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模型制备

脑积水动物模型

2018年10月16日 浏览量: 评论(0) 来源:《人类疾病动物模型复制方法学》 作者:周光兴 责任编辑:yjcadmin
摘要:脑积水是由多种疾患引起的颅腔内脑脊液量的异常增多。动物模型的建立多采用大鼠,也可用家犬。

脑积水是由多种疾患引起的颅腔内脑脊液量的异常增多。动物模型的建立多采用大鼠,也可用家犬。

(1)复制方法

1)模型制备  雄性大鼠,体重为200~250g。经腹腔注射水合氯醛(按350~400mg/kg体重的剂量)或戊巴比妥钠(按50~60mg/kg体重的剂量)麻醉后仰卧位固定,头颈部皮肤去毛后常规消毒。在手术显微镜下沿后颈部正中于头颈交界处作一长为4~5mm的纵向切口,钝性分离肌肉,暴露环枕筋膜。先用4.5号注射针头穿刺枕大池,抽出脑脊液0.06~0.1ml后再注入25%白陶土灭菌混悬液0.1ml,注射时间不少于10min,注射完毕后留针5min。拔针后用医用耳脑胶封闭针眼,缝合切口,并维持头低位15~20min。对照组用同样方法向枕大池注入生理盐水0.1ml。术后给予抗感染治疗(庆大霉素每只每天2万U:im,或头孢唑啉钠:50mg/kg,ip)连续5d。每日清洁伤口2次,直至伤口愈合。

操作在显微镜下进行可减少手术的死亡率。避免反复穿刺,穿刺时要维持颈部屈曲约30°,穿刺角度与水平线成60°~70°角,穿刺深度约1mm。

也可采用体重为10~15kg实验犬。按30mg/kg体重的剂量经静脉注射戊巴比妥钠麻醉后,行枕大池穿刺,3ml脑脊液,并按0.3ml/kg体重剂量向枕大池注入等量的25%白陶土灭菌混悬液。

2)评价指标

①脑积水的鉴定:可采用磁共振波谱成像仪行MRI检测,获取连续层厚1mm的脑冠状切面T2图像,并测定第三脑室平面侧脑室大小,计算出侧脑室指数(侧脑室指数=侧脑室最大横径/同一层面脑组织最大横径)。

MRI显示大鼠在注射25%白陶土混悬液1周后脑室明显扩大,伴随脑室周围白质水肿,至第4周时此病理现象更加明显。

②标本的制作:在MRI检测后用水合氯醛过量麻醉,开胸后迅速用4℃生理盐水(50ml/100g)和4%的多聚甲醛(100ml/100g)经心脏灌洗,然后取出脑组织,用10%甲醛固定24h后石蜡包埋,连续作厚约4μm的冠状位切片,做常规 HE染色,光镜观察。

3)病理组织学检查  病理解剖发现大鼠脑表面蛛网膜下腔尤其是在小脑和脑干表面有白陶土沉积,蛛网膜下腔粘连闭锁。白陶土注射后1~2周,大鼠脑室系统即有明显扩大,以侧脑室前角最为显著。大脑皮层因受压变薄,以顶叶最为明显。海马因受压而变形,白质内细胞外间隙因水肿而扩大。白陶土注射后3~4周,脑室系统进行性扩大,脑室周围白质,尤其是胼胝体出现纤维扭曲和萎缩、间隙增宽、有纤维撕裂。

病理组织学检查可见脑积水的各个阶段都存在神经细胞形态的改变,如线粒体、内质网、细胞核等变化。脑积水过程中深部皮质锥体细胞突触及其他突起减少,核周细胞质边缘浓度低,核糖体少见,粗面内质网有空泡并肿胀,高尔基体少至罕见,大部分延伸的线粒体都有被破坏的嵴,中心粒减少。胶质细胞小且少见,距神经元远。细胞外常可见空泡状间隙,有髓轴突含髓鞘层数少,稍大的神经元轮廓经常是半透明状,且空泡化,没有细胞质成分。随着脑积水的进展,上述变化更加明显。在脑积水的晚期皮质深部靠近白质有固缩或死亡的神经元,高尔基体和内质网扩张,多核糖体和单核糖体缺乏,无尼氏体,细胞核有完整的内膜,染色质少、分散,核周间隙有时扩大。

(2)模型特点  枕大池注入白陶土混悬液法,是在Del Bigio方法的基础上加以改进的。根据手术方式的不同可分为经皮穿刺枕大池注白陶土混悬液法和显微镜直视下枕大池注白陶土混悬液法,前者操作较简便,穿刺带有一定的盲目性,即使是在立体定向指引下操作,仍然容易导致脑组织尤其是脑干受损,死亡率较高。应用显微外科手术的方法减少了手术创伤,由于术中暴露了环枕筋膜,免了穿刺的盲目性,低了手术死亡率。术后运用医用耳脑胶封闭穿刺点,减少白陶土渗漏,增加脑积水诱导成功率的关键。此模型术后颅内压上升相对较缓,适用于急、慢性脑积水的研究。

(3)比较医学  该模型选择的是成年大鼠,类似于临床上成人脑积水。此种模型是交通性脑积水动物模型的制作方法。它是通过导致蛛网膜下腔因无菌性炎症而粘连闭锁,从而在第四脑室出口水平阻塞脑脊液的循环通路,其发生机制与临床上因颅内感染、出血而形成脑积水的机制相似,不失为一个较好的脑积水模型。

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