用于肌萎缩侧索硬化症（ALS）小鼠模型的临床检测与脊髓取出

摘要

对一种肌萎缩侧索硬化症（ALS）的小鼠模型进行临床和行为学评估。作为配套免疫组织化学分析的前提，本文详细展示了脊髓组织的制备过程。

摘要

肌萎缩侧索硬化症（ALS）是一种致命的神经退行性疾病，导致运动神经元进行性退化。散发性疾病的发病高峰年龄约为60岁，而家族性疾病的发病高峰年龄约为50岁。由于其病情呈进行性发展，50%的患者在症状出现后30个月内死亡。为了评估该疾病的新治疗方案，已基于人类家族性SOD基因突变（如SOD1（G93A）突变）建立了ALS的遗传小鼠模型。在模型中需要评估的最重要方面包括总体生存期、临床病程和运动功能。本文展示了临床评估方法，演示了两种行为学运动测试的操作过程，并为所有参数提供了定量评分系统。由于对ALS小鼠模型的深入分析通常需要进行脊髓的免疫组织化学检查，我们详细展示了采用背侧椎板切除法进行脊髓标本制备的技术流程。文中还展示了典型的组织学结果。在ALS小鼠模型研究中全面应用这些检测方法，将使研究人员能够可靠地测试未来的治疗方案，为后续的人体临床试验提供基础。

方案

实验动物购自杰克逊实验室（Jackson Laboratory，货号 # 002726）¹。对动物进行临床评分，并进行运动功能检测（转棒实验）和肌肉力量检测（悬挂丝线实验）。所有这些实验操作，以及后续为制备脊髓而实施的动物安乐死，均严格遵循当地关于动物实验规范操作的指导原则进行。

1. 临床评分

除了检测小鼠体重外，还采用以下4分制评分系统评估其运动功能障碍的迹象²：

4分：正常（无运动功能障碍迹象）

3分：尾巴悬吊时可见后肢震颤

2 分：存在步态异常

1 分：至少一条后肢出现拖拽

0分：对称性瘫痪，无法自行翻身，或体重减轻超过最大体重的20%；出现此情况时，动物应立即实施安乐死，实验终止

2. 运动功能与肌肉力量测试

悬挂金属丝

该实验用于评估肌肉力量^{3, 4}。所有动物均在转棒实验后至少一至两天进行此项测试。将每只小鼠置于自制的....

讨论

SOD1（G93A）转基因小鼠模型是一种有价值的动物模型，可用于研究与人类肌萎缩侧索硬化症相似的进行性运动神经元丢失的疾病进程⁸。已有多种不同的治疗方案在此模型中得到评估，为后续开展人类临床研究提供了基础^8-10。为了能够在这些小鼠的实验治疗研究中检测到显著差异，至关重要的是纳入至少24只遗传背景相同、性别均衡且同窝出生的小鼠，并采用双盲设计⁸。类似于人类临床研究，应选择单一且统一的终点判断标准。本文中最为常用的标准是：将动物侧卧后，在30秒内无法自行恢复正常体位。一旦达到该标准，即对动物实施安乐死，并将其存活时间记录为生存期。

治疗研究可以在动物尚未表现出任何运动功能障碍迹象的临床前症状期开始（例如出生后第50天（DOL 50），甚至DOL 30），此时在我们的临床评分系统中评分为4分。另一种方法是采用症状期治疗方案，即在动物首次出现临床症状、且当其尾部被提起时已明显出现后肢震颤时开始治疗。此阶段定义为疾病 onset（发病），初始疾病阶段的临床评分为3分。在运动功能和肌肉力量测试中出现显著损伤通常要再过两到四周后.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
小鼠转棒实验	Ugo Basile	# 47600
悬挂式导线装置	定制制作
手术台 手术灯 防护手套
“虹膜” 剪刀，侧向倾斜	Fine Science Tools	14063-09
科汉-范纳斯直型弹簧剪	Fine Science Tools	15000-10
微型镊子	Hammacher，索林根，德国	HWC 111-10
手术刀 “präzisa plus”	Dahlhausen, Kö德国	11.000.00.510，图10