大鼠脊髓壓迫損傷模型運動功能評價方法的比較

大鼠脊髓壓迫損傷模型運動功能評價方法的比較

大鼠脊柱損傷后的神經功能評估方法主要包括神經電生理評估、組織形態(tài)評價和運動功能評價。本實驗對目前文獻中最常采用的幾種運動功能評定標準做了比較研究,報告如下。1材料和方法1.1動物的不良反應成年雄性SD大鼠24只,體重300±20g。隨機分為4組:假手術組(僅做椎板切除術)、輕度壓迫組、中度壓迫組和重度壓迫組。其中重度壓迫組9只大鼠,其余每組5只。所有動物用3%戊巴比妥鈉腹腔麻醉后按法行無菌手術。暴露T8、T9段胸髓,分別將9g、35g、50g重物通過2.2×5mm弧形光滑金屬墊片壓迫于該段脊髓后正中部,時間為5min。分別致以輕、中、重度損傷。1.2評估神經功能的基準1.2.1斜板試驗標準采用改良Rivlin和Tator法,將大鼠身體軸線與斜板縱軸垂直位放置,斜板每次升高5°,以大鼠能夠停留5s的最大角度為其功能值。1.2.2術后活動情況我們采用的標準為:(1)0級,后肢無活動,不能負重;(2)1級,后肢可見活動,但不能負重;(3)2級,后肢活動頻繁或有力,不能負重;(4)3級,后肢可支持體重,能走1～2步;(5)4級,可行走僅有輕度障礙;(6)5級,行走正常。1.3小鼠睪丸的功能評價所有大鼠均在術前進行三項功能評價,取得正常值范圍。所有動物預定存活期為21d。分別在手術后1、2、3、7、14和21d進行功能評價。首先進行Tarlov和BBB評分,兩者可同時進行。上述評分結束30min后,再進行斜板試驗。觀察者為非本組實驗人員,且對評分標準十分熟悉。評價前所有動物應檢查膀胱是否充盈,以免因膀胱充盈而影響活動。BBB評分觀察期為4min,動物應盡量保持在活動范圍的中心區(qū)域活動。1.4統(tǒng)計處理所有數(shù)據(jù)由Statistic軟件處理,數(shù)據(jù)以x±s表示,采用t檢驗。2損傷程度對神經功能的影響除重度壓迫組3只大鼠死亡外,其余均存活。斜板試驗結果見圖1,可以看出SCI后1～3d是功能下降最大時期。輕度及中度壓迫后7～14d開始恢復時基本恢復術前功能達以上重度壓迫組即完全性損傷,恢復有限,21d時僅達約45°。從圖1中可見損傷程度越重,評分結果之間的差異越顯著。該方法基本可以區(qū)分不同損傷程度對神經功能的影響。但在傷后7d以后神經功能恢復進入較緩慢期后,評分結果趨于平緩,該評分法不能揭示大鼠神經功能的細微恢復,如爪的位置、尾的下垂或上翹等,而這些功能對于大鼠整體功能具有重要作用。Tarlov評分結果見圖2。從結果可以看出各組評分呈跳躍性分布,損傷程度越重越能體現(xiàn)出差異性。對于損傷程度較輕的大鼠差異性難以體現(xiàn)。對于神經功能恢復的過程揭示不足。該方法僅能作為大鼠損傷程度的初步篩選。BBB評分結果見圖3,與圖1相比可見各組之間的差異性更為突出,與損傷程度的符合更高。在損傷后3d內神經功能變化幅度較大,各組之間的差異很顯著。在整個21d的恢復期內,各組間的差異也很明顯。從每一組的曲線變化來看,在不同時間點均有明顯變化,體現(xiàn)了恢復過程的細節(jié)。結合評分標準的說明,可以知道大鼠此時后肢所能完成的細小動作。如重度損傷組傷后21d評分在9分以上,此時大鼠可以足背負重拖動身體,可完成主動覓食的動作。這對于大鼠的存活具有重要意義,而其他評分法則不能體現(xiàn)這一細節(jié)。3斜板法sb建立脊髓損傷后神經功能評定的方法是確定SCI程度、觀察恢復情況及評價藥物療效的最基本要求。由于動物對檢測應答具有局限性,所以多年來一直側重于SCI后運動功能的評定。Tarlov等于1954年首次介紹了一種運動功能評定方法。其基本內容為關節(jié)活動度,能否行走、跑步等。這一方法為大多數(shù)文獻所采用,對靈長類動物較可靠,但對鼠、兔等低等哺乳動物,符合率較低。所以近年出現(xiàn)了許多改良的Tarlov法,如Gale等于1985年提出的標準,就是以大鼠為觀察對象。Faden等于1983年根據(jù)貓后肢活動情況,將功能分為0～5分。Tator等于1975年將猴的下肢功能分為4級。Fehlings和Tator又于1995年對這一標準進行了修訂。Rivlin和Tator于1977年首次報道利用斜板法,檢測大鼠SCI后運動功能恢復程度。他們所采用的橡膠墊厚度為0.6cm。Fehlings于1995也做了一些修訂。我們所采用的橡膠墊厚度為2mm,更有利于觀測動物,但測定值較以往文獻略高。斜板法的優(yōu)點主要有:(1)設備簡單、費用低;(2)檢測方法簡單、迅速;(3)無創(chuàng)傷性;(4)重復性好;(5)與SCI程度相關性高等。但對運動功能評價較單一,且仍存在人為因素。Gale等于1985年建立了一套包括運動、感覺、反射功能綜合評價的新標準,即聯(lián)合行為評分法(CBS),CBS主要包括8個項目:運動記分、伸趾、體位、回縮反射、斜板法、熱板法和游泳,該法彌補了單一運動功能評價的不足,且敏感性大為提高。但其標準值范圍跨度大,記分呈跳躍分布,精確性不足。所需設備較復雜,人為因素較多,不利推廣。美國Ohio大學研究人員依據(jù)近年來動物實驗技術進展,開展了一項名為多中心動物脊髓損傷研究(MASCIS)的項目。共有8所大學10個實驗室的研究人員參加,從方法學、統(tǒng)計學、行為學等多角度對Ohio大學研究人員提出的新標準進行了詳盡研究。于1995年正式提出了一種新的神經功能評定法———BBB評分法。該方法主要有以下幾個特點:(1)專門用于評價大鼠胸髓損傷后后肢功能恢復情況;(2)記分不是以往累積求和的方法,而是每一個分數(shù)都有一個獨立的標準;(3)評分還包括許多動物行為評定細節(jié)和特征說明;(4)評分的漸進性排列,體現(xiàn)了SCI恢復的全過程;(5)經行為學研究表明,該標準較客觀,不熟練的觀察者其評分差異在2分以內,有經驗者差異在1分以內;6.5～15分范圍內各組觀察人員一致性最高從我們的實驗結果來看,斜板法簡單可靠,應做為常規(guī)觀察指標,Tarlov法較為簡單,但評分跨度大,不利于觀察神經功能恢復過程,只能用于SCI后損傷程度的初步判定。斜板法的準確性高于Tarlov法,可作為一般的評價方法。但該方法需要一套標準的斜板裝置,且對于神經功能恢復的后期差異性不明顯,不能體現(xiàn)細小功能的恢復。根據(jù)本實驗的結果,BBB法幾乎包括了SCI后大鼠后肢恢