不同缺氧时间制作新生大鼠脑室周围白质软化动物模型的比较.pdf
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1、2 0 0 9 年1 2 月 第1 9 卷第1 2 期 中国比较医学杂志 C H I N E S EJ O U R N A LO FC O M P A R A T I V EM E D I C I N E D e c e m b e r ,2 0 0 9 V 0 1 1 9N o 1 2 不同缺氧时间制作新生大鼠脑室 周围白质软化动物模型的比较 贺月秋,陈惠金,钱龙华,陈冠仪 ( 上海交通大学医学院附属新华医院,上海市儿科医学研究所,上海2 0 0 0 9 2 ) 【摘要】目的 通过比较不同的缺氧时问,创建与人类早产儿脑室周围白质软化( p e r i v e n t r i c u l a
2、rl e u k o m a l a e i a , P V L ) 病理相似的可靠P V L 动物模型。方法对2 日龄新生大鼠进行双侧颈总动脉结扎,分为缺氧2h 组,缺氧lh 组,缺氧0 5h 组和缺氧0h 组,另设S h a m 组。分别于术后2d 比较各组动物死亡率,并进行大体和光镜下脑病理 评估。结果缺氧大于0 5h 有更高的动物死亡率( x 2 = 5 8 4 6 4 ,P o 0 1 ) ,缺氧O 5h 组和缺氧0h 组在死亡率之 问的差异无统计学意义( X 2 = 0 1 8 ,P = 0 6 7 2 ) 。脑大体病理显示,缺氧大于o 5h 以液化坏死为主,缺氧O 5h 和0 h
3、 则以脑水肿或萎缩为主。光镜下脑病理显示,缺氧大于O 5h ,其病变涉及灰质和白质。缺氧0 5h 和0h ,则主要 造成白质损伤,皮质神经元损伤轻微。S h a m 组则无脑病理改变。结论对2 日龄新生大鼠进行双侧颈总动脉结扎 伴缺氧0 5h ,创建P V L 新生动物模型的效果最为理想。 【关键词】脑室周围白质软化;模型,大鼠;缺氧;缺血 【中图分类号】R 3 3【文献标识码】A【文章编号】1 6 7 1 7 8 5 6 ( 2 0 0 9 ) 1 2 0 0 1 0 0 4 E f f e c to fD i f f e r e n tH y p o x i aD u r a t i o
4、n so nE s t a b l i s h m e n t o fN e o n a t a lR a tM o d e l so fP e r i v e n t r i c u l a rL e u k o m a l a c i a H EY u e q i u ,C H E NH u i j i n ,Q I A Nk n g h u a ,C H E NG u a n y i ( S h a n g h a iI n s t i t u t ef o rP e d i a t r i cR e s e a r c h ,X i n h n aH o s p i t a lA f
5、f i l i a t e dt oS h a n g h a i J i a oT o n gU n i v e r s i t yS c h o o lo fM e d i c i n e ,S h a n g h a i2 0 0 0 9 2 ,C h i n a ) 【A b s t r a c t 】O b j e c t i v e T oc o m p a r et h ee 踮c to fd i f f e r e n th y p o x i ad u r a t i o n so ne s t a b l i s h m e n to far e l i a b l en
6、e o n a t a lr a t m o d e lo fp e r i v e n t r i c u l a rl e u k o m a l a c i a ( P V L ) ,p a t h o l o g i c a l l yr e s e m b l i n gt h eP V Li nh u m a np r e t e r mi n f a n t s M e t h o d s L i g a t i o no f b i l a t e r a lc o m m o nc a r o t i da r t e r i e sw a sp e r f o r m e
7、di nt w o - d a yo l dn e o n a t a lr a t s T h e n ,t h e yw e r er a n d o m l yd i v i d e di n t o4g r o u p s :t h e 2 - hh y p o x i ag r o u p ,1 - hh y p o x i ag r o u p ,0 5 一hh y p o x i ag r o u pa n dO - hh y p o x i ag r o u p As h a mo p e r a t i o ng r o u pw a sm a t c h e d a d d
8、 i t i o n a l l y T h ed e a t hr a t ea n db r a i np a t h o l o g i c a le x a m i n a t i o nb yl i g h tm i c r o s c o p yw e r ea f l g e s s e do nd a y2a f t e ro p e r a t i o n , r e s p e c t i v e l y R 咖I t s T h e r eW 8 8a h i g h e rd e a 山r a t ei nt h e2 - ha n dl - hh y p o x i
9、ag r o u p s ( X 2 = 5 8 4 6 4 ,P 0 0 1 ) ,s t a t i s t i c a l l yn o s i g n i f i c a n td i f f e r e n c ei nd e a t hr a t eW a sf o u n db e t w e e nt h e0 5 一hh y p o x i ag r o u pa n d0 - hh y p o x i ag r o u p ( X 2 = 0 1 8 ,P = O 6 7 2 ) T h eg r o s se x a m i n a t i o no ft h eb r
10、a i ns h o w e dt h a tm a j o rp a t h o l o g i c a lc h a n g e sw e r ec e r e b r a ll i q u i d a t i o no rn e c r o s i si nt h eg r o u p sw i t h h y p o x i at i m el o n g e r t h a nO 5h 。a n dc e r e b r a le d e m ao r a t r o p h yi n t h eO 5 一ho r0 - hh y p o x i ag r o u p s 。r e
11、s p e c t i v e l y T h e h i s t o p a t h o l o g i c a le x a m i n a t i o ns h o w e dt h a tt h ep a t h o l o g i c a li n j u r i e sw e r ei n v o l v e di nb o t hg r a ya n dw h i t em a t t e r si nt h eg r o u p sw i t h h y p o x i al o n g e rm o r et h a nO 5h ,a n dm a i n l yi nw h
12、 i t em a t t e ri nt h e0 5 一ho rO - hh y p o x i ag r o u p s ,r e s p e c t i v e l y N oc e r e b r a l 基金项目】上海市教委课题( 0 5 B Z 0 8 ) 。 【作者简介 贺月秋,女,博士。主要研究方向:新生儿脑损伤。 通讯作者 陈惠金,女,主任医师,教授。E - m a i l :h j c h e n k o n l i n e s h c a 。 万方数据 中国比较医学杂志2 0 0 9 年1 2 月第1 9 卷第1 2 期C h i nJC o m pM e d ,D e
13、 c e m b e r2 0 0 9 ,V 0 1 1 9 N o 1 2 p a t h o l o g i cc h a n g ew a gf o u n di nt h es h a mg r o u p C o n c l u s i o n s T h er e s u l t so ft h i ss t u d ys u g g e s tt h a tl i g a t i o no fb i l a t e r a lc o m m o n c a r o t i df o N o w e db y0 5hh y p o x i ai sam o s tf a v o r
14、 a b l em e t h o df o re s t a b l i s h m e n to fam o d e lo fp e r i v e n t r i c u l a rl e u k o m a l a c i ai n2 - d a y o l dn e o n a t a lr a t s 【K e yw o r d s 】P e f i v e n t f i c u l a rl e u k o m a l a c i a ;M o d e l ,N e o n a t a lr a t s ;H y p o x i a ;I s c h e m i a ,b r
15、a i n 脑室周围白质软化( p e r i v e n t r i c u l a rl e u k o m a l a c i a , P V E ) 为早产儿常见脑损伤,其后常导致早产儿发生 脑瘫、认知以及视听障碍等严重后遗症,目前尚无有 效防治方法。P V L 主要损伤部位为侧脑室外角背部 白质、侧脑室前角和体部、视( 三角区和枕部) 和听放 射区( 颞角) 。P V L 的发病机制尚不完全明了,目前 认为可能与早产儿脑血管发育缺陷、少突胶质细胞 ( O L ) 前体对缺血缺氧的易损性以及缺乏内源性保 护因子等因素有关【l 2 。为了系统研究P V L 的发病 机理以及寻求防治方法,
16、建立一个合宜的可靠P V L 动物模型至关重要。本研究通过用不同的缺氧时间 制作P V L 动物模型并进行比较,旨在建立一个和人 类P V L 病理近似的P V L 动物模型,报告如下。 1 材料和方法 1 1 实验动物和分组 2 日龄S p r a g u e D a w l e y ( s D ) 同窝新生清洁级大 鼠,购自上海西普尔一必凯实验动物有限公司( 动物 生产许可证号:S C X K ( 沪2 0 0 3 0 0 0 2 ) ) ,无性别选择, 随机分为缺氧0 5h 组( 4 8 只) 、缺氧1h 组( 3 8 只) 、 缺氧2h 组( 3 7 只) 、缺氧0h 组( 3 6 只
17、) 以及假手术 组( S h a m ) ( 2 4 只) 。所有新生大鼠置于室温( 2 0 2 ) 、湿度6 0 7 0 、光照时间白天:黑夜= 1 2 : 1 2h 的环境中,由母鼠自由喂哺。 1 2 实验材料 一套缺氧装置( 由本研究室研制并获国家专 利) ,8 O :和9 2 N :混合气体( 本院氧气室提 供) ,以及其他试剂使用分析纯( 本院科研中心提 供) 。 1 3P v L 模型制备 仰卧位固定新生大鼠后,颈部正中切口,分离并 结扎双侧颈总动脉。手术时间少于l O 一1 5m i n ,术 中新生大鼠的体温保持在( 3 6 3 7 ) 之间。术后休 息( 1 5 3 ) h
18、后,将各组新生大鼠送人缺氧箱,分别 缺氧0 、O 5 、1 及2h 。箱温为3 7 ,湿度( 7 0 5 ) , 8 O ,和9 2 N :混合气体的输入流量为1 2 5 m l M m i n 。术后动物出现频繁抽搐为手术成功标志。 假手术组则游离双侧颈总动脉,不予结扎和缺氧,以 消除手术应激影响。缺氧完成后,返回母鼠身边继 续喂养。 1 4 病理标本制备和白质损伤评分标准 于术后2d 在乙醚深度麻醉下,快速断头取出 脑组织,置4 中性甲醛液固定2 4h 后,用7 0 酒精 保存备用。经常规组织脱水、透明石蜡包埋后,以丘 脑中1 3 平面行冠状切片,片厚5 肚m 。常规H E 染 色,光镜下
19、观察脑室周围组织包括胼胝体、内囊、脑 室周围和皮层下白质以及海马等的病理变化,并进 行病理评估。参照H i s a k a z h u 等评分方法1 ,拟定光 镜下白质损伤评分标准如下:0 度:正常;I 度:白质 轻度稀疏,神经纤维排列不整齐( 轻度异常) ;I I 度: 白质严重稀疏,神经纤维排列不整齐,有凝固性坏死 和囊腔形成( 重度异常) 。 1 5 统计学方法 采用S P S S1 1 0 软件进行所有数据处理和统计 分析。计量资料使用A N O V A 单因素方差分析,组 间比较使用L S D ;计数资料使用x 2 检验;等级资料 使用秩和检验。P 0 0 5 提示差异有统计学意义。
20、 2 结果 2 1 术后一般情况 P V L 组新生大鼠结扎双侧颈总动脉后0 5h 内,均出现不同程度的异常反应,表现为皮肤苍白、 发绀、循环差以及呈频繁点头状抽搐。休息1 5 3 h 左右,P V L 新生大鼠的循环有所改善,但仍差于 S h a m 组。在缺氧箱内缺氧期间,新生大鼠表现为烦 躁不安,抽搐加重,甚至呈现滚动样或跳跃状抽搐, 少数动物呼吸衰竭甚至死亡。恢复供氧后新生大鼠 的皮肤迅速转为红润。所有不良反应均于术后1d 内消失。 2 2 成活率比较 不同缺氧组在缺氧期间的生存状况呈明显差别 ( 表1 ) ,其中缺氧2h 组在术后2d 内的死亡率高达 8 1 1 ,非常显著高于其它各
21、组( X 2 :5 8 4 6 4 ,P 0 0 1 ) ,其中约有2 0 3 0 的动物是在缺氧过程中死 亡。缺氧1h 组的死亡率为6 8 4 。缺氧0 5h 组 ( 2 9 2 ) 和不缺氧组( 2 5 ) 在死亡率之间的差异则 无统计学意义( X 2 = 0 1 8 ,P = 0 6 7 2 ) 。 万方数据 1 2中国比较医学杂志2 0 0 9 年1 2 月第1 9 卷第1 2 期C h i nJC o m pM e d ,D e c e m b e r2 0 0 9 ,V 0 1 1 9 N o 1 2 表12E t 龄P V L 新生大鼠不同缺氧时间的生存状况比较。 T a b 1
22、 C o m p a r i s o no fs u r v i v a lo ft h e2 - d a y o l dP V Lr a t s i ng r o u p sf o rd i f f e r e n th y p o x i ad u r a t i o n s + R x C 表卡方检验( P e a r s o nc h i s q u a r e ) ,X 2 = 5 8 4 6 4 ,P = O 0 0 0 四格表卡方检验比较缺氧0 5h 和0h 组,X 2 = 0 1 8 ,P = 0 6 7 2 N o t e :P e a r s o ne h i s q u
23、a r e t e s t X 2 = 5 8 4 6 4 P = O 0 0 0 ;。c o m p a r i s o n b e t w e e nt h e0 5ha n d0h h y p o x i ag r o u p sb yc h i - s q u a r e t e s to ff o u r - f o l d t a b l e ,X 2 = 0 1 8 。P = 0 6 7 2 2 3 大体脑病理改变 对不同缺氧时间2E t 龄P V L 各组的成活大鼠 在术后2d 进行脑大体和镜下病理检查,显示给予 不同的缺氧时间处理,其脑大体病理改变有明显差 异( 表2 ,图1
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