脑弥漫性轴索损伤实验装置的研制及动物模型的建立

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1、脑弥漫性轴索损伤实验装置的研制及动物模型的建立：刘晓斌，宋锦宁，陈景宇，张芬茹，刘守勋【摘要】　　目的自制一种脑弥漫性轴索损伤(DAI)装置并成功建立DAI动物模型。方法自制头颅瞬间旋转损伤装置，使大鼠头颅在瞬间(<3ms)旋转90°造成剪切损伤。观察损伤后大鼠的生命体征及行为学改变；于伤后2、6、12、24、36、72h及10d分别处死损伤组动物，制备脑石蜡切片，行镀银及HE染色，光镜下观察神经轴索变化。结果伤后大鼠均即刻出现原发昏迷，其中2只于损伤后20min内死亡，余持续时间1-30

2、min不等；伤后大鼠呼吸节律紊乱，瞳孔对光反射减弱或消失，醒后均有程度不等的反应性下降，肢体活动迟缓；肉眼可见广泛蛛网膜下腔出血或脑室出血；光镜下可见皮髓交界区、胼胝体区、脑干、小脑白质等部位的神经轴索有不同程度的肿胀、断裂、轴索球形成，后期有小胶质细胞增生，局部呈巢样聚集。结论本装置能造成大鼠脑DAI，且具有简便、可控、确切的特点，适合进行中、小型动物DAI模型的实验研究。【关键词】弥漫性轴索损伤实验装置动物模型大鼠　　ABSTRACT:ObjectiveTodesignaneentalfac

3、ilitytoinduceratdiffuseaxonalinjurymodel.MethodsRatdiffuseaxonalinjuryentalfacility,omenttocauseshearinginjury.Vitalsignandbehaviorofrateasuredsimultaneously.Theratsovedtoprepareparaffinsection.ThensilverstainingandHEstainingdisturbanceandhyporeflexi

4、aofpupillightrefleximmediatelyafterinjury,andreactivenessdecreaseandactivityretardationstillexistedevenafterresumingconsciousness.Atanatomicalscene,subarachnoidhemorrhageorcerebroventricularhaemorrhageationatcortico-medullajunction,callosum,brainstem

5、,andcerebellaratterundermicroscope.Butatthelaterstage,gittercellproliferationandnest-likeaggregationajorpathophysiologicalchangesatfocalbraintissue.ConclusionTheneentalfacilityissuitabletobeusedtoinduceratdiffuseaxonalinjury,sinceitisconvenient,contr

6、olable,andprecise.　　KEYarsland镀银染色。　　2结果　　2.1大鼠伤后生命体征及行为学变化　　致伤组大鼠伤后均立即出现不同程度的原发性昏迷，表现为无自主活动，刺痛无防御性反应；瞳孔对光反应消失或迟钝，角膜反射减弱或消失，闭眼或无睁眼活动。昏迷持续时间1-30min不等，平均11.67min。其中1例损伤严重者于致伤后5min出现口鼻及双侧外耳道流血，四肢抽搐呈去大脑强直状，随即呼吸停止，死亡。观察生命体征变化发现，致伤组大鼠伤后均有呼吸节律紊乱，表现为呼吸深慢到浅快，

7、最后清醒恢复正常节律；有6只大鼠伤后出现小便失禁现象。致伤组昏迷清醒后(昏迷清醒的判断标准：①出现复正体位；②瞳孔对光反应恢复；③刺痛反应明显)的表现：①反应迟钝，不思饮食，持续约10h；②四肢活动减少、迟缓，行走不稳，持续约8h。正常对照组大鼠麻醉清醒后从装置上卸下，其生命体征正常，活动自如，反应敏捷，迅速逃跑。　　2.2大鼠神经病理学改变　　正常对照组大鼠肉眼无病理改变。光镜下HE染色见神经元形态结构完整，胶质细胞分布正常；微血管管壁完整，内皮细胞形态结构正常，管腔内无微血栓形成；死亡的大鼠

8、死后立即解剖取脑，肉眼见脑干区硬膜下血肿形成及广泛蛛网膜下腔出血。致伤组大鼠肉眼可见广泛蛛网膜下腔出血及脑室出血，脑底面可见小针尖样出血灶，无脑挫裂伤；光镜下HE染色轴索球难与神经元胞体区别，故HE染色不易发现轴索球，但可观察到伤后12h神经元肿胀，至24h神经元坏死达高峰，36h后开始出现胶质细胞增生聚集现象，10d后仍明显(图2)。正常对照组大鼠脑组织光镜下Glees-Marsland镀银染色见大、小脑白质及脑干神经轴索走行自然、光滑，粗细基本均匀，排列紧密；致伤组大鼠伤后6h在大脑矢状窦旁