雌性小型啮齿类动物保留神经的中段尿道梗阻术（NeMO）

摘要

传统的啮齿类动物部分膀胱出口梗阻建模方法常伴随较高的动物死亡率。此外，由于在近端尿道和膀胱颈部周围进行解剖所导致的去神经损伤也是一个主要问题。我们建立并评估了一种安全可靠的中段尿道梗阻模型，避免了传统模型的上述缺陷。

摘要

部分膀胱出口梗阻（pBOO）具有高发病率，给患者带来显著负担，并导致巨大的医疗成本。研究pBOO中膀胱重塑最常用的动物模型是雌性啮齿类动物，在其近端尿道处建立部分梗阻。近端梗阻的主要问题在于梗阻程度的变异性以及动物死亡率较高。此外，在近端尿道和膀胱颈周围进行解剖可能损害膀胱的神经支配。

我们开发了一种避免传统模型缺点的保留神经的中段尿道梗阻（NeMO）模型，用于部分膀胱出口梗阻（pBOO）研究。我们从耻骨联合下方入路接近尿道，从而无需进行剖腹手术，也无需在此区域进行解剖；此外，横纹尿道括约肌得以完整保留。我们在雌性Sprague-Dawley大鼠（12只梗阻模型，6只假手术动物）以及雌性C57/bl6小鼠（20只梗阻模型，18只假手术动物）中实施了NeMO手术。术后两周，我们评估了膀胱功能、膀胱质量和体质量。

在梗阻组和假手术组的雌性大鼠中均未出现死亡病例；按照传统的近端膀胱出口梗阻（pBOO）方法，我们在近端尿道及临时放置的0.9 mm金属杆周围结扎缝线。NeMO模型在两周后导致膀胱质量增加85%，部分梗阻大鼠的平均残余尿量为0.4 mL，而假手术动物仅为0.03 mL。在小鼠实验中，我们测试了三种不同规格的导管，在结扎缝线时将其沿尿道放置。我们发现，使用27号导管导致超过50%的动物死亡率；使用25号导管未能引起膀胱质量的预期增加；而采用26号导管则获得了理想结果，动物死亡率极低（1/8），且膀胱质量显著增加至原来的2倍。

引言

部分膀胱出口梗阻（pBOO）具有较高的发病率，可导致严重的膀胱功能障碍¹；其病因谱包括先天性畸形（如后尿道瓣膜或尿道下裂）、获得性尿道狭窄以及良性前列腺增生。其中，良性前列腺增生影响超过60岁男性的30%²。由于pBOO给患者带来沉重负担并造成巨大的医疗成本，因此针对膀胱在流出阻力增加情况下的重塑过程开展了大量研究³。2006年至2015年间，PubMed收录的关于pBOO对膀胱影响的研究文章已超过220篇。

尽管已在多种物种中建立了部分膀胱出口梗阻（pBOO）的动物模型⁴，例如大鼠⁵、兔⁶、猪⁷和小鼠^8,9，但目前应用最广泛的动物模型仍是通过部分结扎雌性大鼠近端尿道来建立；然而，这种传统的近端尿道梗阻技术不可避免地需要开腹、暴露膀胱，并对膀胱颈周围组织进行解剖分离。梗阻程度的不一致以及动物死亡率高等问题，仅仅是该操作方法所面临的问题之一^10,

方案

以下实验方案已获得本机构动物护理委员会的批准。

1. 雌性大鼠中的 NeMO

1. 准备
   1. 将一只体重约200 g的雌性Sprague-Dawley大鼠置于3%异氟烷麻醉下，称量动物体重，并使用碘伏外科擦洗液对耻骨上区域进行3次剃毛和消毒。
   2. 将大鼠置于加热垫上，用胶带固定后肢和尾巴，使用20号套管针进行膀胱插管，并轻轻用胶带固定套管针以防止滑动。
2. 解剖
   1. 使用手术刀从可触及的耻骨联合处向尿道外口做一条8 mm的纵向皮肤切口。将切口两侧皮肤掀开，以便后续伤口闭合。
   2. 使用精细剪刀纵向钝性分离，以识别带支架的尿道。放置精细的自持式皮肤牵开钩，以更好地暴露尿道。
   3. 在尿道背侧使用弯剪进行轻柔的纵向分离，以建立尿道与阴道之间的解剖间隙。然后，将4-0丝线钝性穿过尿道后方，并准备外科结的双结扣。
3. 部分尿道梗阻
   1. 移除套管针，将一根0.9 mm的金属棒平行置于尿道旁，然后收紧结扎线，使结扎线环绕尿道和金属棒，确保金属棒之后仍可轻松抽出。
   2. 在抽出金属棒前，以轻柔张力再打3个结加固结扎线。将缝线末端剪至约3 mm长；若实验设计中包含....

结果

雌性大鼠保留神经的中段尿道梗阻模型（NeMO）

死亡率

迄今为止，我们对40多只雌性大鼠进行了中段尿道梗阻手术，未出现任何死亡病例。

膀胱肿块

假手术组动物在术后两周的平均相对膀胱质量（膀胱质量与体重之比）为0.33%，而梗阻组大鼠的平均相对膀胱质量为0.60%，相当于增加了85%（p = 0.004；图1）。

讨论

动物死亡率是传统近端尿道部分膀胱出口梗阻（pBOO）模型的主要问题之一，在许多研究报告中死亡率高达15%或更高^10,11,13。NeMO在雌性大鼠中应用时表现出极低的死亡率。小鼠的近端尿道梗阻在技术上比大鼠更具挑战性，因此更易出现并发症。采用26号套管作为中段尿道操作的占位器时，动物死亡率极低。在一项正在进行的研究中，我们仅使用26号套管对雌性小鼠实施NeMO，18只小鼠中仅有2只因过度梗阻而死亡（数据未显示）。若使用更小的占位器（如27号套管），则超过一半的梗阻小鼠会因过度梗阻导致尿潴留或膀胱破裂而死亡。因此，我们认为对于体重约18 g的雌性小鼠，26号套管是较为合适的占位器规格。

膀胱质量增加是人类下尿路梗阻（pBOO）疾病的标志性特征之一。我们发现，NeMO 在大鼠和小鼠中仅用 2 周即可有效诱导膀胱质量显著增加。在近端尿道.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
雌性大鼠	Charles-River Canada	Sprague Dawley 大鼠 (Crl:SD)；品系编号：400	约 200 g
异氟烷蒸发器	Benson Medical Industries Inc.	TEC III 异氟烷；产品编号：53-T3ISO
异氟烷	Fresenius Kabi 动物健康公司	异氟烷；产品编号 CP0406V2	250 mL 瓶装
一次性手术刀	Ted Pella, Inc.	#15 无菌不锈钢手术刀；目录编号 549-9-15S
显微镊	Ted Pella, Inc.	Aesculap 显微镊，精细尖端，115 mm；产品编号 5443
Adson 镊子	Ted Pella, Inc.	Aesculap Adson 解剖镊，弯曲型，120 mm；产品编号 5002-9
弯曲手术剪	Ted Pella, Inc.	手术剪，弯曲型，不锈钢，105 mm；目录编号 1376
0.9 mm 不锈钢金属杆	goodfellow.com	不锈钢 - AISI 316L，线径：0.9 mm；订单编号 911-684-65
皮肤牵开钩 - 自制，由不锈钢制成	goodfellow.com	不锈钢 - AISI 316L，线径：0.9 mm；订单编号 911-684-65
4-0 丝线缝合线	esutures.com	4-0 Sofsilk 黑色 98" 单股；产品编号 LS640
5-0 Vicryl 缝合线	esutures.com	5-0 Vicryl 未染色 27" RB-1 锥形针；产品编号 J213H
持针器	Medsupplier.com	Integra Miltex Carb-N-Sert Baumgartner 持针器 - 5 1/2"；产品编号 SKU NEE4484-8-40TC SKU NEE4484-8-40TC SKU NEE4484-8-40TC
Temgesic（布托啡诺）	First Veterinary Supply	Buprenex 0.3 mg/mL 注射剂安瓿；货号 #075701
带 27 G 针头的 1 mL 注射器	Fisher Scientific	BD 结核菌素注射器，BD 309623
20 G 安全留置针（Angiocath）	Fisher Scientific	Andwin Scientific ANGIOCATH 20 GA；目录编号 NC9561906
恢复期饮食	clearh2o	DietGel 31M；72-08-5022
C57Bl/6 雌性小鼠	Charles-River Canada	C57BL/6 小鼠 (C57BL/6NCrI)；品系编号：027	约 18 g
24 G 安全留置针（Angiocath）	Fisher Scientific	Hanna Pharmaceutical Supply Co., Inc. IV CATH ANGIOCATH 24G×3/4IN；目录编号 NC9814340
5-0 Ethibond 缝合线	esutures.com	5-0 Ethibond 绿色 30" RB-1 锥形针；产品编号 X550H
26 G 注射器针头	Sigma-Aldrich	BD PrecisionGlide 注射器针头，规格 26；z192392
生理盐水	Baxter	0.9% 氯化钠注射液，USP，100 mL MINI-BAG；产品编号 2B0043