脑声常谈︱啮齿动物脊髓损伤模型总结

脊髓损伤(SCI)是指脊髓受损，导致不同程度的瘫痪、感觉丧失和膀胱/肠道功能障碍。它不仅与预期寿命缩短和残疾有关，而且还给家庭和整个社会带来巨大的经济负担。

动物脊髓损伤模型

在使用啮齿类动物之前，脊髓损伤的动物模型历来包括猫、狗和猴子。早期的动物模型产生了不同的结果，研究人员使用不同的行为测试来评估治疗对功能恢复的影响。两种最常用的实验哺乳动物，大鼠和小鼠，在脊髓病理学和恢复方面有所不同。小鼠脊髓损伤后，细胞在损伤区域增殖，使横切脊髓的两端保持接触，并且通常不会形成充满液体的囊肿。甚至有报道表明，小鼠脊髓完全横断后会发生一定程度的再生。这三种反应在大鼠或脊髓损伤的人类中均未观察到。相反，在大鼠和人类中，损伤部位的头侧和尾侧出现囊肿是常见的。大鼠和人类病变部位核心早期纤维化组织的形成通常与三个脑膜的破裂有关，从而使成纤维细胞能够侵入损伤部位。当脊髓损伤完全切断损伤部位的所有轴突连接时，大鼠或人类的运动和感觉功能永远不会恢复。

动物SCI模型已被证明对于更好地了解创伤性 SCI 的机制和评估实验性治疗干预的有效性具有不可估量的价值。迄今为止，已经开发了许多实验模型来重建人类SCI的不同特征，包括脊髓缺血再灌注损伤模型、脊髓创伤性损伤模型、光化学诱导SCI模型、脊髓横断模型和双向牵拉SCI模型。

挫伤SCI模型

挫伤模型，其中施加瞬时力以移位和损伤脊髓，包括重量下降、电磁和气压装置。该重模型由Allen于1911年创建，后来被认为是标准的实验性脊髓挫伤模型。近年来，趋势是使用大鼠进行脊髓损伤研究。MASCIS 冲击器广泛使用，可在大鼠模型中产生经过验证且可重复的挫伤。使用重量下降和MASCIS冲击器在选定区域（颈椎、胸椎或腰椎）诱发具有明确严重程度（轻度或重度）的挫伤。

压缩SCI模型

小鼠脊髓压缩损伤是研究 SCI 和脊柱再生治疗的有价值的动物模型。压缩损伤的方法包括校准镊子、动脉瘤夹或将重物直接放在脊髓上。使用动脉瘤夹或校准钳生成的压缩损伤模型。夹子压缩方法相对便宜，会产生不同严重程度的 SCI，并且适用于脊柱的所有区域。压缩损伤的校准钳模型是一种方便、低成本且重复性非常好的SCI动物模型，但它缺乏夹子压缩和挫伤范式所具有的急性冲击成分。

横切SCI模型

完全和部分横断模型已被广泛用于研究损伤后的神经元再生。它们有利于评估轴突再生和随后的功能恢复。完整的横切模型包含尾段和头段之间的完全分离，并且具有易于重复性的优点。脊髓的部分横断、单侧横断和半断都是指选择性损伤脊髓的过程。这些模型模拟比完全横断更可能在临床上看到的损伤，并提供同一动物中受伤纤维和健康纤维之间的比较。

轻度SCI后7周时，损伤中心显示出组织病理学损伤

参数分析

为了测试和评估具有神经保护和神经再生活性的候选药物，可从短期组织学变化到长期运动学分析。基于视频记录的运动学分析；啮齿动物行为测试（例如运动功能、认知、社交行为）；组织学分析/免疫组织化学以及磁共振成像等。

参考文献

Matsunaga, A.; et al. 2012；

Silver et al., 2014；

Blight, 1983, 1991；

Modi et al., 2011；

Crowe et al., 1997；

Griffiths，1976；

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