0.4_直徑金屬絲)使血管夾閉合時將脊髓壓迫至不同厚度。夾子的結(jié)構(gòu)如下:所述兩個側(cè)壁分別為夾子被頂緊側(cè)4和夾子夾持穿透側(cè)5，其中夾子被頂緊側(cè)4包含一個頂住孔3，頂住孔3為槽狀，還包含穿過夾子夾持穿透側(cè)5的穿透孔的頂緊螺釘1，所述穿透孔內(nèi)壁上包含螺紋，所述頂緊螺釘I能夠在穿透孔中旋進(jìn)或者或者旋出而調(diào)整夾子被頂緊側(cè)4和夾子夾持穿透側(cè)5之間的距離。通過旋進(jìn)或者或者旋出頂緊螺釘1，調(diào)整夾子被頂緊側(cè)4和夾子夾持穿透側(cè)5之間的距離而調(diào)整夾持力度。因此可以調(diào)整夾傷力度。
[0035]另外，根據(jù)不同的動物還能夠選擇不同的夾傷距離和夾傷力度。
[0036]動物模型制作
[0037]4%水合氯醛腹腔麻醉小鼠(10ml/kg體重)，以胸11棘突為中心，備皮。75%酒精消毒背部皮膚，取背部正中切口切開皮膚，長約2cm。依次切開背斜方肌、背闊肌(注意避開斜方肌下方大血管)，顯露胸9-腰I椎體棘突及椎板。用精細(xì)蚊式止血鉗(ZH109R，山東新華器械有限公司)探查小鼠左側(cè)第13肋骨，其脊柱發(fā)出部位即胸12與胸13交界處，借以判定胸11脊椎位置，小心咬除胸11椎體棘突及背側(cè)椎板(左右夾傷組)，腹背夾傷組還須咬除兩側(cè)椎弓根，僅保留椎管腹側(cè)骨質(zhì)。以不同間隔厚度血管夾分別從左右兩側(cè)將胸11節(jié)段小鼠脊髓壓迫至0.1mm (n = 8)、0.25mm (η = 8)和0.4mm (η = 8),持續(xù)15s。對照組僅咬除胸11椎體棘突及椎板，不夾傷脊髓(η = 8)。術(shù)中以冰生理鹽水棉球壓迫止血。逐層縫合肌肉和皮膚，腹腔注射1.0cc生理鹽水以補充術(shù)中丟失血容量，置于暖光燈下復(fù)蘇。術(shù)后分籠飼養(yǎng)，每天擠壓膀胱2次，以協(xié)助排尿，直至小鼠自主排尿反射恢復(fù)。
[0038]行為學(xué)觀察
[0039]小鼠后肢運動功能觀察采用BMS(Basso Mouse Score, BMS)運動功能評分法(表I)，于直徑100cm，高30cm的塑料觀察盆中進(jìn)行。術(shù)前3d，所有小鼠均于觀察盆內(nèi)預(yù)適應(yīng)15min/d，傷后第一周于2d，4d，7d觀察3次，之后每周觀察I次，共8周。觀察時間取小鼠睡眠/覺醒周期中行動活躍階段，在晚間20:00進(jìn)行。
[0040]
【權(quán)利要求】
1.一種精準(zhǔn)化小鼠脊髓夾傷夾子，包含夾子頂端和其伸出的兩個側(cè)壁，兩個側(cè)壁之間形成夾持空間，其特征在于，所述兩個側(cè)壁分別為夾子被頂緊側(cè)(4)和夾子夾持穿透側(cè)(5)，其中夾子被頂緊側(cè)(4)包含一個頂住孔(3)，頂住孔(3)為槽狀，還包含穿過夾子夾持穿透側(cè)(5)的穿透孔的頂緊螺釘(I)，所述穿透孔內(nèi)壁上包含螺紋，所述頂緊螺釘(I)能夠在穿透孔中旋進(jìn)或者或者旋出而調(diào)整夾子被頂緊側(cè)(4)和夾子夾持穿透側(cè)(5)之間的距離。
2.如權(quán)利要求1所述的一種精準(zhǔn)化小鼠脊髓夾傷夾子，其特征在于，所述頂緊螺釘(I)端部包含手持部分(2)，所述手持部分(2)為圓形。
3.如權(quán)利要求1所述的一種精準(zhǔn)化小鼠脊髓夾傷夾子，其特征在于，所述頂緊螺釘(I)上包含刻度。
4.一種精準(zhǔn)化小鼠脊髓夾傷夾傷力度調(diào)整方法，利用如權(quán)利要求1所述的夾子，通過旋進(jìn)或者或者旋出頂緊螺釘(I)，調(diào)整夾子被頂緊側(cè)(4)和夾子夾持穿透側(cè)(5)之間的距離而調(diào)整夾持 力度。
【文檔編號】A61D1/00GK103989536SQ201410168361
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】趙天智, 石菲, 高國棟, 賀世明 申請人:中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)