腦癱動物模型研究進展

鄧思瑤，高長玉

（黑龍江中醫(yī)藥大學，哈爾濱 150040）

腦性癱瘓（cerebral palsy，CP）簡稱腦癱，是由各種原因所引起的嬰兒在出生前后一個月內出現顱腦損傷或發(fā)育缺陷，進而導致的姿勢異?；蛘哌\動障礙，屬于非進行性腦損傷[1]。目前，腦癱已成為兒童致殘的主要疾病之一。成功地建立近似于人類腦癱腦損傷機制與臨床表現的動物模型是深入研究其發(fā)病機制，進行有效干預的基礎。根據腦癱的病因學假說，目前腦癱模型制備方法大致有缺血缺氧型、感染型、神經毒素型、腦外傷型、多法聯合型五種。

1 缺血缺氧模型

缺血缺氧模型是比較常用的腦癱動物模型，主要有以下三種造模方式。

1.1 單側頸動脈結扎法 Burke等[2]將3日齡幼鼠結扎單側頸總動脈后暴露于8%O2缺氧環(huán)境中1.5 h，連續(xù)觀察幼鼠行為學表現33天，結果發(fā)現幼鼠出現顯著生長障礙，轉圈等異常行為明顯增多。陳剛等[3]通過結扎7日齡幼鼠右側頸動脈2 h后，置于37℃恒溫的密閉缺氧箱中2 h后取出，結果顯示幼鼠出現了腦部損傷，病理表現符合缺血缺氧性腦病的特征。

1.2 雙側頸動脈結扎法 Vehara等[4]選取出生4 d的幼鼠給予雙側頸動閉塞，在出生第6天時對腦組織進行病理學檢測，發(fā)現內囊周圍白質出現囊性損傷和凝固性壞死。這種改變與腦癱發(fā)生的時間點有些差別，但可以在制作腦癱模型時作為一種參考。王江濤等[5]選取清潔級5日齡Wistar新生大鼠，結扎兩側頸總動脈，30日齡時進行神經行為學和腦組織病理學檢測，發(fā)現模型幼鼠腦組織病理學和神經行為學變化大致符合腦癱標準。

1.3 子宮動脈結扎 Shenandoah等[6]將孕18周大鼠麻醉后行腹中線切口，暴露4條子宮動脈后同時阻斷血流45 min。在不同的時間段采集幼鼠腦組織進行組織學檢查，以鑒定造模是否成功。

2 感染模型

2.1 腹腔內感染模型 李曉捷等[7]給予孕16 d、17 d的大鼠腹腔注射LPS，每次350μg/kg，連續(xù)2 d。出生30 d的仔鼠神經行為學檢測和腦組織病理學檢查結果顯示模型組大鼠隨意運動障礙，姿勢、肌張力異常；腦損傷部位在白質，系膠質細胞、髓鞘的損傷。陳剛等[8]則將孕16-18天健康Wistar大鼠腹腔注射LPS0.4 mg/kg，12 h后置于缺氧環(huán)境中缺氧2.5 h，4 h后再次腹腔注射LPS 0.4 mg/kg。在乳鼠出生4周后進行行為學、神經電生理及腦組織病理學檢測。此方法建立了一種微創(chuàng)傷、簡單易行、成功率高、逼真模擬人類胎兒在圍產期缺血缺氧過程的腦癱動物模型。

2.2 宮內感染模型 Doma等[9]給孕17天的大鼠宮內注射LPS而誘發(fā)早產現象，后續(xù)研究也證明炎癥反應學說是引起早產兒發(fā)生腦癱的重要因素。Poggi等[10]選取孕15天的Fischer344鼠給予子宮內注射LPS 1 mg/kg，在自然分娩后1～21天之間對幼鼠進行神經行為學檢測和組織病理學檢查，以確定造模是否成功。Saadan-iMakki等[11]給予孕28～31天的白兔宮腔內注射LPS 20 μg/kg，出生后幼兔神經行為學和腦組織病理學檢測結果顯示LPS可導致模型幼兔腦白質的損傷和運動功能障礙。

3 神經毒素模型

3.1 膽紅素模型 孫葉強等[12]給予出生24 h內的仔兔腹腔注射膽紅素300 mg/kg，常規(guī)哺育45天后進行神經行為學檢查和病理學檢測，發(fā)現可造成仔兔腦損傷并致腦癱。李曉捷等[13]亦采用此方法制備腦癱動物，結果顯示模型仔兔有肌張力、不自主運動異常等中樞性運動障礙和腦組織病理學改變的表現。

3.2 甲基汞模型 Evelin等[14]在大鼠孕后的12 d、13 d、14 d分別向腦室內注射甲基汞5 mg/kg來制作腦癱模型。造模后在幼鼠出生后1 d、15 d、30 d分別采集腦脊液及腦組織，檢測S100B濃度。

3.3 三硝基丙酸模型 Wang等[15]選取出生5天的大鼠注射三硝基丙酸，并在注射后的1 d、2 d、3 d、9 d進行腦組織病理學檢測，發(fā)現模型大鼠腦組織改變較廣泛，具體可見白質與大腦皮質的損傷，胼胝體萎縮，腦室擴張等。

4 腦外傷模型

此種造模方法有腦組織切除法、液壓沖擊法、加速致傷法、自由落體打擊法、各種腦組織破壞法等。諸多方法中以自由落體打擊法和液壓沖擊法相對成熟，應用較廣泛。Dixon等[16]利用液壓沖擊的方法迅速地向大鼠顱腔內注射一定量的液體，致使大鼠顱腔內的壓力驟然增加，引起腦組織的彌散性受損。Feeney等[17]設計一種自由落體打擊裝置來撞擊致腦損傷以制作模型。這兩種造模方法被認為是比較經典的腦外傷致腦癱模型，但是其所致腦癱的癥狀持續(xù)時間均相對較短，因此只適合做為腦損傷急性期的研究。張敬東等[18]運用腦組織部分切除的方法制作痙攣型腦癱模型，造成的腦損傷在神經解剖學上與痙攣型腦癱的病理解剖改變比較接近，出現的痙攣型腦癱體征維持時間亦較長。俞雅珍等[19]采用電毀損錐體束法致大鼠一側肢體痙攣性腦癱，結果成功制備了穩(wěn)定性較高的具有痙攣性癱瘓癥狀的腦癱模型。

5 多法聯合模型

多法聯合模型就是將兩種以上的造模方法聯合應用，從多角度呈現腦癱多因素致病的特點。Audrey等[20]先向幼鼠腦池中注射LPS后，進行頸內動脈結扎，然后再置于低氧環(huán)境來聯合制作腦癱模型。并且認為此種造模方法能明顯加重模型鼠腦組織損傷的程度。Girard等[21]采用孕鼠體內注射LPS的方法造成宮內感染，再對幼鼠運用缺血缺氧法制作腦癱模型，結果顯示模型幼鼠的強迫性和自主性運動明顯異常，同時模型動物雙側大腦半球的皮質、皮質下，以及附近白質、豆狀核和黑質均有損傷。

目前尚沒有能夠模擬各種類型腦癱公認的、理想的動物模型。每一種動物模型都有其優(yōu)勢與不足。研究者應根據自身的研究方向和側重點來選擇與之相適應的實驗動物模型。在諸多的腦癱模型中，被認為最為成熟的是大鼠單側頸總動脈結扎合并缺氧環(huán)境制作的動物模型[22]，其成功率高，易于操作，重復性好，實驗結果穩(wěn)定可靠，是運用較為廣泛的腦癱動物模型。其缺點在于不能模擬由于產前因素造成的胎兒宮內缺氧。感染模型中，以應用孕鼠腹腔注射LPS致宮內感染合并缺氧的方法更為成熟，具有創(chuàng)傷小、簡單易行、能夠逼真模擬人類在懷孕晚期宮內感染缺氧致胎兒腦部損傷等優(yōu)點，為腦癱的實驗研究提供了理想的動物模型，值得推廣[9]。