一种精准化小鼠脊髓夹伤夹子和夹伤力度调整方法
【专利摘要】本发明涉及发明领域，尤其涉及一种精准化小鼠脊髓夹伤夹子和夹伤力度调整方法。通过旋进或者或者旋出顶紧螺钉，调整夹子被顶紧侧和夹子夹持穿透侧之间的距离而调整夹持力度。包含如下步骤：选取18-21g雌性小鼠，精确定位小鼠胸11椎体，行该椎体背部椎板骨切除术，以专门改良血管夹将该节段脊髓以左右方向夹伤，即为造模成功，本方法所建立的脊髓损伤模型较之前的方法具有简单易行、精确易重复、成功率高等特点。损伤后观察行为学指标，脊髓损伤病理学指标，以及胶质瘢痕指标，发现本方法很好地模拟了人类脊髓损伤后的实际过程，仿真度极高，实现高度重现，有之前的方法无法比拟的优势。
【专利说明】一种精准化小鼠脊髓夹伤夹子和夹伤力度调整方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械领域，尤其涉一种精准化小鼠脊髓夹伤夹子和夹伤力度调整方法。
【背景技术】
[0002]脊髓损伤(Spinal cord injury, SCI)将给患者带来不可逆性神经功能损害。随着现代交通和建筑业的发展，因SCI造成的截瘫患者不断增加。随着医疗手段的进步使得SCI患者死亡率下降的同时，带来的却是更多生活质量严重受损的截瘫患者。同时，患者和社会还需要为SCI后的生活护理和功能康复支付巨额的医疗费用。因此，阐明SCI的机理并寻找逆转的途径是当前神经科学研究领域的热点。目前，对SCI的治疗效果仍不佳，原因是SCI后的病理生理机制非常复杂，人们对此认识还很不全面、深入。而可靠的SCI动物模型对于阐明其病理生理机制和评价损伤后干预手段的效果非常关键。
[0003]目前存在的脊髓损伤动物模型的制作方法主要包括:①压迫和挫伤，②全/半横断伤，③缺血和化学损伤。而其中以压迫和挫伤模型与人类SCI在机理及形态上相关性较好。但是以下因素制约了以Alien建立垂直打击致伤模型为代表的挫伤模型的广泛应用:
①需要制作复杂的打击装置以确保损伤的一致性和模型的稳定性，②适于在大鼠等体型较大的动物上操作，而对于体型微小的小鼠难以应用，③垂直打击模型仅仅模拟了从背部单一方向打击造成的组 织移位挫伤，而无法模拟临床上SCI后脊髓受到多方向的持续压迫损伤和缺血。
[0004]由于大鼠价格低廉、体型适宜，且与人类SCI损伤相似性较好，大部分SCI实验研究都以大鼠为对象构建SCI动物模型。而随着大量转基因小鼠的研制成功，在体特异性基因修饰对SCI后损伤修复的影响为SCI研究带来了更多契机。然而小鼠过小的体型增加了SCI建模的难度，这在一定程度上制约了小鼠SCI模型的广泛应用。尽管如此，仍有许多小鼠模型被应用于SCI研究中，其中包括横断、打击、缺血模型等。由于横断损伤的临床相似度较差，打击损伤的重复性不好且需要复杂的设备，Joshi M(参见文献Joshi M，FehlingsMG.Development and characterization of a novel, graded model of clip compressivespinal cord injury in the mouse:Part1.Cl ip design，behavioral outcomes，andhistopathology.J Neurotrauma, 2002,19:175-190.)和 Plemel JR(参见文献 Plemel JR,Duncan G，Chen KW, et al.A graded forceps crush spinal cord injury model in mice.JNeurotrauma, 2008, 25:350-370.)相继提出了重复性好，易于操作，且临床相似度较高的小鼠脊髓夹伤模型。其优点在于:①制作模型所需装置简单易得，②弥补了打击伤模型的不足，更全面的模拟了临床SCI的损伤特点，③适用于体形较小的小鼠，因而更加便于将基因技术应用与SCI的研究中。
[0005]但是，我们在实际操作过程中发现，Joshi M提出的腹背夹伤模型手术过程中破坏较大，出血较多易致小鼠死亡，大量椎骨的咬除易引起恢复过程中脊柱畸形和周围肌肉压迫；而Plemel JR提出的左右夹伤模型虽克服了上述缺点，但是其夹伤部位选择在脊柱胸5-6节段，该处位于背侧斜方肌内大血管下，术中极易引起该血管损伤后大出血致死，且胸5-6位于脊髓生理弯曲凸向腹侧处,手术操作难度大；Herrmann JE将左右夹伤的脊髓节段选择在腰1-2，而此处脊髓已接近马尾，发出大量神经纤维，不易于术后标本取材及后续操作。
[0006]总结经验，我们认为由于小鼠体型较小，手术操作难度较大，为了确保模型建立的稳定性和重复性，建模过程中应特别注意以下关键要素:①小鼠性别:在实验设计允许的情况下，应尽量选择雌性小鼠，因雌性小鼠尿路相对于雄性小鼠更短，更易术后护理排尿。
②小鼠年龄和体重:由于本模型是以压迫脊髓至一定厚度造成损伤，为确保模型的一致性，应尽量保证小鼠体重、体型的接近，且8w以上体重大于18g的成年小鼠(雌性小鼠成年在18-22g)体型大小比较适宜夹伤操作。体型过小，脊柱和脊髓过细则模型难以构建或操作所致误差易增大。③夹伤节段的选择:由于斜方肌下血管容易大出血，造成小鼠失血死亡，且腰椎以上部位椎体较细，并向腹侧屈曲，操作难度较大，易增加操作所致误差；而夹伤位置过低，则因发出神经纤维过多不易取材。故体积较大，凸向背侧的腰椎胸11节段椎体，更适于夹伤操作，亦便于术后取材。④节段的定位:因小鼠脊髓从头侧至尾侧每一节段粗细不一，故同样的夹伤厚度在不同的节段造成的损伤程度不同，为确保模型的稳定性，各组小鼠的夹伤节段应尽可能保持一致，而传统的通过观察脊柱形状判断节段的方法有失准确。本发明首次提出了通过探查肋骨而判断脊柱节段的方法能够准确无误的判定所需夹伤的脊柱节段，具有良好的可靠性。
[0007]而且，通用的夹伤力度不可调整，因此造成标准不统一，评价混乱。
[0008]由于既往报道的小鼠脊髓损伤模型存在上述不足之处，为了更好地研究脊髓损伤的病理生理机制，并准确判断干预手段对脊髓损伤后功能结局的影响，我们需要稳定、重复性好、易操作的动物模型作为研究平台。
【发明内容】
[0009]发明的目的:为了提供为了提供更为稳定、易行的夹伤夹子和夹伤调控方法，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。
[0010]为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案:
[0011]一种精准化小鼠脊髓夹伤夹子，包含夹子顶端和其伸出的两个侧壁，两个侧壁之间形成夹持空间，其特征在于，所述两个侧壁分别为夹子被顶紧侧(4)和夹子夹持穿透侧
(5)，其中夹子被顶紧侧(4)包含一个顶住孔(3)，顶住孔(3)为槽状，还包含穿过夹子夹持穿透侧(5)的穿透孔的顶紧螺钉(I)，所述穿透孔内壁上包含螺纹，所述顶紧螺钉(I)能够在穿透孔中旋进或者或者旋出而调整夹子被顶紧侧(4)和夹子夹持穿透侧(5)之间的距离。
[0012]本发明的进一步技术方案在于，所述顶紧螺钉(I)端部包含手持部分(2)，所述手持部分(2)为圆形。
[0013]本发明的进一步技术方案在于，所述顶紧螺钉(I)上包含刻度。
[0014] 一种精准化小鼠脊髓夹伤夹伤力度调整方法，利用如权利要求1所述的夹子，通过旋进或者或者旋出顶紧螺钉(I)，调整夹子被顶紧侧(4)和夹子夹持穿透侧(5)之间的距离而调整夹持力度。[0015]采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果:调整方便，力度调整灵活便捷，提供了一种标准的夹伤方法。
[0016]进一步地,包含如下步骤:
[0017]选取成年雌性小鼠，体重(18_21g)。用工具将血管夹两臂宽度打磨至0.5mm，于两臂间固定一定厚度间隔物使血管夹闭合时将脊髓压迫至相应厚度。
[0018]腹腔麻醉小鼠，小鼠俯卧位固定于手术台上，以胸11棘突为中心，备皮。75%酒精消毒背部皮肤，取背部正中切口切开皮肤，长约2cm。依次切开背斜方肌、背阔肌，显露胸9-腰I椎体棘突及椎板。用精细蚊式止血钳探查小鼠左侧第13肋骨，其脊柱发出部位即胸12与胸13交界处，借以判定胸11脊椎位置，小心咬除胸11椎体棘突及背侧椎板。以血管夹从左右两侧将胸11节段小鼠脊髓夹伤，夹伤的过程中调整好夹伤力进行夹伤，持续15秒。术中以冰生理盐水棉球压迫止血。逐层缝合肌肉和皮肤，腹腔注射1.0ml生理盐水以补充术中丢失血容量，置于暖光灯下复苏。术后分笼饲养，每天挤压膀胱2次，以协助排尿，直至小鼠自主排尿反射恢复。
[0019]采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果:
[0020]1、雌性小鼠尿路相对于雄性小鼠更短，更易术后护理排。
[0021]2、8w以上体重大于18g的成年小鼠(雌性小鼠成年在18_22g)体型大小比较适宜夹伤操作。
[0022]3、体积较大，凸向背侧的腰11节段椎体，更适于夹伤操作，亦便于术后取材。 [0023]4、通过探查肋骨而判断脊柱节段的方法能够准确无误的判定所需夹伤的脊柱节段，具有良好的可靠性。
[0024]5、本模型非常类似于绝大多数人体脊髓损伤的实际过程。
[0025]6、本发明建立的动物模型重复性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明:
[0027]图1为夹子的结构示意图；
[0028]图2为夹子的调整夹持力的局部结构示意图；
[0029]图3为小老鼠脊椎部分结构示意图；
[0030]1.顶紧螺钉；2.手持部分；3.顶住孔；4.夹子被顶紧侧；5.夹子夹持穿透侧。【具体实施方式】
[0031]下面结合附图对本发明的实施例进行说明，实施例不构成对本发明的限制:
[0032]以下以小鼠的试验模型建立为例；
[0033]实验动物及夹伤装置
[0034]成年雌性C57BL/6J小鼠，体重(18_21g)，由第三军医大学野战外科研究所实验动物中心提供。血管夹(微血管合拢器，ZF610R)购于山东新华器械有限公司，并用工具将血管夹两臂宽度打磨至0.5_，于两臂间固定不同厚度间隔物(0.1,0.25、0.4_直径金属丝)使血管夹闭合时将脊髓压迫至不同厚度。夹子的结构如下:所述两个侧壁分别为夹子被顶紧侧4和夹子夹持穿透侧5，其中夹子被顶紧侧4包含一个顶住孔3，顶住孔3为槽状，还包含穿过夹子夹持穿透侧5的穿透孔的顶紧螺钉1，所述穿透孔内壁上包含螺纹，所述顶紧螺钉I能够在穿透孔中旋进或者或者旋出而调整夹子被顶紧侧4和夹子夹持穿透侧5之间的距离。通过旋进或者或者旋出顶紧螺钉1，调整夹子被顶紧侧4和夹子夹持穿透侧5之间的距离而调整夹持力度。因此可以调整夹伤力度。
[0035]另外，根据不同的动物还能够选择不同的夹伤距离和夹伤力度。
[0036]动物模型制作
[0037]4%水合氯醛腹腔麻醉小鼠(10ml/kg体重)，以胸11棘突为中心，备皮。75%酒精消毒背部皮肤，取背部正中切口切开皮肤，长约2cm。依次切开背斜方肌、背阔肌(注意避开斜方肌下方大血管)，显露胸9-腰I椎体棘突及椎板。用精细蚊式止血钳(ZH109R，山东新华器械有限公司)探查小鼠左侧第13肋骨，其脊柱发出部位即胸12与胸13交界处，借以判定胸11脊椎位置，小心咬除胸11椎体棘突及背侧椎板(左右夹伤组)，腹背夹伤组还须咬除两侧椎弓根，仅保留椎管腹侧骨质。以不同间隔厚度血管夹分别从左右两侧将胸11节段小鼠脊髓压迫至0.1mm (n = 8)、0.25mm (η = 8)和0.4mm (η = 8),持续15s。对照组仅咬除胸11椎体棘突及椎板，不夹伤脊髓(η = 8)。术中以冰生理盐水棉球压迫止血。逐层缝合肌肉和皮肤，腹腔注射1.0cc生理盐水以补充术中丢失血容量，置于暖光灯下复苏。术后分笼饲养，每天挤压膀胱2次，以协助排尿，直至小鼠自主排尿反射恢复。
[0038]行为学观察
[0039]小鼠后肢运动功能观察采用BMS(Basso Mouse Score, BMS)运动功能评分法(表I)，于直径100cm，高30cm的塑料观察盆中进行。术前3d，所有小鼠均于观察盆内预适应15min/d，伤后第一周于2d，4d，7d观察3次，之后每周观察I次，共8周。观察时间取小鼠睡眠/觉醒周期中行动活跃阶段，在晚间20:00进行。
[0040]
【权利要求】
1.一种精准化小鼠脊髓夹伤夹子，包含夹子顶端和其伸出的两个侧壁，两个侧壁之间形成夹持空间，其特征在于，所述两个侧壁分别为夹子被顶紧侧(4)和夹子夹持穿透侧(5)，其中夹子被顶紧侧(4)包含一个顶住孔(3)，顶住孔(3)为槽状，还包含穿过夹子夹持穿透侧(5)的穿透孔的顶紧螺钉(I)，所述穿透孔内壁上包含螺纹，所述顶紧螺钉(I)能够在穿透孔中旋进或者或者旋出而调整夹子被顶紧侧(4)和夹子夹持穿透侧(5)之间的距离。
2.如权利要求1所述的一种精准化小鼠脊髓夹伤夹子，其特征在于，所述顶紧螺钉(I)端部包含手持部分(2)，所述手持部分(2)为圆形。
3.如权利要求1所述的一种精准化小鼠脊髓夹伤夹子，其特征在于，所述顶紧螺钉(I)上包含刻度。
4.一种精准化小鼠脊髓夹伤夹伤力度调整方法，利用如权利要求1所述的夹子，通过旋进或者或者旋出顶紧螺钉(I)，调整夹子被顶紧侧(4)和夹子夹持穿透侧(5)之间的距离而调整夹持 力度。
【文档编号】A61D1/00GK103989536SQ201410168361
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】赵天智, 石菲, 高国栋, 贺世明 申请人:中国人民解放军第四军医大学