用于小鼠挫伤脊髓损伤模型的自动撞击器

摘要

这里介绍的是一种新型的小鼠自动脊髓损伤挫伤装置，可以准确生成不同程度的脊髓损伤挫伤模型。

摘要

由车祸和跌倒等创伤引起的脊髓损伤 （SCI） 与永久性脊髓功能障碍有关。通过撞击脊髓来创建脊髓损伤的挫伤模型会导致与临床实践中大多数脊髓损伤相似的病理。准确、可重复和方便的脊髓损伤动物模型对于研究脊髓损伤至关重要。我们提出了一种新型的小鼠自动脊髓损伤挫伤装置，即广州暨南大学智能脊髓损伤系统，该系统可以生成具有准确性、可重复性和便利性的脊髓损伤挫伤模型。该系统 通过 激光距离传感器与自动化移动平台和高级软件相结合，精确地生成不同程度的脊髓损伤模型。我们使用该系统创建了三个级别的脊髓损伤小鼠模型，确定了它们的 Basso 小鼠量表 （BMS） 评分，并进行了行为和染色测定以证明其准确性和可重复性。我们展示了使用该设备开发损伤模型的每个步骤，形成了一个标准化的程序。该方法可产生可重复的脊髓损伤挫伤小鼠模型，并通过方便的处理程序减少人为操作因素。开发的动物模型对于研究脊髓损伤机制和相关治疗方法是可靠的。

引言

脊髓损伤通常会导致损伤节段以下的永久性脊髓功能障碍。它多是由物体撞击脊柱和脊柱过度伸展引起的，例如交通事故和跌倒¹.由于脊髓损伤的有效治疗方案有限，使用动物模型阐明脊髓损伤的发病机制将有助于制定适当的治疗方法。由脊髓撞击引起的脊髓损伤挫伤模型导致开发了与大多数临床脊髓损伤病例具有相似病理的动物模型 ^2,3。因此，为脊髓损伤挫伤生成准确、可重复和方便的动物模型非常重要。

自 Allen 于 1911 年发明第一个脊髓损伤动物模型以来，用于建立脊髓损伤动物模型的仪器的发展取得了重大进展 ^4,5。根据损伤机制，脊髓损伤模型分为挫伤、压迫、牵引、脱位、横断或化学⁶。其中，利用外力移位和损伤脊髓的挫伤模型最接近大多数脊髓损伤患者的临床病因。因此，挫伤模型已被许多研究人员用于脊髓损伤研究 ^3,7。各种仪器用于开发脊髓损伤挫伤模型。纽约大学 （NYU） 多中心动物脊髓损伤研究 （MASCIS） 撞击器通过减重装置产生脊髓损伤挫伤

研究方案

涉及动物的研究由暨南大学伦理委员会审查和批准。

1.动物麻醉和T10椎板切除术

1. 使用 8 周龄的雌性年轻成年 C57/6J 小鼠进行本研究。通过腹膜内注射氯胺酮（100mg / kg）和地西泮（5mg / kg）麻醉小鼠。检查麻醉是否成功，表现为疼痛反射丧失。在眼睛上涂抹兽医软膏，以防止麻醉下干燥。
2. 用剃须刀剃掉老鼠背部的毛发，露出皮肤。用三轮碘磷和酒精交替消毒皮肤。
3. 用手术刀在背侧皮肤上做 2.5 厘米的内侧纵向切口，并使用镊子在 T9-T11 水平暴露脊柱。
4. 使用脊柱固定器双侧固定 T10 小关节。确保脊柱稳定固定。确保剥离椎旁肌肉，并使用微磨钻去除棘突和椎板，以暴露 T10 节段的脊髓。

2. 使用 G smart SCI 系统对 T10 脊髓进行挫伤

1. 打开开关，等待设备自动恢复到原始状态。将脊柱固定器放入 G smart SCI 系统中，并用螺钉固定。
2. 使用操作触摸屏（图2A），设置损伤参数，包括冲击速度（1 m / s），冲击深度（三组不同的小鼠为0.5 mm，0.8 mm和1.1 mm）和停留时间（500 ms）^15<....

讨论

脊髓损伤可导致感觉和运动缺陷，从而导致严重的身体和精神损伤。在中国，不同省份的脊髓损伤发病率从14.6/¹⁰⁰万到60.6不等18。脊髓损伤患病率的增加将给医疗保健系统带来更大的压力。目前，脊髓损伤的有效治疗选择有限，因为其病理机制和修复过程尚未完全了解¹⁹。有必要创建准确且可重复的脊髓损伤动物模型，以研究脊髓损伤的病理机制和修复过程。为.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.01M PBS (powder, pH7.2-7.4)	Solarbio Life Sciences	P1010
2,2,2-Tribromoethanol	Macklin	75-80-9
4% paraformaldehyde tissue fixative	Biosharp life science	BL539A
Biomicroscope	Leica	LCC50 HD
CatWalk	Noldus Information Technology	CatWalk XT 9.1
Cover glass	CITOTEST Scientific	10212432C
Embedding machine	Changzhou Zhongwei Electronic Instrument	BMJ-A
Ethanol absolute	DAMAO	64-17-5
FootFaultScan	Clever Sys Inc.	-
Glass slide	CITOTEST Scientific	80302-2104
Hematoxylin and Eosin Staining Kit	Beyotime Biotechnology	C0105S
micro-grinding drill	FEIYUBIO	19-7010
Mouse spinal fixator	RWD Life Science	68094
Paraffin microtome	Thermo	shandon finesse 325
RotaRod for Mice	Ugo Basile	47600
Stereomicroscope	KUY NICE	SZM-7045
Tert-Amyl alcohol	Macklin	75-85-4
Xylene	China National Pharmaceutical	#10023418