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上海申知心生物科技有限公司

主營(yíng)產(chǎn)品: 高血脂癥動(dòng)物模型,心血管疾病動(dòng)物模型,缺血性心臟病動(dòng)物模型

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小鼠脊髓損傷模型構(gòu)建
小鼠脊髓損傷模型構(gòu)建
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更新時(shí)間:2025-05-13 16:13:28瀏覽次數(shù):1520

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【簡(jiǎn)單介紹】
小鼠脊髓損傷模型構(gòu)建:小鼠脊髓損傷(SCI)模型是研究神經(jīng)再生、修復(fù)機(jī)制及藥物篩選的核心工具。
【詳細(xì)說(shuō)明】

一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇與術(shù)前準(zhǔn)備

1. 品系選擇
  • C57BL/6小鼠:基因同源性高,耐受性強(qiáng),廣泛用于基因編輯研究(如CRISPR-Cas9)。

  • 轉(zhuǎn)基因小鼠(如CX3CR1-GFP):用于追蹤小膠質(zhì)細(xì)胞動(dòng)態(tài)變化,研究免疫調(diào)控機(jī)制

  • 年齡與性別

    • 年齡:8-12周齡(性成熟期,骨生長(zhǎng)板閉合);

    • 性別:雄性為主(避免雌激素周期干擾),部分研究需雌性以模擬性別差異效應(yīng)。

2. 術(shù)前準(zhǔn)備
  • 適應(yīng)性飼養(yǎng):SPF環(huán)境中適應(yīng)7天,控制光照周期(12h/12h)與標(biāo)準(zhǔn)飼料。

  • 麻醉方案

    麻醉劑濃度與劑量適用場(chǎng)景
    異氟烷4%誘導(dǎo),1-2%維持(混合30% O?/70% N?)常規(guī)手術(shù),術(shù)后恢復(fù)快
    三溴乙醇1.25%腹腔注射(20μL/g)短時(shí)操作,需注意肝毒性

二、造模方法分類與操作流程

1. 挫傷型模型(主流方法)

改良Allen's法

  1. 椎板暴露:T9-T11節(jié)段背部正中切口,分離椎旁肌肉,咬除T10椎板暴露脊髓。

  2. 打擊參數(shù)

    • 氣壓打擊:使用PSI-IH打擊器,設(shè)定壓力0.7N,打擊深度1.0mm,停留時(shí)間0.1s。

    • 重物墜擊:10g砝碼從8.3cm高度墜落,通過(guò)套管間接撞擊脊髓。

  3. 判定標(biāo)準(zhǔn)

    • 即刻反應(yīng):雙后肢抽動(dòng)、尾巴甩動(dòng);

    • 術(shù)后蘇醒:后肢遲緩性癱瘓,BMS評(píng)分≤2分(滿分9分)。

智能自動(dòng)化系統(tǒng)(G smart SCI system)

  • 優(yōu)勢(shì):激光測(cè)距+自動(dòng)化平臺(tái),減少人為誤差,實(shí)現(xiàn)打擊參數(shù)(速度、深度)精準(zhǔn)控制。

  • 應(yīng)用:可生成輕、中、重度損傷模型,用于梯度修復(fù)研究。

2. 壓迫型模型
  • 鉗夾法

    • 使用動(dòng)脈瘤夾(壓力50g,持續(xù)30s)夾閉T10脊髓,模擬臨床椎管狹窄或腫瘤壓迫

    • 病理特征:軸突斷裂、星形膠質(zhì)細(xì)胞增生,MBP表達(dá)下降>60%。

  • 氣囊壓迫:植入微型氣囊,逐步充氣至壓力20mmHg,持續(xù)5分鐘

3. 橫斷型模型
  • wan全橫斷:顯微剪刀切斷T10節(jié)段脊髓,用于研究神經(jīng)再生屏障。

  • 部分橫斷:?jiǎn)蝹?cè)半切(保留50%脊髓完整性),評(píng)估不對(duì)稱運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)。

4. 化學(xué)損傷模型
  • 谷氨酸注射:T10硬膜外注射1μL谷氨酸(10mM),誘導(dǎo)興奮性毒性損傷。

  • 脂多糖(LPS)模型:局部注射LPS(1μg/μL)模擬神經(jīng)炎癥,IL-6升高>5倍。


三、術(shù)后管理與并發(fā)癥防控

1. 基礎(chǔ)護(hù)理
  • 鎮(zhèn)痛:布洛芬緩釋片(10mg/kg,bid×3天)或局部冷敷

  • 抗感染:頭孢呋辛鈉(90mg/kg,qd×7天)

  • 膀胱管理:每日人工按摩排尿2-4次,直至自主排尿恢復(fù)(約7-14天)。

2. 生存質(zhì)量監(jiān)測(cè)
  • 體重閾值:術(shù)后體重下降>15%或活動(dòng)量減少>50%需終止實(shí)驗(yàn)。

  • 營(yíng)養(yǎng)支持:高熱量軟食(如凝膠飼料)預(yù)防營(yíng)養(yǎng)不良。


四、模型驗(yàn)證與評(píng)估體系

1. 行為學(xué)評(píng)估
評(píng)分系統(tǒng)評(píng)估維度判定標(biāo)準(zhǔn)(損傷后7天)
BBB評(píng)分后肢關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)、協(xié)調(diào)性0-4分(wan全癱瘓-輕微運(yùn)動(dòng))
BMS評(píng)分運(yùn)動(dòng)功能精細(xì)分級(jí)(0-9分)≤2分提示嚴(yán)重?fù)p傷
機(jī)械觸覺后肢機(jī)械痛閾(Von Frey)閾值下降>50%提示感覺過(guò)敏
2. 影像學(xué)分析
  • 微型MRI:T2加權(quán)像顯示損傷中心高信號(hào),T2 mapping值升高>30%

  • Micro-CT:量化骨贅形成(BV/TV>5%提示繼發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎)。

3. 組織病理學(xué)
檢測(cè)方法關(guān)鍵指標(biāo)技術(shù)參數(shù)
HE染色炎性細(xì)胞浸潤(rùn)(每HPF>50個(gè))損傷中心空洞面積>40%為重度
LFB染色髓鞘完整性(藍(lán)染區(qū)域丟失>60%)軸突密度下降>50%
免疫熒光GFAP(星形膠質(zhì)細(xì)胞活化)、Iba1(小膠質(zhì)細(xì)胞)GFAP+面積占比>30%提示膠質(zhì)瘢痕
4. 分子生物學(xué)檢測(cè)
  • 炎癥因子譜:ELISA檢測(cè)TNF-α (>80pg/mL)、IL-6 (>120pg/mL)。

  • 氧化應(yīng)激:比色法測(cè)定MDA (>4nmol/mg蛋白)、SOD活性下降>30%


五、創(chuàng)新方向與技術(shù)突破

  1. 基因編輯與細(xì)胞治療

    • CRISPR-Cas9:敲除Nogo-A基因促進(jìn)軸突再生,運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)率提升40%

    • 小膠質(zhì)細(xì)胞移植:Mr BMT-X Ray方案替換效率達(dá)84.8%,優(yōu)于傳統(tǒng)方法

  2. 智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

    • 植入式柔性傳感器:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)損傷區(qū)pH、IL-6濃度(精度±5pg/mL)。

    • AI預(yù)后模型:基于Micro-CT圖像的3D ResNet算法預(yù)測(cè)修復(fù)潛力(AUC=0.93)。

  3. 類器官與生物材料

    • 脊髓類器官芯片:iPSC分化的神經(jīng)元與膠質(zhì)細(xì)胞共培養(yǎng),模擬損傷微環(huán)境。

    • 4D打印支架:溫敏性GelMA水凝膠負(fù)載BDNF,孔隙率85%促進(jìn)血管化


六、倫理與標(biāo)準(zhǔn)化挑戰(zhàn)

  1. 動(dòng)物福利

    • 推行“3R原則"(替代、減少、優(yōu)化),推廣離體脊髓切片模型減少活體使用。

    • 國(guó)際共識(shí)指標(biāo):制定《ARRIVE-SCI指南》,統(tǒng)一手術(shù)參數(shù)與評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

  2. 數(shù)據(jù)可比性

    • 第三方驗(yàn)證:關(guān)鍵指標(biāo)(如BMS評(píng)分、GFAP表達(dá))需跨實(shí)驗(yàn)室重復(fù)(CV<10%)。


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