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神經科**動物模型的製作經驗方法交流
日期：2025-05-06 23:41
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摘要：
神經科**動物模型的製作經驗方法交流
大家在科研實驗中經常涉及到動物模型的製作，望大家將這方麵文獻以及經驗進行交流。
腦缺血模型的製作：
製作腦缺血動物模型的方法很多，但常用方法主要有結紮法和栓塞法兩種，結紮法是運用外科手段結紮腦的供血動脈，中止腦的血氧供應，它可以進一步分為顱內結紮和顱外結紮。顱外結紮主要是用於製作全腦缺血模型，可進一步分為①4血管結紮，即結紮頸總動脈/頸內動脈和椎動脈；②2血管結紮，即結紮兩側頸總/頸內動脈，同時抽取動物一定量的血液，使血壓降低到50mmHg以下，達到造成全腦缺血的目的。這種方法因為需要監視和控製血壓，實驗條件要求嚴格，且因椎動脈未予結紮，往往造成的腦缺血是不完全的。另一種兩血管結紮法是用沙土鼠（Gerbil）進行，利用沙土鼠腦底Willis動脈環發育不全後交通動脈缺如的特點，結紮兩側的頸總或頸內動脈造成前腦缺血。栓塞法是用自體血凝塊、塑料或玻璃微球來栓塞實驗動物頸動脈、腦內大動脈或微動脈，造成腦組織缺血模型，該法簡便易行，但可控性、可重複性差，且不能再灌流。
1. 實驗動物
實驗動物的選擇對腦缺血模型是非常重要的，理論上兔、貓、狗和靈長類都可被用來製作腦缺血模型，但更多的人傾向於選擇使用鼠作實驗。這主要是基於如下認識：因為鼠是小動物，價格便宜，軀體小，消耗藥品試劑較少；鼠的腦血管解剖和生理與**動物無明顯差異；一些在體的實驗操作更容易進行，甚至在倫理學上更容易接受等等。
2. 儀器和設備
製作腦缺血動物模型的儀器設備分為二類：一類是為動物手術服務，包括一套手術器械，手術顯微鏡，顱鑽，腦立體定位儀，溫度控製裝置（控溫儀、紅外線燈和加熱墊），呼吸機；另一類是用於監測和分析的儀器，包括腦電記錄裝置，血壓記錄裝置，多譜勒血流記錄儀，血氣血糖分析儀。
3. 四血管結紮腦缺血模型的製作
這是一個廣泛應用的腦缺血模型。*常用的為Pulsinelli的改良方法。該模型選用Wistar大鼠，可以在清醒和自由運動狀態下製作嚴重的腦缺血和恒定的病理學改變。該模型分二個階段製作，**階段：將動物麻醉，按置在腦立體定位儀上，調節耳杆和門齒高度使鼠頭前傾約30度，同時用橡皮栓住鼠尾給以輕度的牽拉力，使頸椎伸直，翼孔呈水平位，便於觀察。枕骨下**頸椎水平正中切口，仔細分離兩側**頸椎橫突，暴露**頸椎橫突上的翼孔，翼孔下有兩則椎動脈通過，用小的單極或雙極電凝器插入翼孔燒灼閉塞雙側椎動脈。然後動物取背位，頸部正中切口，分離頸動脈鞘，注意不要損傷迷走神經和頸動脈鞘後方的頸交感乾。用外科縫線套住兩側頸總動脈（不要結紮），將線頭藏於皮下，簡單關閉切口；**階段：待動物麻醉清醒後自由飲水，但禁食12～24小時後，將動物於清醒狀態下，取背位，分彆用繩子固定四肢和門齒，以控製動物掙紮。小心分離頸前部的切口，辯認套在頸總動脈上的縫線，輕輕牽起，將線套收緊或者用微血管夾夾閉雙側頸總動脈。此時在2～3秒鐘內大鼠將昏迷並喪失對光反射。缺血後2～3分鐘可出現異常腦電圖，並持續到缺血結束。頸總動脈的關閉時間根據實驗設計而定，通常取10～20分鐘。昏迷和反射消失是缺血是否成功的標誌。據統計約有四分之三的大鼠經上述二階段處理可導致缺血成功。缺血期間自主呼吸和角膜反射的存在提示腦乾血液供應的存在，這是因為脊髓前動脈供血的原因。缺血結束後鬆開頸總動脈，動物通常很快清醒。但在24～72小時內將有一部分動物出現缺血性抽搐，如果缺血持續30分鐘，在24小時內將有20%、72小時有40%的鼠發生缺血性抽搐，這些發生抽搐的鼠在結果分析時應被排除。
約有四分之一的鼠缺血不成功，其中2/3是昏迷不完全，另外1/3死於呼吸衰竭。該模型的製作的關鍵是燒灼椎動脈，由於椎動脈不能直接看到，這就需要操作者具有一定的經驗，適當的掌握燒灼的時間和電極與翼孔的角度，同時要避免損傷腦乾。
4.大腦中動脈結紮模型的製作
結紮大腦中動脈（MCA）是製作局灶性腦缺血模型的常用方法，早期大多用較大的實驗動物（貓、狗）製作，近年來用大鼠製作的大腦中動脈結紮模型已被大家接受並得到廣泛的應用。目前比較標準的模型是Tamura 1981年報道的方法[5]。他們於近側段結紮SD大鼠的大腦中動脈，並詳細比較了結紮後腦血流改變和組織病理學，結果發現結紮後4小時產生較為恒定的紋狀體和皮質損害的腦血流（CBF）閾值是25ml/100g/min，這一閾值明顯較貓、猴要高。具體操作程序是：動物麻醉下，頭皮切口，分離顳肌，取外眥和外耳門連線的中點，用牙科鑽或環形顱鑽鑽開顱骨、暴露大腦中動脈，於手術顯微鏡下辯認大腦中動脈及其分枝，在分枝的下方即MCA的近段，分離結紮或燒灼MCA，同時取頸部切口分離結紮同側的頸總動脈。在分離結紮或燒灼MCA時，應避免損傷附近的腦組織，通常用鈍頭的直角鉤子固定於定位儀上，操縱定位儀旋鈕，輕輕地將MCA提起，然後燒灼或結紮。該模型操作的關鍵有兩點：(1)**的定位結紮部位，一定要在MCA的豆紋動脈分枝的下方，如果在其上方結紮將很少出現皮質和基底節梗塞灶。但是在實驗操作時往往不能辯認出MCA的分支，此時可以嗅溝為標誌，在其以下進行結紮；(2)同側頸總動脈的長久結紮，能夠加重MCA供血區的缺血程度，是恒定的腦梗塞出現的必要條件，有時甚至配以暫時的對側頸總動脈結紮。
該法的優勢是病理生理變化接近人類的MCA栓塞，經改進後也可進行重灌流研究。其缺點是開顱破壞了顱內壓的恒定，擾亂了腦脊液循環的動力學，並易致**侵入，從而影響組織病理學評價。此外，附著在MCA上交感神經纖維可因結紮或電凝而損傷，使血管的自調節功能受損。
5、腦缺血模型的測量指標
用於腦製備評價的測量指標很多，包括行為學、組織病理學、生物化學、生理學和分子生物學。具體地如何選擇評價指標要根據實驗者的實驗設計，根據實驗設計者所要試驗的假說來決定。一般的指標有死亡率、神經病學缺失、行為學損害、組織病理學損害等等。1. 死亡率是一個比較簡便的指標，在研究**療效時有一定的作用，但對於腦缺血操作機製的研究所提供的信息非常有限；2. 神經病學缺失的記分方法：這是模擬人類卒中後的臨床症狀進行評分，但在實際應用中其指標變異太大且客觀性不夠，應用受到限製。例如大腦中動脈結紮後是否出現運動損害更多的是決定於缺血是否累及內囊而與梗塞灶的大小關係不大。常用大腦中動脈結紮後的神經缺失評價為5級記分法：無神經缺失記為0級；對側前肢不能充分伸直，顯示輕度局灶性神經病缺失記為1級；2級為中度局灶性神經損害，動物向對側、旋轉；顯示嚴重的局灶性神經損害為3級，動物倒向對側；4級損害是不能自發行走，並伴有不同程度的意識障礙；3. 複雜的行為學指標對評價缺血損傷有一定的作用。如逃避反射的跳台試驗、Y型迷宮和Morris水迷宮等，但這類指標要求較高，需對研究人員和實驗動物進行專門的訓練，花費時間較長。許多研究人員選擇更為客觀的測量指標，如CBF、腦的糖代謝和組織病理學觀察。要注意的是這類指標的腦區間的差異較大，需同時進行多參數分析。在上述指標中評價缺血性損害的金標準（gold standard）是組織病理學觀察。例如大腦中動脈結紮後，用腦梗塞灶體積的大小、半影區的大小來評價缺血損害的程度。全腦缺血模型鼠海馬CA1區錐體細胞丟失的數量，或者紋狀體內神經元死亡的數量來評價全腦一過性缺血損害的程度和某些**的**效果。
腦缺血模型的製作：
製作腦缺血動物模型的方法很多，但常用方法主要有結紮法和栓塞法兩種，結紮法是運用外科手段結紮腦的供血動脈，中止腦的血氧供應，它可以進一步分為顱內結紮和顱外結紮。顱外結紮主要是用於製作全腦缺血模型，可進一步分為①4血管結紮，即結紮頸總動脈/頸內動脈和椎動脈；②2血管結紮，即結紮兩側頸總/頸內動脈，同時抽取動物一定量的血液，使血壓降低到50mmHg以下，達到造成全腦缺血的目的。這種方法因為需要監視和控製血壓，實驗條件要求嚴格，且因椎動脈未予結紮，往往造成的腦缺血是不完全的。另一種兩血管結紮法是用沙土鼠（Gerbil）進行，利用沙土鼠腦底Willis動脈環發育不全後交通動脈缺如的特點，結紮兩側的頸總或頸內動脈造成前腦缺血。栓塞法是用自體血凝塊、塑料或玻璃微球來栓塞實驗動物頸動脈、腦內大動脈或微動脈，造成腦組織缺血模型，該法簡便易行，但可控性、可重複性差，且不能再灌流。
1. 實驗動物
實驗動物的選擇對腦缺血模型是非常重要的，理論上兔、貓、狗和靈長類都可被用來製作腦缺血模型，但更多的人傾向於選擇使用鼠作實驗。這主要是基於如下認識：因為鼠是小動物，價格便宜，軀體小，消耗藥品試劑較少；鼠的腦血管解剖和生理與**動物無明顯差異；一些在體的實驗操作更容易進行，甚至在倫理學上更容易接受等等。
2. 儀器和設備
製作腦缺血動物模型的儀器設備分為二類：一類是為動物手術服務，包括一套手術器械，手術顯微鏡，顱鑽，腦立體定位儀，溫度控製裝置（控溫儀、紅外線燈和加熱墊），呼吸機；另一類是用於監測和分析的儀器，包括腦電記錄裝置，血壓記錄裝置，多譜勒血流記錄儀，血氣血糖分析儀。
3. 四血管結紮腦缺血模型的製作
這是一個廣泛應用的腦缺血模型。*常用的為Pulsinelli的改良方法。該模型選用Wistar大鼠，可以在清醒和自由運動狀態下製作嚴重的腦缺血和恒定的病理學改變。該模型分二個階段製作，**階段：將動物麻醉，按置在腦立體定位儀上，調節耳杆和門齒高度使鼠頭前傾約30度，同時用橡皮栓住鼠尾給以輕度的牽拉力，使頸椎伸直，翼孔呈水平位，便於觀察。枕骨下**頸椎水平正中切口，仔細分離兩側**頸椎橫突，暴露**頸椎橫突上的翼孔，翼孔下有兩則椎動脈通過，用小的單極或雙極電凝器插入翼孔燒灼閉塞雙側椎動脈。然後動物取背位，頸部正中切口，分離頸動脈鞘，注意不要損傷迷走神經和頸動脈鞘後方的頸交感乾。用外科縫線套住兩側頸總動脈（不要結紮），將線頭藏於皮下，簡單關閉切口；**階段：待動物麻醉清醒後自由飲水，但禁食12～24小時後，將動物於清醒狀態下，取背位，分彆用繩子固定四肢和門齒，以控製動物掙紮。小心分離頸前部的切口，辯認套在頸總動脈上的縫線，輕輕牽起，將線套收緊或者用微血管夾夾閉雙側頸總動脈。此時在2～3秒鐘內大鼠將昏迷並喪失對光反射。缺血後2～3分鐘可出現異常腦電圖，並持續到缺血結束。頸總動脈的關閉時間根據實驗設計而定，通常取10～20分鐘。昏迷和反射消失是缺血是否成功的標誌。據統計約有四分之三的大鼠經上述二階段處理可導致缺血成功。缺血期間自主呼吸和角膜反射的存在提示腦乾血液供應的存在，這是因為脊髓前動脈供血的原因。缺血結束後鬆開頸總動脈，動物通常很快清醒。但在24～72小時內將有一部分動物出現缺血性抽搐，如果缺血持續30分鐘，在24小時內將有20%、72小時有40%的鼠發生缺血性抽搐，這些發生抽搐的鼠在結果分析時應被排除。
約有四分之一的鼠缺血不成功，其中2/3是昏迷不完全，另外1/3死於呼吸衰竭。該模型的製作的關鍵是燒灼椎動脈，由於椎動脈不能直接看到，這就需要操作者具有一定的經驗，適當的掌握燒灼的時間和電極與翼孔的角度，同時要避免損傷腦乾。
4.大腦中動脈結紮模型的製作
結紮大腦中動脈（MCA）是製作局灶性腦缺血模型的常用方法，早期大多用較大的實驗動物（貓、狗）製作，近年來用大鼠製作的大腦中動脈結紮模型已被大家接受並得到廣泛的應用。目前比較標準的模型是Tamura 1981年報道的方法[5]。他們於近側段結紮SD大鼠的大腦中動脈，並詳細比較了結紮後腦血流改變和組織病理學，結果發現結紮後4小時產生較為恒定的紋狀體和皮質損害的腦血流（CBF）閾值是25ml/100g/min，這一閾值明顯較貓、猴要高。具體操作程序是：動物麻醉下，頭皮切口，分離顳肌，取外眥和外耳門連線的中點，用牙科鑽或環形顱鑽鑽開顱骨、暴露大腦中動脈，於手術顯微鏡下辯認大腦中動脈及其分枝，在分枝的下方即MCA的近段，分離結紮或燒灼MCA，同時取頸部切口分離結紮同側的頸總動脈。在分離結紮或燒灼MCA時，應避免損傷附近的腦組織，通常用鈍頭的直角鉤子固定於定位儀上，操縱定位儀旋鈕，輕輕地將MCA提起，然後燒灼或結紮。該模型操作的關鍵有兩點：(1)**的定位結紮部位，一定要在MCA的豆紋動脈分枝的下方，如果在其上方結紮將很少出現皮質和基底節梗塞灶。但是在實驗操作時往往不能辯認出MCA的分支，此時可以嗅溝為標誌，在其以下進行結紮；(2)同側頸總動脈的長久結紮，能夠加重MCA供血區的缺血程度，是恒定的腦梗塞出現的必要條件，有時甚至配以暫時的對側頸總動脈結紮。
該法的優勢是病理生理變化接近人類的MCA栓塞，經改進後也可進行重灌流研究。其缺點是開顱破壞了顱內壓的恒定，擾亂了腦脊液循環的動力學，並易致**侵入，從而影響組織病理學評價。此外，附著在MCA上交感神經纖維可因結紮或電凝而損傷，使血管的自調節功能受損。
5、腦缺血模型的測量指標
用於腦製備評價的測量指標很多，包括行為學、組織病理學、生物化學、生理學和分子生物學。具體地如何選擇評價指標要根據實驗者的實驗設計，根據實驗設計者所要試驗的假說來決定。一般的指標有死亡率、神經病學缺失、行為學損害、組織病理學損害等等。1. 死亡率是一個比較簡便的指標，在研究**療效時有一定的作用，但對於腦缺血操作機製的研究所提供的信息非常有限；2. 神經病學缺失的記分方法：這是模擬人類卒中後的臨床症狀進行評分，但在實際應用中其指標變異太大且客觀性不夠，應用受到限製。例如大腦中動脈結紮後是否出現運動損害更多的是決定於缺血是否累及內囊而與梗塞灶的大小關係不大。常用大腦中動脈結紮後的神經缺失評價為5級記分法：無神經缺失記為0級；對側前肢不能充分伸直，顯示輕度局灶性神經病缺失記為1級；2級為中度局灶性神經損害，動物向對側、旋轉；顯示嚴重的局灶性神經損害為3級，動物倒向對側；4級損害是不能自發行走，並伴有不同程度的意識障礙；3. 複雜的行為學指標對評價缺血損傷有一定的作用。如逃避反射的跳台試驗、Y型迷宮和Morris水迷宮等，但這類指標要求較高，需對研究人員和實驗動物進行專門的訓練，花費時間較長。許多研究人員選擇更為客觀的測量指標，如CBF、腦的糖代謝和組織病理學觀察。要注意的是這類指標的腦區間的差異較大，需同時進行多參數分析。在上述指標中評價缺血性損害的金標準（gold standard）是組織病理學觀察。例如大腦中動脈結紮後，用腦梗塞灶體積的大小、半影區的大小來評價缺血損害的程度。全腦缺血模型鼠海馬CA1區錐體細胞丟失的數量，或者紋狀體內神經元死亡的數量來評價全腦一過性缺血損害的程度和某些**的**效果。
