猫作为脊髓损伤（Spinal Cord Injury, SCI）研究的重要动物模型，其生理结构与人类相似，为评估SCI病理学机制和治疗效果提供了重要平台。本文将详细介绍如何建立基于猫的脊髓损伤模型，尤其是在完全性脊髓横断和神经功能评估方面的实验步骤与技术细节。
1. 实验设计与动物选择
- 动物选择
- 实验对象：成年雌性家猫（体重2.5–6 kg，年龄2–3岁）。选择健康、无神经功能异常的猫，以减少个体变异对实验结果的干扰。
- 伦理审批：所有实验需通过动物伦理委员会审批，遵守动物福利法规，确保最小化疼痛和不适。
- 脊髓损伤模型类型
- 本实验模型主要构建完全性脊髓横断（complete transection）模型，用于模拟SCI患者的神经功能完全丧失状态。
2. 脊髓损伤模型的建立步骤
- 手术前准备
- 动物麻醉：
- 使用氯胺酮（10–15 mg/kg）和地西泮（0.2–0.5 mg/kg）肌肉注射诱导麻醉，并通过气管插管接入异氟醚维持麻醉深度。持续监测心率、呼吸和血氧饱和度。
- 手术消毒：
- 术区（胸椎中部到腰椎）剃毛，用碘伏和70%酒精反复消毒。
- 动物麻醉：
- 手术操作
- 暴露脊柱：
- 使用手术刀纵向切开背部正中线皮肤（长度约5 cm）。通过钝性分离显露脊柱椎板，确保无损伤周围组织。
- 椎板切除：
- 在胸椎第10/11节（T10/T11）水平，用微型骨锯或咬骨钳切除椎板（脊柱后部的骨性覆盖层），暴露硬脊膜。操作过程中需避免对脊髓造成额外损伤。
- 脊髓横断：
- 用显微剪刀或细小的锋利手术刀完全切断T10/T11水平的脊髓。为确保完全横断，可用显微探针检查受损段的两端，确认无神经纤维连接。
- 止血与清创：
- 使用无菌纱布压迫止血，避免手术部位积血。用生理盐水冲洗脊髓周围区域，确保无异物或血块残留。
- 暴露脊柱：
- 术后缝合
- 分层缝合肌肉、筋膜和皮肤。推荐使用可吸收缝线缝合深层组织，以减少术后护理负担。表层皮肤可用不可吸收缝线进行缝合，术后7–10天拆线。
3. 术后护理与监测
- 疼痛管理
- 每12小时皮下注射布托啡诺（0.2–0.4 mg/kg）或美洛昔康（0.1–0.2 mg/kg）控制术后疼痛，连续3–5天。
- 膀胱护理
- 完全性脊髓横断后，猫通常失去膀胱控制能力。术后需每天2–3次手动按压膀胱排尿，预防尿潴留和感染。
- 如有感染迹象（尿液混浊、气味异常），可考虑使用抗生素（如恩诺沙星，5–10 mg/kg）。
- 感染监测
- 定期检查手术切口，观察是否有红肿、渗出或感染迹象。如有异常，及时进行清创处理，并给予抗生素治疗。
4. 神经功能评估
- 行为学观察
- 每日观察动物的自主活动情况，包括站立能力、后肢运动及尾巴反应，记录神经功能变化。
- 运动评分
- 使用Basso、Beattie和Bresnahan（BBB）评分法评估后肢运动能力：从0分（完全瘫痪）到21分（完全正常）记录功能恢复情况。
- 尿动力学评估
- 测量膀胱逼尿肌压力变化，以评估膀胱排空能力及自主神经反射的重建情况。
5. 模型验证与扩展应用
- 模型验证
- 通过组织学检测确认脊髓切断的完全性。推荐在实验终点使用逆行神经示踪技术（如注射Fluorogold）验证神经连接情况。
- 使用MRI影像学检查观察脊髓损伤部位的解剖状态，确保模型一致性。
- 扩展应用
- 该模型可用于评估SCI后功能恢复的潜在治疗方法，如神经再生技术、药物干预或康复训练。结合电生理学监测（如刺激反射弧的功能恢复）可进一步探索脊髓修复机制。
参考文献：
Lumbar to sacral root rerouting to restore bladder function in a feline spinal cord injury model: Urodynamic and retrograde nerve tracing results from a pilot study