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构建脑卒中动物模型的详细指南与多种方法

  • 来源:本站原创
  • 时间:2025/4/10 12:59:24
疾病背景

脑卒中是一种严重的神经系统疾病,其危害不容忽视。据《中国脑卒中防治报告()》披露,我国40岁及以上人群中,脑卒中现患人数已高达万,且发病年龄有年轻化趋势。每0秒就有人初发或复发脑卒中,每28秒就有人因病离世。幸存者中,约75%会留下后遗症,40%面临重度残疾,给病患家庭带来沉重的经济和精神负担。值得注意的是,从年至年,中风(脑卒中)一直是中国34个省份地区(包括港澳台)居民的主要致死原因。“脑卒中”又称“中风”或“脑血管意外”,是一种急性脑血管疾病。它通常由于脑部血管的突然破裂或因血管阻塞导致血液无法流入大脑,进而造成脑组织损伤。这种疾病可分为两大类:出血性卒中和缺血性卒中。

出血性脑卒中,即颅内出血,常被人们称为脑出血或脑溢血,其中蛛网膜下腔出血也属于此类。这种卒中类型多由高血压、颅内动脉瘤或血管畸形破裂引发。

而缺血性脑卒中,也被称为脑梗死,是由于脑部血液循环障碍导致血栓阻塞脑血管,进而引发短暂或永久的脑血流供应障碍。这会导致脑组织缺血、缺氧坏死,并产生一系列临床综合征,如偏瘫、失语以及认知和学习能力受损等。在所有卒中病例中,约有87%属于缺血性脑卒中。

3.缺血性脑卒中——脑梗死

栓塞性脑梗塞通常由颅内固体、液体或气体栓子阻塞脑血管引起。其成因多样,主要可归为心源性和非心源性两大类:①心源性:常见于急性或亚急性心内膜炎,通常发生在心脏病基础上。病变内膜因炎症产生赘生物,脱落后随血液进入颅内,引发脑栓塞。风心病、心肌梗塞、先天性心脏病、心脏肿瘤及心脏手术等,都可能促使栓子脱落,从而造成脑栓塞。特别地,心脏病伴发的房颤会显著增加栓子脱落的风险。②非心源性:气栓塞、长骨骨折导致的脂肪栓塞、肺静脉栓塞以及脑静脉栓塞,都是非心源性脑栓塞的可能原因。某些情况下,栓子的来源无法确定,被称为来源不明的脑梗塞。

缺血性脑卒中模型构建模型构建方法为了深入探究缺血性脑卒中的发病机理,并寻求更有效的预防和治疗方法,构建恰当的动物模型显得尤为重要。目前,常用的缺血性脑卒中动物模型造模方法包括:局灶性缺血性脑卒中——线栓法年,Koizumi等人创立了线栓法,用于制备局灶性脑缺血的大鼠模型。其核心步骤是:在颈总动脉分叉处或颈外动脉残端插入栓线,该栓线会依次经过颈内动脉、大脑后动脉和大脑前动脉的起始段。随着栓线的插入,颈内动脉逐渐被闭塞,导致大脑中动脉供血区域出现缺血和梗死。

年,Longa等人对这一模型进行了改进,他们首先分离并结扎颈外动脉,同时暂时性结扎颈总动脉。之后,将颈内动脉进行分离,并剪断颈外动脉。从颈外动脉靠结扎线的远端切入,插入尼龙线,使其经过颈总动脉分叉进入颈内动脉,直至遇到轻微阻力,从而阻断邻近大脑中动脉的所有血供。目前,这种方法已被公认为局灶性脑缺血模型的标准制作方法,并在全球范围内得到广泛应用。

线栓法的优势在于其避免了开颅手术,同时能够精确控制再灌注的时间,为实验研究提供了便利。此外,线栓法还可用于制备大脑中动脉栓塞(MCAO)模型,为缺血性脑卒中的研究提供了有力的工具。2.关键操作步骤详解首先,在颈部的正中央进行切口,并仔细分离周围的软组织,借助显微镜清晰地暴露颈总动脉、颈外动脉以及颈内动脉的走向。接着,将颈外动脉和颈内动脉以及翼颚动脉进行分离,可选择结扎翼颚动脉,以确保颈总动脉的唯一分支——颈内动脉保持开放状态。随后,将预先包裹硅胶的.5厘米长6-0尼龙线栓,经由颈外动脉小心地插入至颈内动脉,并推进至大脑中动脉的起始段,此时线栓应插入约0±0.5毫米的深度。若需恢复大脑中动脉的血液供应,只需将线栓轻轻拔出,使其头部退回到颈外动脉的位置,这样颈总动脉的血流便能重新灌注至大脑中动脉。最后,对伤口进行缝合,并待动物麻醉苏醒后,便可将其放回饲养笼中。3.MCAO模型案例详解在实施MCAO模型的过程中,我们获得了80%的成功率。对于小鼠,梗死时间维持在小时,而对于大鼠,梗死时间则为.5小时。此外,我们的模型在梗死面积上保持稳定,范围在25-33%之间。

3.实验所需材料清单:

设备:包括麻醉系统或相关试剂、保温毯,以确保实验条件稳定。动物:选用体重在-g之间的SD大鼠,作为实验对象。手术器械:备皮刀片、棉签、手术刀、牵开拉钩,以及眼科手术剪、眼科手术镊子、4-0缝合线和弯三角缝针等,用于精细的手术操作。

3.2操作步骤详解:

首先,通过腹腔注射0%的水合氯醛(剂量为mg/kg),对大鼠进行麻醉。麻醉后,将大鼠仰卧固定在手术台上,并利用保温毯维持其体温。接着,对大鼠颈部进行备皮处理,长度约3cm,并沿颈部中线切开皮肤,暴露出胸骨舌骨肌和胸锁乳突肌。在两块肌肉的交界处,翻开胸骨舌骨肌,即可清晰地看到跳动的颈总动脉。随后,需要分离迷走神经,并在颈总动脉下方穿入4-0缝合线,打一个活结备用。③接着,需要沿着颈总动脉的走向,仔细分离其周围的结缔组织,直至清晰地暴露出颈内和颈外动脉及其分叉处。在颈外动脉的远心端穿入4-0缝合线,并打一个牢固的死结,同时在近心端打一个活动的结扣。对颈内动脉则只打一个活结,以便后续操作。④随后,利用眼科手术剪在预先设定的位置(即打结点和活扣之间)剪开一个适当的切口。接着,迅速将带有标记的线栓插入该切口,并利用活扣将其固定。此时,左手需轻柔地牵动远心端的线结,以确保颈外和颈内动脉的血管呈一直线排列。右手则牵动固定线栓的活扣,将其翻折并推入颈内动脉中。在推进过程中,需解开颈内动脉的活结,以便线栓能够顺畅地进入。当线栓的标记与颈内和颈外的分叉点相距-2mm时,应拉紧颈外的活扣以固定线栓,并打开颈总的活结。⑤经过大约0.5-小时的缺血时间后,即可进行再灌注操作。在此过程中,需保持清醒状态,并轻轻抽出线栓。当感到明显的阻力消失时,表明线栓的头端已成功从颈内动脉抽出并进入颈外动脉的残端。此时,应迅速剪断血管外的线栓部分。

4.线栓法模型的评价

在完成上述操作后,我们可以对MCAO模型进行全面的评价。通过观察动物的行为变化、梗死面积的大小以及模型的可重复性等方面,来评估线栓法模型的效果和可靠性。同时,我们还需要对实验过程中可能出现的变量和误差进行控制和分析,以确保实验结果的准确性和有效性。模型争议点:在模型构建的初期,海马区通常不会出现梗死,但经过8周的造模后,会观察到记忆类行为学的明显改变。此外,我们还可以采用FeCl3致血栓形成法来构建局灶性缺血性脑卒中模型。这种方法的基本研究思路是利用FeCl3诱导血栓的形成,从而模拟脑卒中的病理过程。通过这种方法,我们可以深入研究脑卒中的发病机制、治疗策略以及预后评估等方面的问题。线栓法模型在研究脑缺血方面应用广泛,其形成的脑梗死面积相对固定,稳定性较好。然而,该模型无法完全复现真实的病理生理过程,因此存在一定的局限性。为了更深入地研究脑卒中的发病机制和溶栓药物的效果,我们采用了最新的氯化铁(FeCl3)诱导大脑中动脉远端血栓模型。该模型能够模拟脑血管内血栓的形成过程,为溶栓药物的研究提供了有力的支持。

该模型的原理是:FeCl3损伤大脑中动脉血管内皮,导致血管内膜脱落,进而激活血小板,促使局部血栓形成。最终,大脑中动脉供血区出现梗塞,引发一系列神经症状。此外,该模型在梗死范围、神经症状等方面与线栓法致大脑中动脉栓塞模型高度相似,且造模成功率高达90%,梗死面积控制在5-20%之间。

在实际操作中,我们首先进行备皮和暴露颅骨,然后剔除中动脉上部的肌肉,充分暴露中动脉。接着,我们麻醉动物并定位大脑中动脉(位于嗅束及大脑下静脉之间),将吸有50%FeCl3溶液0μL的小片定量滤纸敷在大脑中动脉上,保持约30分钟。待大脑中动脉凝闭后,我们取下滤纸,用生理盐水冲洗局部组织,并逐层缝合伤口,将动物回笼饲养。通过这一系列步骤,我们成功地构建了FeCl3致血栓形成模型,为进一步研究脑卒中的发病机制和溶栓药物提供了可靠的实验基础。4.模型评价①神经功能评分标准在评估FeCl3诱导的大脑中动脉远端血栓模型时,我们采用了详尽的神经功能评分标准。这一标准涵盖了多个方面,包括运动功能、感觉功能以及认知功能等,旨在全面反映模型的神经症状及缺血损伤程度。通过这一评分标准,我们能够更客观地评估该模型的有效性及可靠性。②激光散斑技术

在研究过程中,我们借助了激光散斑技术来进一步观察和分析FeCl3诱导的大脑中动脉远端血栓模型。这一技术利用激光照射血管,通过测量散斑的动态变化来反映血管的血流状态。通过激光散斑技术,我们能够更直观地了解模型的缺血情况,从而为评估模型提供有力的支持。

5.激光散斑血流成像系统

在研究过程中,我们采用了瑞沃德RFLSIⅢ激光散斑血流成像系统来观察和分析FeCl3诱导的大脑中动脉远端血栓模型。该系统通过激光照射血管并测量散斑的动态变化,来反映血管的血流状态,从而帮助我们更直观地了解模型的缺血情况,为评估模型提供了重要的支持。可实时监测并直观呈现活体器官组织微循环血流灌注量的分布情况,同时快速获取高分辨率的图片、数据及视频等多维度结果,实现对微循环血流量的客观量化分析。

接下来,我们将介绍另一种重要的研究工具——DREAM-SDV颅骨钻。

在研究大鼠脑部激光散斑之前,磨骨处理是必不可少的步骤。同时,我们还将对比两种不同的致血栓形成方法:线栓法和FeCl3致血栓形成法。

晶莱神经系统疾病模型服务

晶莱生物专注于为科研人员提供多种神经系统疾病动物模型,涵盖脑卒中、栓塞性脑梗死、脑出血、脑损伤、脊髓损伤以及帕金森、老年痴呆、应激等相关领域。这些模型可直接用于神经疾病的深入研究。

晶莱神经系统疾病模型服务

晶莱生物,一家专注于神经系统疾病模型服务的领先企业,致力于为科研人员提供全面的动物模型解决方案。其服务范围广泛,涵盖脑卒中、栓塞性脑梗死、脑出血、脑损伤、脊髓损伤以及帕金森、老年痴呆、应激等众多神经疾病领域。这些高质量的模型为科研人员提供了宝贵的实验资源,推动了神经疾病研究的深入发展。晶莱生物,一家成立于年的高新技术企业,在北京和长沙设立了研发机构,专注于生物医药临床期前研发与基础医学科研服务。凭借两地共计0余平米的实验平台,晶莱构建了8个研究平台,提供包括动物寄养、模型构建、细胞模型构建、药效研究以及各类表型、机制、通路等研究服务。其服务范围广泛,可开展小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、兔、犬、猪、猴等多种动物的实验,并能构建余种动物疾病模型,为科研人员提供全面的实验解决方案。




本文编辑:佚名
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