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1、中度液压性创伤性脑损伤模型的建立与评估10-09-0210:08:00编辑：studa20作者：崔俊波，梁建伟，陈宝贵【摘要】目的制作中度液压脑损伤动物模型，并对模型进行评估。方法雄性SD大鼠随机分为正常组、假手术组、创伤3d组，创伤7d组。创伤组冲击力大小为：(17010)kPa,作用时间为(202)ms。结果损伤组75%动物在创伤后立即出现大鼠反射消失、昏迷、四肢运动功能减弱，甚至去脑强直，且可出现呼吸暂停，并具有15%左右的死亡率。应用NSS评价表明，创伤3d组创伤后1，3d评分分别为(14.771.17)和(13.380.65)，创伤7d组创伤后1，7d评分分别为：(14.620.65
2、)，(13.150.69)，(14.310.75)，与同期正常组比较，P0.05，bP0.0510-09-0210:08:00编辑：studa202.3病理形态学2.3.1光镜正常组：肉眼下脑组织表面光滑，沟回整齐、清晰，无充血，肿胀及出血灶。HE染色后观察：脑组织结构正常，细胞排列有序，染色均匀，无出血、肿胀及损伤，未见炎性细胞浸润、血管扩张现象。皮层神经元细胞呈圆形或者椭圆形，核膜完整，核仁清晰可见，核仁淡染呈蓝色，周围神经纤维致密，着色均匀;假手术组与正常组比较，无明显差别，部分切片偶可见到少许神经元肿胀，体积增大，核膜欠清;创伤3d组：肉眼观察，骨窗对应处的脑皮质凹陷，脑皮质表面挫裂伤
3、，其他部位脑组织弥漫肿胀。镜下观察：蛛网膜下腔出血可延及双侧大脑半球，以伤侧为明显，偶尔可扩展到小脑表面。脑实质内有明显出血，累及额顶叶感觉运动区，并延及伤侧海马、外囊、纹状体和胼胝体，且出血灶周围血管扩张，微血管外间隙明显增大，神经胶质细胞和组织间隙水肿明显，炎性细胞浸润，部分红细胞被吞噬细胞吞噬、两侧半球有散在的损伤神经元，核呈固缩状。胞质与胞核黏附在一起，胞质强烈嗜伊红，呈严重缺血性改变。同时可见大量的中性粒细胞和单核巨噬细胞积聚在水肿带，部分浸润脑实质;创伤7d组：肉眼观察，骨窗对应处的脑皮质凹陷，脑皮质表面挫裂伤减轻，其他部位脑组织肿胀。镜下观察：蛛网膜下腔出血及脑实质内出血部分吸收
4、，组织水肿减轻，伤区炎症细胞略减少，胶质细胞和纤维组织增生，可见泡沫细胞。2.3.2电镜正常组：可见正常的内质网、线粒体、高尔基体和多聚核糖体等结构，胞体胞核形态、大小正常。可见正常形态毛细血管管腔，电镜下呈圆形或椭圆形，其内有较多红细胞，与管壁间有血浆形成的间隙，血管周围无环形水肿，可见正常海马神经元;假手术组：可见到正常的多聚核糖体和粗面内织网和近似于正常的血管，血管周围线粒体轻度肿胀，但血管周围无环形水肿;创伤3d组：可见到海马神经元固缩，胞浆内大量线粒体肿胀、水肿，胞核皱缩，甚至固缩，核膜凹陷，嵴断裂，多聚核糖体解聚，神经细胞胞体及突起固缩，电子密度增高，细胞及血管外周星形细胞突起肿胀
5、，严重的星形细胞胞浆肿胀，和因缺血缺氧导致的细胞内皮细胞核反应性增大;创伤7d组：与创伤3d组比较，细胞损伤得到减轻，神经元接近正常，但仍可看到血管周围星形细胞突起肿胀、水肿，线粒体肿胀，嵴消失，因缺血缺氧导致的内皮细胞胞核反应性增大，和因组织坏死，损伤导致细胞器退变而形成的髓样小体，凋亡早期的海马神经元。讨论TBI实验模型在研究和理解与TBI相关的复杂的生理、神经行为和组织病理方面的变化中扮演着重要的角色。液压损伤法原理是通过液压装置骤然改变密闭颅腔内的压力而间接造成脑损伤。是近十余年来应用最广的颅脑创伤模型，它的致伤机理类似与人类头部撞击后发生的脑变形。NSS作为一种从整体上评价动物损伤程
6、度的量表，较之单一的行为学评价方法具有明显的优势，本研究也证实NSS在液压创伤性脑损伤动物模型的评价方面有良好的可靠性。实验中为使结果更加真实、稳定，需注意以下几个方面：最为重要的是防止液压打击系统压力泄漏;摆锤的长度因为设计加工时为可调节性的，一旦条件确定后，其与摆杆之间的固定螺丝必须旋紧固定;液压活塞缸体及其所有连接部件内必须充满经超声脱气的去离子水，保证没有气泡，这样可以尽量减少冲击时的时程及压强波动;每次打击前必须将液压缸体活塞端调整至其外端的被打击缓冲垫与处于自由悬吊状态下的摆锤打击接触面间处于临界接触状态，而且两侧接触面的角度须调整到正向完整对合，保证由势能转化的动能冲量被瞬时全部
7、传递给液压缸体;打击前为最大程度控制麻醉对于实验结果的干扰，动物必须处于半清醒状态，具体指征包括：钳夹肢体、尾或耳出现挣扎，角膜反射恢复，吸痰时明显呛咳，未受刺激时安静不动;用牙钻开骨窗，注意保持硬脑膜完整，如果损伤硬脑膜，则需将该动物从模型组剔除;用水门汀打击管与骨窗相互粘牢时，要调好水门汀的浓度和用量，不可过稀和用量太多而堵塞打击管，影响压力的传递;绝对避免打击锤二次打击液压活塞，造成大鼠二次脑损伤，而加重大鼠脑损伤的程度。本研究使用标准化的手术方法及利用立体定向控制仪、国际通用的液压打击仪，并优化实验流程，建立一个精度高、稳定性强、重复性好、操作简便的大鼠液压颅脑损伤模型。为进一步深入开
8、展TBI的相关动物实验研究奠定坚实基础。致谢：南开大学医学院车永哲教授在光镜观察中给予的指导;天坛医院电镜室孙异临教授在电镜观察中给予的帮助。【参考文献】ShapiraY,LamAM,ClavinCE,etal.TherapeutictimewindowsanddoseresponseofthebeneficialeffectsofketamineinexperimentalheadinjuryJ.Stroke,1994,25:1637.2McintoshTK,VinkR,NobleL,etal.Traumaticbraininjuryintherat:characterizationofalateralfluid-percussionmodelJ.Neurosci,1989,28:233.
