闭合头轻度创伤大鼠模型及其验证

摘要

在这里，我们提出了一个闭合式轻度创伤性脑损伤 （mTBI） 大鼠模型及其验证，在急性和亚急性阶段的行为表现方面与人类 mTBI 表现出显着的相似性。

摘要

动物模型对于促进我们对轻度创伤性脑损伤 （mTBI） 的理解和指导临床研究至关重要。为了获得有意义的见解，开发稳定且可重复的动物模型至关重要。在这项研究中，我们报告了闭头 mTBI 模型的详细描述以及使用 Sprague-Dawley 大鼠验证建模效果的代表性验证方法。该模型涉及将 550 克的质量砝码从 100 厘米的高度直接落到可破坏表面上的大鼠头部，然后进行 180 度转弯。为了评估损伤，大鼠在受伤后 10 分钟接受了一系列神经行为评估，包括意识丧失时间、首次寻找行为时间、逃生能力和光束平衡能力测试。在受伤后的急性和亚急性阶段，进行行为测试以评估运动协调能力（光束任务）、焦虑（开放场地测试）以及学习和记忆能力（莫里斯水迷宫测试）。闭头 mTBI 模型以最低的死亡率产生了一致的损伤反应，并复制了现实生活中的情况。验证方法有效地验证了模型的开发，保证了模型的稳定性和一致性。

引言

轻度创伤性脑损伤 （mTBI） 或脑震荡是最普遍的损伤类型，可导致各种短期和慢性症状¹。这些症状可能包括头晕、头痛、抑郁和快感缺乏等，导致受 mTBI² 影响的个体遭受重大痛苦。由于大多数 mTBI 是由钝器外伤^{引起的 3}，因此必须开发准确模拟此类损伤的动物模型。这些模型对于更好地了解损伤及其潜在机制至关重要，与人类研究相比，提供了一个可控的环境，减少了变异性和异质性。

已经开发了许多成熟的啮齿动物模型来治疗创伤性脑损伤 （TBI），包括液体叩击损伤 （FPI）⁴、受控皮质冲击 （CCI）⁵、体重下降损伤⁶、爆炸性创伤性脑损伤⁷ 等。然而，这些模型主要侧重于复制中度至重度 TBI 情景。相比之下，专门设计用于模拟 mTBI 的实验模型受到的关注相对较少，并且仍未得到充分探索⁸。因此，迫切需要建立一个稳定且可重复的动物模型，以准确表示mTBI。这样的模型将显着增强我们对与 mTBI 相关的神经生物学和行为后果的理解。

在麻醉效果消失后，人....

研究方案

动物实验由中南大学动物护理和使用委员会批准。所有研究均按照实验动物的福利和伦理原则进行。

1.动物喂养和麻醉程序

1. 群居280-320克Sprague-Dawley雄性大鼠，并将它们维持在12小时/ 12小时的光/暗循环中， 并随意获得食物和水。在大鼠适应环境6天后进行研究。
2. 在诱导箱中以0.6L / min的气流用3%异氟醚麻醉大鼠，直到它对爪子或尾巴捏没有反应。保持流速30秒。
   注意：不使用止痛药，因为它们会干扰大鼠在神经行为评估中的反应。

2. 术前设置

1. 将硬度值为 35D（海绵重量为 35 kg/m3）的海绵放置在没有顶盖的亚克力盒 （15 cm x 22 cm x 43 cm） 中，长度和宽度相同，但厚度为 12 cm。
2. 修剪锡箔（厚度为20μm）并使用胶带将其固定在亚克力盒上，以形成能够支撑大鼠重量的可破坏表面。此外，标记一条大约 10 厘米的切割线作为定位大鼠头部的指定位置。
3. 借助铁架，将 PVC 管牢固地固定到位。准备一个穿孔砝码，重 550 克，直径为 18 毫米。将重物连接到聚氯乙烯或 PVC 管内 1 米高的钓鱼线上。并将导管的位置调整到锡箔上方 3 厘米处。
4. 准备头盔和枕头。使用直径为 10 毫米、厚度为 3 毫米的不锈钢圆盘制作头盔。准备一个楔....

讨论

该模型成功地模拟了闭合的头部 mTBI，而无需头皮切口或颅骨开口，从而更准确地表示了在人类病例中观察到的撞击场景。避免头皮切口有助于防止可能与实际情况不符的炎症反应。与 Richelle Mychasiuk 的儿科模型¹² 相比，本研究中使用的模型专为体重在 280-320 g 之间的成年大鼠量身定制，使我们能够获得对 mTBI 对成年个体影响的宝贵见解。此外，结合枕头和头盔等关键部件有助于?.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Acrylic box	In-house	N/A	15 cm x 22 cm x 43 cm
Anesthesia Machine	RWD Life Science Co.	R540 Mice & Rat Animal Anesthesia Machine
Helmet	In-house	N/A	Stainless-steel disk measuring 10 mm in diameter and 3 mm in thickness
Morris water maze	RWD Life Science Co.		Diameter 150 cm, height 50 cm,platform diameter 35 cm
Open field	RWD Life Science Co.	63007	Width100 cm, height 40 cm
Panlab SMART V3.0	RWD Life Science Co.	SMART v3.0
Perforated weight	In-house	N/A	Weight of 550 g and diameter of 18 mm
Pillow	In-house	N/A	Wedge-shaped sponge to place beneath the rat's head