颈脊髓压迫大鼠模型

脊髓型颈椎病是由于椎间盘突出、椎体后缘骨刺、黄韧带肥厚或钙化、椎管狭窄等颈椎椎体退化或相邻软组织的退变造成脊髓受到压迫，加之长期保持不良姿势等原因，使压迫加重导致脊髓受压或脊髓缺血，继而出现脊髓的功能障碍。

临床表现因病变脊髓被侵袭的程度、部位和范围而异。感觉障碍多不规律，手臂的麻木多见，但客观上浅痛觉障碍与病变所支配皮节不一定对应，深感觉少有受累者，可有胸或腹束带感，此时常伴有腹壁反射增强。

上肢通常多以下运动神经元通路损害为主，手笨拙，无力，表现为写字、系鞋带纽扣、用筷子等精细动作困难，随病情发展可有手内在肌萎缩，可出现上位其他上肢肌力减退。Hoffmann征(霍夫曼征)多显示阳性，可有反向桡反射，即敲击肱桡肌腹或肱二头肌腱致手指快速屈曲，与Hoffmann征阳性意义相同，或出现更早。少数高位脊髓病变可有肌张力增高，腱反射亢进等上运动神经元损害表现。

下肢多为上运动神经元通路异常，表现为肌张力不同程度的增高和肌力减损，膝反射和跟腱反射活跃、亢进，出现踝阵挛、髌阵挛、Babinski征呈阳性。肌张力增高，腱反射亢进导致走路不稳，尤其快走易跌倒、步态蹒跚、可出现痉挛步态。

脊髓型颈椎病较少引起排尿排便困难及括约肌功能障碍。

6-8周龄SD大鼠。

1.脊髓压迫材料的制备

本研究采用吸水膨胀性聚合物脱水吡喃半乳糖基为压迫材料，材料能吸水溶胀却又不溶解于水, 且具有良好的组织相容性。聚合物涂有缓释膜，以控制组织周围组织的间质液吸收，在24小时内达到最大膨胀，并在6个月内保持最大体积。试验中干燥状态的薄片被切割成细条状, 环氧乙烷消毒后分装备用。

2.动物模型制作

采用3%戊巴比妥钠60mg/kg腹腔注射麻醉大鼠，后俯卧位固定于脑立体定位仪。暴露颈背部, 在C3至C7水平剃毛备皮, 手术行无菌操作。显露C3至C7椎板, 切除椎板间黄韧带, 暴露硬脊膜。模型组将薄片聚合物置于大鼠C5-C6的椎板与硬脊膜之间。对照组的硬脊膜暴露及游离操作同模型组, 但不放置压迫材料。整个手术操作过程动作轻柔, 并注意观察大鼠的反应以及变化, 尽量避免损伤硬脊膜造成脑脊液漏, 以及避免脊髓急性损伤, 逐层止血缝合。术后均给予青霉素局部滴入预防感染。两组大鼠术后放置于37℃条件下单笼饲养。如果出现排尿功能障碍, 即实行膀胱部按摩以帮助即实行膀胱部按摩以帮助大鼠排尿, 2次/天直到大鼠恢复自行排尿功能为止。

3.模型分析指标

（1） 行为学观察

监测大鼠爬行时下肢及躯干运动及协调情况

（2） 影像学评估

术后三个月进行MRI评估

（3） 电生理评估

分别采用SEP和MEP进行神经电生理评估

（4） 组织学观察

脊髓压迫后三个月，取材进行石蜡切片HE染色观察

1. 动物症状观察

动物在损伤后1个月前后肢可观察到共济失调和跛行，继而出现上肢关节功能障碍和抓握精细功能受损。

2.MRI影像学评估

MRI可见压迫侧脊髓形态改变，面积减少，灰白质萎缩，损伤中心损害较为严重并向头尾侧延伸。

3.电生理改变

脊髓压迫后可出现不同的SEP变化，波形出现明显改变，可表现为潜伏期延长和波幅降低。

4.病理改变

脊髓压迫后三个月，HE染色可见脊髓外观明显扭曲，神经元数量随萎缩而减少、组织结构疏松。组织内仍可见少量的出血，中央管扩张，另LFB染色可见压迫区轴突明显脱髓鞘改变。

该基因编辑小鼠将在屏障隔离环境（北京协和医院实验动物中心）内进行繁育、饲养及相关实验，其监督管理措施由动物中心负责。屏障隔离期间将保持清洁，保证其具有SPF级别清洁度，减少感染及发病几率。严格实验室管理，防止小鼠外泄，实验设计时将禁止其与野生型小鼠交配，保证编辑基因组序列不向自然界流通。上述措施将保证该动物模型的生物安全性，避免其影响生态环境。

该模型采用了CRISPR/Cas9技术，创新性地结合了人类遗传学与动物基因编辑技术，首次在小鼠上重构了与人类疾病类似的遗传模式，在Tbx6基因上同时引入无效突变和promotor区域的亚效等位基因，并将二者结合，形成复合杂合突变并获得相应的脊柱畸形表型。该模型是国际上首创的复合杂合突变脊柱畸形表型，对于解释先天性脊柱侧凸的分子机制和发病过程具有极高的研究讨论价值。