大鼠不同程度腦損傷模型

(1)復制方法  健康雄性大鼠，體重為230～260g。采用改進的Feeney自由落體硬膜外撞擊方法。損傷裝置由底板、固定支架、垂直導桿、下落和聚乙烯撞擊圓錐組成。撞擊圓錐頭端直徑為4mm、高為2.5mm。經(jīng)腹腔注射水合氯醛(按350～400mg/kg體重的劑量)或戊丨巴丨比丨妥丨鈉(按50～60mg/kg體重的劑量)麻醉。將其頭部固定于立體定向儀上，剪去頂部毛發(fā)，手術區(qū)域皮膚消毒。沿中線左側切開頭皮，分離骨膜，用牙科鉆于中線旁2mm、緊挨冠狀縫后開一直徑5mm的圓形窗，硬膜保持完整。用20g砝碼于10cm和30cm高處通過一金屬導桿墜落，撞擊置于硬膜上的圓錐上致輕、中型損傷，另用40g砝碼于25cm高處墜落致重型損傷。輕、中、重三型損傷的致傷沖擊力分別為200g·cm、600g·cm和1000g·cm，用鋅汀粉封閉骨窗，縫合頭皮，置鼠籠喂養(yǎng)。

(2)檢測指標

1)腦含水量測定  動物斷頭處死后，30s內(nèi)取出大腦，用濾紙吸盡腦表面血丨漬后，銳性分離左側頂葉皮質約100mg，用電子分析天平稱濕重后，置于110℃恒溫干燥箱內(nèi)烤干(24h)，稱干重。用Elliot公式計算各部位腦含水量百分率：

腦含水量(％)＝[(濕重－干重)/濕重]×比率

2)血腦屏障定量測定  動物于損傷前1h注射2％伊文斯藍(3ml/kg體重)。在取腦組織前，為清除血液中染料，可用生理鹽水經(jīng)左心室灌注至右心室流出清亮液體為止。取損傷側皮質分別稱重，加入二倍體積的二甲基甲酰胺，50℃水浴中孵育72h，1500g離心，離心10min，取上清液。應用分光光度計在伊文斯藍大吸收光譜635mm處檢測吸光度，從標準曲線上查得伊文斯藍含量，結果以μg/g腦組織表示。

3)病理學觀察  損傷后24h再次麻醉，經(jīng)升主動脈快速灌注生理鹽水150ml，繼之快速灌注冰冷的4％多聚甲醛200ml，隨后再用其300ml在2h內(nèi)慢速灌注，取腦組織浸入4％多聚甲醛內(nèi)4℃后固定48h，常規(guī)乙醇脫水，石蠟包埋，行5μm冠狀切片，作HE染色及尼氏小體染色，光鏡下觀察。若采用透射電鏡觀察者，灌注液為4％多聚甲醛和2％戊二醛/0.1MPB(pH7.4)，隨后浸入2％戊二醛/0.1MPB(pH7.4)內(nèi)，4℃固定過夜。常規(guī)脫水，環(huán)氧樹脂包埋，超薄切片，醋酸鉛鈾染色，透射電鏡觀察。

(3)模型特點

1)腦含水量變化  輕型腦損傷傷后30min，傷側腦皮質含水量開始升高，3h顯著升高，24h達高峰，為80％左右。72h含水量有所降低，至損傷后168h腦含水量恢復正常。中型腦損傷傷后15min，傷側皮質含水量即已升高，30min顯著升高，6h達高峰，也為80％左右，持續(xù)至24h。至168h含水量基本恢復正常。重型腦損傷傷后其傷側皮質含水量于傷后15min明顯升高，傷后3～6h達高峰，持續(xù)至72h。傷后168h腦含水量仍高于正常對照值。

2)血腦屏障定量測定  腦損傷后血腦屏障通透性明顯增高，并隨損傷程度的加重而加重。在損傷15min后，損傷側皮質伊文斯藍含量就明顯增高，輕、中型于6h達高峰，重型者3h達高峰，24h開始下降。

3)組織學和超微結構改變

①光鏡觀察  輕型損傷后24h光鏡觀察，見神經(jīng)細胞周圍出現(xiàn)水腫，尼氏小體染色變淺，微血管外間隙擴大；中型損傷后24h，神經(jīng)細胞周圍水腫，微血管外間隙增大更為明顯；重型損傷后24h，皮質神經(jīng)細胞周圍水腫明顯，尼氏小體染色明顯變淺，微血管內(nèi)皮細胞腫脹，管腔狹窄更加明顯。

②透射電鏡觀察  輕型損傷傷后24h，傷側皮質神經(jīng)細胞線粒體明顯腫脹，內(nèi)質網(wǎng)輕度擴張。神經(jīng)細胞周圍神經(jīng)氈腫脹，微血管內(nèi)皮細胞胞飲小泡增多、腫脹、管腔狹窄。膠質細胞出現(xiàn)水腫改變，特征同神經(jīng)細胞，但改變較輕微；中型損傷后24h神經(jīng)細胞線粒體及神經(jīng)氈空泡樣變，微血管內(nèi)皮細胞腫脹及管腔狹窄明顯；重型損傷傷后24h，絕大部分神經(jīng)細胞及膠質細胞內(nèi)可見到空泡樣變的少數(shù)線粒體及高度擴張的內(nèi)質網(wǎng)。細胞核染色質邊聚，染色變淡，核膜皺縮。神經(jīng)氈空泡樣變。微血管內(nèi)皮細胞腫脹更加明顯，胞飲增多，管腔明顯狹窄。

(4)比較醫(yī)學  此模型為自由落體腦損傷，屬機械性損傷，類似臨床上的加速傷。由于損傷部位局限，所造成的局部腦損傷性質與臨床上見到的腦挫裂傷相似。該模型具有以下優(yōu)點：①損傷機制單一便于定性研究。②方法簡單，條件易于控制，采用自由落體打擊法，可根據(jù)需要控制高度和重量。③致傷程度較一致，重復性好。④腦水腫性質與臨床上創(chuàng)傷性腦水腫相似，定量準確。⑤實驗對象采用大鼠，價廉、抗病、便于大批定量研究和長時間觀察。

此方法也可采用小鼠和新西蘭白兔。小鼠：將小鼠固定在自由落體腦損傷裝置的底部平臺上，用直徑約4mm的撞頂在小鼠顱骨矢狀面左側2～4mm處，取50g砝碼，從15cm高處自由落下，通過撞造成閉合性腦外傷模型動物。兔子：于頭頂部正中矢狀位切開至顱骨表面，分離兩旁軟組織，微型鉆頭在右頂骨上四點鉆孔。線鋸鋸開骨橋，在右頂骨上形成直徑為1.5cm×1.5cm的方形骨窗。置入打擊墊于硬膜外，用800g·cm的打擊能量使腦組織造成挫裂傷。還納骨瓣，骨縫用醫(yī)用EC膠封閉，縫合頭皮。