建立一种简便、可靠、重复性好、与新生儿期临床表现及病理生理过程相似的缺氧缺血性脑病(hypoxic-ischemic encephalopathy,HIE)的动物模型。
方法7日龄Sprague-Dawley大鼠180只,随机分为空白对照组、实验对照组、缺氧8 min组、缺氧10 min组、缺氧12 min组、缺氧14 min组,每组30只。缺氧8 min组、缺氧10 min组、缺氧12 min组及缺氧14 min组大鼠采用5%利多卡因局部麻醉后,钝性分离气管,分别用血管夹夹闭8、10、12、14 min。实验对照组仅钝性分离气管,术毕创面消毒,缝合。空白对照组不给予任何处理。缺氧达14 min后,存活率明显降低,故缺氧14 min组大鼠未进一步行组织形态学及行为学检测。建模后12 h行脑组织切片苏木精-伊红染色观察。建模后3 d,测量脑重,进行脑组织末端脱氧核苷转移酶介导的dUTP缺口末端标记染色检测神经细胞凋亡情况。2月龄时行Morris水迷宫实验检测大鼠认知功能损害情况。采用单因素方差分析对数据进行方差分析后,方差齐两两比较用SNK检验,方差不齐两两比较用Dunnett's T3检验。
结果缺氧后大鼠出现全身肤色青紫,意识丧失,进而全身苍白,大小便失禁,四肢、尾巴抽搐等行为学表现。缺氧8 min组、缺氧10 min组及缺氧12 min组均可见到缺血坏死、组织出血、大量神经元细胞胞核皱缩及深染等缺氧后表现。建模后3 d,缺氧8 min组、缺氧10 min组及缺氧12 min组大鼠脑重均低于空白对照组及实验对照组[分别为(1.16±0.07)、(1.04±0.06)、(0.97±0.12)、(1.31±0.06)及(1.28±0.09) g,F=36.437,P<0.001],颞叶皮层[分别为(22.83±4.52)、(30.25±3.02)、(39.18±5.04)、(7.96±2.24)及(8.86±2.49)个/400倍视野,F=164.532,P<0.001]及海马CA3区神经细胞凋亡数量[分别为(14.63±2.26)、(20.25±3.02)、(24.81±1.98)、(4.75±2.66)及(6.67±1.78)个/400倍视野,F=141.026,P<0.001]均高于空白对照组及实验对照组。2月龄时,缺氧8 min组、缺氧10 min组及缺氧12 min组大鼠寻台潜伏期长于空白对照组及实验对照组[分别为(17.99± 6.48)、(23.07±9.90)、(38.94±32.46)、(14.37±6.06)及(12.78±7.21) s,F=26.912,P<0.001],穿越平台次数均低于空白对照组及实验对照组[分别为(5.00±1.41)、(4.90±1.29)、(3.75±1.83)、(7.57±1.16)及(7.14±1.15)次,F=14.336,P<0.001]。
结论造模后大鼠行为、脑组织病理变化都符合HIE动物模型特点,与HIE临床病理生理类似,是一种新的、简便、可靠、重复性好、可以精确控制缺氧时间的HIE动物模型。