今日实验室分享——大鼠坐骨神经损伤模型构建

与光同辉

坐骨神经损伤是最常见的周围神经损伤，该神经损伤后可出现支配区域功能部分缺失，造成运动、感觉功能障碍，损伤严重时可导至神经营养性改变，造成所支配肌肉瘫痪及关节功能的丧失，严重影响着患者的生活质量。临床上常见的坐骨神经损伤术后修复效果不佳，因此其相关基础研究成为国内外研究热点。

动物的选择

常用动物包括家兔、大鼠及小鼠，家兔的坐骨神经相对稍为粗大，更接近人体的坐骨神经形态，并便于造模、取材及对神经微结构进行观察与研究，因此在对坐骨神经进行形态学、组织学检测时常被选用；大鼠因种系内纯和性较好，基因学比较接近人类，具有较强的抗感染力和生命力且成本低，因此进行机体生理功能测试时常选用大鼠；小鼠体形小，繁殖周期短，饲养管理容易，因此在研究药物对坐骨神经损伤修复的研究中则常选用之。



坐骨神经损伤实验动物建模动物的选择

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造模方法

分为物理损伤法与化学损伤。






一、物理损伤法
1、钳夹损伤法



造模方法：

麻醉成功后于大鼠右下肢臀股交界区沿坐骨神经干纵行切口 1.5cm，进行无菌显露并游离坐骨神经，右侧股骨结节下 0.5cm 处用血管钳行3次交替钳夹、放松坐骨神经干，形成宽度为2mm的神经挤压损伤后，逐层缝合，30min后随机进行神经电生理检测，结果运动神经传导速度 <10 m/s，即为造模成功。后续安排行为学、形态学、炎性因子、神经营养因子等指标的检测。



用途：

钳夹压力损伤法因神经的连续性未被中断，所以更适合对神经的形态学和行为学的观察，以此进行神经损伤后运动、感觉功能恢复的研究。
2、离断损伤法（横断损伤法）



造模方法：

SD大鼠完全麻醉后，钝性分离臀肌以显露坐骨神经，并在梨状肌下缘3mm 左右切除坐骨神经3mm，使神经末端收缩形成5mm的缺损距离后，将硅胶管 (长5mm，外径2mm，内径 0.7mm) 与两侧神经断端用9-0无创缝线固定，并用10-0缝合线逐层缝合伤口，形成坐骨神经横断损伤的模型。后续安排行为学、形态学、炎性因子、神经营养因子等指标的检测。



用途：

横断损伤法则更适合对神经营养因子和相关蛋白促进神经再生的指标观察，以对失神经后肌肉萎缩及神经再生的研究；



3、冰冻损伤法



造模方法：

麻醉后的大鼠的左侧大腿根部消毒备皮后，于菱形窝处皮肤处作一个长3cm的切口，采用已预冷的实验装置，让神经温度保持在3-5℃，维持2h，形成神经冰冻损伤的模型。也可以采用冷冻 30s 2 次，间隔 5s，建立-60℃，-80℃，-100℃，-120℃ 4个梯度的坐骨神经冷冻损伤模型。后续安排行为学、形态学、炎性因子、神经营养因子等指标的检测。



注意：

该模型因实验低温的要求，需时刻观察大鼠的生存情况，以及造模后出现大鼠足部因缺乏神经支配易致自发痛而出现自残现象，需实时检测。



4、牵拉损伤法



造模方法：

大鼠进行腹腔麻醉后，在左下肢背侧部作纵向切口，钝性分离并游离坐骨神经，利用一把无齿输精管分离钳钳夹坐骨神经干，距离 0.4cm则用同样的分离钳钳夹，两分离钳仅扣一齿，均匀有力地将两分离钳向两侧牵拉，使坐骨神经牵拉到 0.8cm，并持续牵拉 30s，大体可见神经牵拉后变细长，松开钳子，缝合伤口。后续安排行为学、形态学、炎性因子、神经营养因子等指标的检测。



优缺点：

该模型操作简单易行，但是在实验的操作过程中，要使神经收到牵拉损伤，需先固定被牵拉神经的两端后在进行牵拉，这导至神经受到卡压和牵拉的复合损伤，不仅对神经外膜的损伤较大，而且不利于对神经受损伤进行定性和定量的检测。
二、化学损伤法
化学损伤法是指采用大剂量或浓度高的化学性药物注射于坐骨神经周围，从而造成神经外膜炎的方法。



造模方法：

以股骨大转子作为标志，钝性分离肌层暴露坐骨神经后，于坐骨神经干外膜注射20万U(0.5 mL) 青霉素钠，然后逐层缝合，结果造成神经损伤的大鼠模型。后续安排行为学、形态学、炎性因子、神经营养因子等指标的检测。

结论
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动物实验在医学科研中起着重要作用，而模型动物的建模方法则尤为重要。在坐骨神经损伤实验过程中，存在对实验产生不利影响的诸多因素，主要有以下两个方面：

第一，由于神经损伤后运动、感觉功能等障碍及神经营养支持的丧失，常出现动物自噬、损伤处溃疡等现象，因此容易产生动物脱落现象；

第二，坐骨神经损伤评价方法与指标特异性差、实验操作人员不良的实验操作习惯，以及实验技术熟练程度的欠缺等等。理想的动物模型与评价指标应与临床实际及病理学改变相符合，并具有可重复性。在坐骨神经模型的制备过程中，应首先了解不同模型的优点与不足，根据实验的需求建立合适的模型、选择客观的评价指标，可确保模型的一致性，以便作出定性定量分析，为后续坐骨神经损伤后修复再生机制的研究提供可靠依据。