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目的:研制一种操作性强,重复性高,经济实用的撞击型脊髓损伤打击器,为脊髓损伤机制及治疗研究提供可靠的动物模型制备装置。方法:⑴大鼠脊髓损伤撞击器的制作:撞击器由撞击装置和固定支架构成。撞击装置由撞击头和套管组成,撞击头的制作:取5ml注射器,将其下端全部剪下,与10g砝码底部相接,砝码上端系一细绳;套管的制作:取10ml注射器,将注射器头端剪除,修剪注射器头端至可容纳5ml注射器头大小为宜。固定支架由木条制作而成,由支撑支架及移动支架组成。支撑支架支撑移动支架,撞击器套管固定于移动支架上。⑵大鼠脊髓撞击型损伤模型的制备:取成年SD大鼠100只,体重200~250g,随机分为3个模型组(A1、A2和A3组),1个假手术组(B组),每组选取25只大鼠。利用新型撞击型脊髓打击器建立大鼠脊髓损伤模型:将大鼠T9-11段脊椎椎弓移除,取10g砝码,分别自2cm高度(A1组)、3cm高度(A2组)和4cm高度(A3组)自由下落对脊髓进行撞击;假手术组(B组)仅移除大鼠T9-11段脊椎椎弓,对脊髓不进行任何手术处理。⑶大鼠脊髓损伤后行为学评价:1)斜板实验:模型组分别于术前1d,术后3d、7d、14d、28d,每个时间点随机选取5只大鼠进行斜板实验,将大鼠身体长轴与斜板纵轴呈垂直位放置,以大鼠能够停留5s的最大角为其功能值,连续测量3次,取平均值。2)BBB评分:进行完斜板实验的大鼠立刻进行BBB运动功能评价。⑷大鼠脊髓损伤后组织形态学观察:将进行完行为学评价的大鼠进行多聚甲醛心脏灌注,取固定好的脊髓,自损伤中心横断至两端,分别用于HE染色和电镜观察。结果:⑴大鼠脊髓损伤后行为学评价假手术组于各时间点观察,斜板实验评价与BBB评分未见差异。2cm高度下落撞击损伤组(A1组)术后3d,斜板实验结果为(26.3±1.75)o,BBB评分为0.40±0.55。随时间延长至术后28d,斜板实验结果为(56.20±1.30)o,BBB评分为15.40±1.82,评价结果明显呈增大趋势(P<0.05);3cm高度下落撞击损伤组(A2组)术后3d,斜板实验结果为(28.00±1.58)o,大鼠BBB评分为0.20±0.45。术后7d斜板实验结果为(37.80±1.79)o,至术后28d其结果未见明显差异(P>0.05),术后28d BBB评分为5.40±0.55,较术后3d有明显提升(P<0.05)。4cm高度下落撞击损伤组(A3组)术后3d,斜板实验结果为(26.80±0.84)o,BBB评分为0.20±0.45。术后7d,斜板实验结果为(34.20±0.84)o,较术后28d未见明显差异(P>0.05),术后28d BBB评分为5.20±0.84,与术后3d相比有明显提升(P<0.05)。⑵大鼠脊髓损伤后组织形态学观察:1)HE染色观察:①假手术组于各时间点HE染色显示脊髓内部结构完整,神经元形态规则,组织间隙正常,神经纤维排列紧密;②2cm高度下落撞击损伤组(A1组)术后3d,HE染色显示脊髓组织出现少量出血灶,白质神经纤维排列紊乱,有空洞形成。随时间延长脊髓组织出血逐渐消失。灰、白质结构破坏在术后7d时最为严重。术后14d至28d,灰、白质结构有所恢复,神经纤维排列较为规整。③3cm高度下落撞击损伤组(A2组)术后3d,HE染色结果显示,脊髓组织见大量出血灶,灰质内细胞间隙增大,白质内出现空洞,神经纤维排列疏松。随时间延长脊髓组织内出血逐渐消失,缺失组织逐渐增多,神经元数量减少,白质结构紊乱。至术后14d,灰质残留组织少,白质结构排列紊乱。至术后28d,灰质有部分神经元恢复,白质排列较14d时明显整齐。④4cm高度下落撞击损伤组(A3组)术后3d, HE染色结果显示脊髓组织内见大量出血灶,灰质内细胞间隙增大,白质内组织结构排列稀疏,有空洞形成。灰、白质交界不清晰。随时间延长至术后28d,脊髓组织内出血逐渐消失,灰质坏死区域逐渐加重,白质结构紊乱加重,最终仅见少量残留组织。2)电镜结果观察:①假手术组于各时间点电镜观察髓鞘板层结构致密,轴突结构未见异常,线粒体清晰可见。②2cm高度下落撞击损伤组(A1组)电镜结果显示,术后3d髓鞘板层出现部分松解,轴突结构较完整,线粒体清晰可见。随时间延长,髓鞘板层松解加重,轴突萎缩,线粒体逐渐消失。③3cm高度下落撞击损伤组(A2组)电镜结果显示术后3d,髓鞘板层松解,轴突及线粒体模糊,随时间延长,髓鞘板层松解逐渐加重,轴突逐渐萎缩直至消失,髓鞘结构完全消失。④4cm高度下落撞击损伤组(A3组)电镜结果显示术后3d,髓鞘板层严重松解,出现折叠现象,轴突萎缩,未见线粒体。随时间延长髓鞘板层松解逐渐加重,轴突消失。至术后28d,髓鞘结构彻底消失。结论:⑴自制撞击型脊髓打击器在不同高度对脊髓进行撞击所造成的损伤,随高度的增加脊髓损伤程度逐渐加重。⑵本装置自3cm以上下落高度对脊髓进行撞击,可造成脊髓的永久性损伤,而2cm下落高度撞击脊髓所造成的损伤可随时间延长逐渐恢复。⑶本实验自制的撞击型脊髓打击器是一种操作简便、重复性高、经济实用的撞击型脊髓损伤动物模型的制备装置,为后续开展干细胞移植治疗脊髓损伤提供可靠的制模方法。