小鼠脊髓半横断损伤模型的建立及行为学评价
一、实验目的
SCI的机制研究日益深入,因小鼠在转基因及生物制品方面的独特作用而引起学者越来越多的关注。本实验将制备小鼠hSCI模型,以BMS(Basso mouse scale)评分观察其后肢运动功能的变化,为研究SCI的机制提供动物实验基础。
二、实验原理
目前小鼠主要用于SCI后继发性损伤及修复的分子生物学机制研究。SCI实验动物的行为评价方法直接关系实验结果的正确性和可信度,也直接影响治疗方法的疗效评价。常用的行为学评分法(BBB评分)无法准确反映小鼠独特的脊髓恢复模式。Basso提出了专用于反映小鼠后肢功能的评分方法——BMS评分,该评分法较BBB评分法更敏感、可靠,包括主评分系统和副评分系统。主评分系统主要观察并记录后肢踝关节活动度、脚掌及脚背触地情况、躯干稳定性及尾部位置;副评分系统主要从后肢着地协调性、脚爪触地情况及躯干稳定性等方面对主评分系统作进一步补充。使BMS评分系统更准确地反映小鼠后肢功能恢复情况。
三、实验材料与方法
(一)实验动物与分组
健康雌性昆明种小鼠20只,体重(30±2)g,随机分为假手术组(n=10)和hSCI组(n=10)。
(二)实验方法
1.hSCI模型制作 将小鼠用3.6%水合氯醛经腹腔注射麻醉(1ml/100g),俯卧位固定于手术台上。备皮、消毒,以T10棘突为中心做背部正中切口,长约2cm,暴露椎骨,咬除T9~T10椎板,充分暴露脊髓,挑起脊髓用虹膜剪完全剪断左半侧T10脊髓,同侧后肢瘫痪,刺激无反应后,依次缝合肌肉、皮肤。假手术组小鼠仅行椎板去除术。各组小鼠单独饲养,注意保温。每日肌内注射青霉素2万U,每日挤压膀胱排尿2次,直至膀胱功能恢复。
2.行为学评分(BMS评分) 于术后7d、14d、21d、28d对各组小鼠双侧后肢进行 BMS评分。将小鼠置于直径1m的木板上,任其爬行5min,由3人独立观察小鼠后肢的运动,依据文献,评定其得分并作记录(表12-2)。
(三)统计学分析
结果以均数±标准差(x-±s)表示,应用SPSS17.0统计软件包对数据进行正态性检验。以t检验比较两组小鼠BMS评分的差异,P<0.05表示差异有统计学意义。
四、实验结果
术前每只小鼠BMS评分均为9分。假手术组小鼠术后1周左侧后肢运动功能评分不足9分,其余各时间点双侧后肢运动功能均为9分。hSCI组小鼠在短时间内左下肢瘫痪。 BMS评分为0分。术后5d起BMS分值逐渐上升。术后7d、14d、21d、28d,hSCI组小鼠左后肢评分显著低于假手术组(表12-3)。
五、结果分析
脊髓半横断后,小鼠脊髓损伤侧后肢运动功能丧失,随着时间推移,BMS评分逐渐升高。表明后肢运动功能有一定的恢复。本实验成功制备了小鼠脊髓半横断损伤模型。
六、经验与体会
由于小鼠基因组与人类有高度的同源性,以小鼠作为实验动物可从基因水平研究 SCI的发生机制,从而为临床治疗提供理论依据。目前最常用的小鼠SCI实验模型是横断、半横断及重物压迫法。不同品系的小鼠SCI后其运动功能恢复存在差异。另外, SCI小鼠的功能恢复(协调性、爪的位置和躯干的不稳定性)与大鼠有所不同,BMS评分法在小鼠的运动功能评价方面更敏感。评分时采用盲法,尽量减少主观因素的影响。
术后注意保暖,防止泌尿系统感染,提高存活率。挤压膀胱排尿时切忌动作粗暴。