脊髓挫伤大小鼠模型构建

一、模型选择依据

特征	大鼠模型	小鼠模型
常用品系	SD大鼠（250-300g）或Lewis大鼠	C57BL/6（20-25g）
损伤设备	MASCIS打击器、IH打击器	IH打击器、精密小型打击器
手术难度	椎板较厚，操作空间大	椎板薄，操作需更高精度
行为学评估	BBB评分（21分制）	BMS评分（9分制）
应用场景	大体积组织取样、长期功能恢复	基因修饰研究、高通量药物筛选

二、通用建模步骤

1. 术前准备

• 麻醉：
  • 大鼠：异氟烷（4%诱导，1.5-2%维持）或戊巴bi妥钠（40-50mg/kg腹腔注射）。
  • 小鼠：异氟烷（3%诱导，1-1.5%维持）。
• 备皮消毒：剃除T8-T12背部毛发，碘伏+酒精交替消毒3次。
• 体位固定：俯卧位，脊柱置于定制凹槽保持水平（避免侧弯）。

2. 椎板切除术（Laminectomy）

1. 切口：沿中线纵向切开皮肤（大鼠3cm，小鼠1.5cm），钝性分离肌肉暴露椎板。
2. 咬除椎板：
   • 大鼠：用椎板咬骨钳逐层咬除T9/T10椎板（注意避免压迫脊髓）。
   • 小鼠：使用微型咬骨钳（如Fine Science Tools #16020），操作需在显微镜下进行。
3. 硬脊膜保护：保持硬脊膜完整（破损会导致出血或额外切割伤）。

3. 脊髓挫伤实施

• 设备选择：
  • IH打击器（推荐）：可精确控制打击力（大鼠：200-300 kdyn；小鼠：50-100 kdyn）。
  • MASCIS打击器：大鼠常用（10g重物从12.5mm/25mm高度坠落）。
• 操作要点：

• 1. 固定脊柱，探头垂直对准暴露的脊髓中心。
  2. 触发打击后迅速移开探头，观察脊髓瞬时凹陷（大鼠约1.5mm，小鼠0.5-1mm）。

4. 术后护理

• 缝合：4-0缝合线分层缝合肌肉和皮肤。
• 抗感染：术后3天抗生素（大鼠：青霉素5万U/kg；小鼠：恩诺沙星5mg/kg）。
• 膀胱管理：
  • 大鼠：每日手动排尿2次直至恢复（通常7-10天）。
  • 小鼠：需更频繁排尿（3-4次/日），易发生尿潴留。
• 营养支持：软食喂养，补充葡萄糖盐水防止脱水。

三、种属特异性注意事项

大鼠模型

• 优势：
  • 脊髓直径大（约2mm），适合局部药物注射或组织工程材料植入。
  • 长期行为学跟踪（如BBB评分）数据更稳定。
• 挑战：
  • 术后自噬行为（如咬伤患肢）需佩戴颈圈。

小鼠模型

• 优势：
  • 适用于转基因/基因敲除研究（如Nogo-A KO小鼠）。
  • 成本低，适合高通量实验。
• 挑战：
  • 脊髓直径小（约1mm），挫伤定位需显微镜辅助。
  • 对打击力敏感，需预实验优化参数（如50 kdyn可能导致不完全损伤）。

四、模型验证与评估

1. 行为学评估

测试	大鼠（BBB评分）	小鼠（BMS评分）
完全瘫痪	0分（无后肢运动）	0分
部分恢复	10-12分（协调性步态出现）	5-6分（偶尔足底踏步）
正常运动	21分	9分

2. 组织学分析

• 取材时间点：急性期（24h）、亚急性期（1-2周）、慢性期（4-8周）。
• 关键染色：
  • HE/LFB：空洞面积和髓鞘保留率。
  • 免疫荧光：GFAP（胶质瘢痕）、Iba1（小胶质细胞）、Tuj1（神经元）。

3. 电生理检测（可选）

• 运动诱发电位（MEP）：评估神经传导功能。
• 皮质脊髓束追踪：注射BDA（生物素化葡聚糖胺）观察轴突再生。

五、常见问题与解决方案

问题	可能原因	解决方案
术后高死亡率	尿潴留、呼吸抑制	加强排尿护理，调整麻醉剂量
损伤程度不一致	打击力波动或定位不准	使用立体定位仪，校准设备
后肢自噬	神经痛或应激	佩戴软质颈圈，提供镇痛药
感染	手术污染或术后护理不当	严格无菌操作，延长抗生素使用