APP下载

脑出血模型超声学造模研究进展

2020-12-25马惠德王淑敏

世界最新医学信息文摘 2020年3期
关键词:动物模型造模自体

马惠德,王淑敏

(内蒙古医科大学,内蒙古 呼和浩特)

0 引言

脑出血(Intracerebral Haemorrhage, ICH)是卒中第二大类型,占所有卒中的10%~15%[1],作为脑出血发病的特殊类人群-新生儿颅内出血是新生儿围生期严重颅脑疾患,常与缺氧缺血性脑病并存。当前对脑出血发病机制、诊断方法、并发症、伴发症、继发症的研究及相关疾病诊疗药物的研发,基础研究主要是在该体系卒中模型上开展的。当前的卒中疾病动物模型对脑出血疾病研究进展起到重要作用。而新生儿的生理结构特殊,且脑卒中动物模型的建立大多通过外科手术,注射化学药物。手术操作流程、手术本身、药源因素等对新生儿的脑出血研究存在不适用性。简单易行的新生儿脑出血动物模型,是当前研究新生儿脑出血的研究是亟待解决的问题。

超声联合微泡靶向递送药物方面已经研究深入,近来有研究采用超声微泡可逆地有限开放血脑屏障(Blood-Brain Barrier, BBB),解决水溶性药物难以通过血脑屏障的问题。在研究中发现,随着该体系参数的加大,如微泡剂量、超声机械指数(MI)、超声辐照时间,血脑屏障破坏严重,产生脑出血,继发相应部位缺血形成的“副作用”。结合当前脑缺血、出血模型构建方法复杂及相应构建模型的应用局限,我们提出运用超声结合微泡构建脑卒中模型。

1 出血模型及应用

脑出血实验研究采用最多的动物为啮齿类,因在其他实验研究中己经积累了较多关于啮齿类动物基础实验数据资料,且可用于啮齿类神经行为学评价的方法目前较成熟,有利于造模后模型成功标准的评判和后期神经功能恢复的定量、半定量研究。但个体体型较小,脑组织容积则小,注入血量只能以微升计算,对于血肿变化的形态学观察难度较大。且啮齿类较小的体型导致不能反复取血进行相关的动态研究。家兔则耳静脉取血容易,且基底节区较发达,有利于穿刺定位,则出血后神经功能缺损明显,有利于动态观察脑出血后神经行为学变化和神经电生理改变。犬类颅脑体积大小适中,便于造模操作及血肿清除手术训练。从DNA相似度而言,灵长类是与人类相似度最高的动物,则其生理结构与人类高度相似,使得它们成为理想的ICH临床前期实验动物,但其价格昂贵、来源少以及伦理学的限制,使得灵长类动物在ICH研究中的应用受限。猪脑容积占体重的百分比大、脑实质呈回状、脑白质发达,使得猪在ICH研究中有较大优势。目前小型猪的大量培育,使得其来源广泛、价格较低廉。因此,猪成为ICH研究较为理想的动物。

目前被用来实施基础研究的常用脑出血模型基本四种或在这四种基础上稍许的改进主要包括:胶原酶注射脑出血模型[3],自体血注入脑出血模型,微球囊充盈脑出血模型,高血压性脑出血模型。胶原酶注射脑出血模型:在立体定向仪引导下,用微量注射泵向动物相关脑区注入细菌胶原酶,在胶原酶诱导下,脑微血管损伤出血。该模型的制作方法具有相对操作简单、较易重复、较人脑出血有许多相似性、出血区体积的范围可以控制等优点,由于胶原酶引起的出血主要是弥漫性出血,出血所需时间较长,待胶原酶注射几小时后出现血肿,与真正意义上的急性血肿概念有悖,通常出血部位存在正常脑组织与临床自发性脑出血的发病病理过程诸多不同,因而,该类模型基本用于评价出血部位血肿及继发脑组织水肿在出血性卒中中的损伤机制及评估脑出血引起的神经功能损伤后的恢复状况和对出血后治疗药物的筛选。除此之外,胶原酶本身的毒性作用会造成局部注射部位的炎症反应,如将该模型用于研究出血后炎症反应机理,无法排除胶原酶本身对炎症的影响。由于胶原酶对血管的破坏作用机制与临床上血管出血机制不同,将该模型用出血后血液循环的研究,需要甄别临床出血亚型。

2 自体血注入脑出血模型

相关脑区注射自体血是运用最广泛的脑出血模型。相关学者通过定量的办法,将大鼠自体不凝血25 μL、50 μL和100 μL分别注射三组大鼠,模拟人脑相当于20 mL、40 mL和80 mL人脑不同程度的脑出血,该方法用于模拟人脑在不同出血量情况下出血量对脑组织损伤的影响。通过不同出血量造成的脑出血模型排除了血管损伤因素,该方法适用于出血后血肿对脑组织的影响,比较接近临床常见脑出血状况。但自体血注射法是通过向自体血中加入抗凝成分,注射血液不能很快凝固,造成针道反流,血肿大小的稳定性难以保证,同组间注射量出现误差,且经过抗凝的血液无法模拟临床出血后血液本身凝血-抗凝过程。

3 微球囊充盈脑出血模型

在定位仪的引导下,向脑内注入一含液体的微球囊,液体成分可以是生理盐水或造影剂,在微球囊的压力下,周围脑组织受到类似血肿压迫的状况。颅内压与球囊充液量呈正相关且人为可控,此类造模法避免了因血液针道反流带来的颅压不确定性。该模型适用于模拟血肿压迫后和清除血肿后的疾病进展研究。由于缺乏血液成分在卒中进展中的毒性作用,与真实出血带来的后果相去甚远,限制了该模型的应用。

4 高血压性脑出血模型

自发性高血压大鼠(Spontaneously Hypertensive Rats, SHR)是通过改变基因获得遗传缺陷。SHR是易卒中型鼠,通过进一步筛选,易卒中型自发性高血压大鼠(Stroke-Prone Spontaneously Hypertensive Rats, SHRSP)获得被认为是最符合临床出血的、研究高血压动脉硬化性脑卒中的理想的动物模型。SHRSP存在价格昂贵、遗传局限性、饲养困难,性状不稳定等缺陷,发生脑出血出血部位、出血时间、出血量不受控制、限制了SHRSP在脑出血基础研究中的应用。

对于理想的脑出血动物模型,应具备以下几个方面的特点:(1)血肿形成范围可控;(2)血肿形成的继发损害可持续;(3)与人类的脑出血血肿形成机制、病理相符合;(4)造模过程对后续实验数据分析影响小;(5)模型获得容易价格低廉。各类脑出血动物模型都有各自优缺点,但目前仍缺乏在已有基础疾病(高血压、动脉粥样硬化)的病理生理基础上发生的脑出血动物模型且该模型的出血量及出血部位稳定可控,缺乏能够准确复制脑出血引起继发性脑损伤的动物模型,更缺乏脑出血恢复期能用于康复训练研究的动物模型。所以,探索出更接近人类脑出血发病过程的脑出血动物模型将进一步推动脑出血病理生理机制的研究,为找到预防和治疗脑出血的新方法提供研究工具。

5 新生儿颅内出血研究进展

新生儿颅内出血是新生儿围生期严重颅脑疾患,常与缺氧缺血性脑病并存。根据出血部位分为硬脑膜下出血、室管膜下-脑室内出血、蛛网膜下隙出血、小脑内出血和脑实质出血。早产儿多见。在胎龄<32周,出生体重<1500 g的极低出生体重儿中,室管膜下-脑室内出血发病率高达40%~50%,病死率约50%。据国内资料,ICH占新生儿死亡原因的12%~19%,而生前误诊率高达65%左右,存活者常留有神经系统后遗症。积极防治ICH仍是围生医学的重要课题。

猜你喜欢

动物模型造模自体
高乳糖饮食叠加水平台法脾虚证模型研究与评价
X美术馆春季双展:特睿·阿布德拉:要上天了&自体触击
PPAR-γ在三硝基苯磺酸诱导的肠纤维化模型小鼠结肠中的动态表达特点
SD大鼠哮喘模型建立方法及评价的比较研究
一过性食管下括约肌松弛动物模型的建立及其机制探讨
嘻哈中的真自体
类风湿关节炎动物模型研究进展
膝关节滑膜炎动物模型的研究进展
实验性高脂血症动物模型比较分析
脂肪推土机 Bulldozer “自体脂肪填充”大揭秘!