小鼠创伤性周围神经损伤

摘要

本方案描述了小鼠坐骨神经的创伤性周围神经损伤（TPNI），包括精确校准的压迫损伤、严格对齐和错位的切割损伤，以及移植和非移植的神经缺损。我们开发了定制的传感器，用于评估使用常用工具诱导的神经损伤程度，以确保TPNI后结果的可重复性。

摘要

创伤性周围神经损伤（TPNI）是骨科创伤后导致病态的常见原因。在肌肉骨骼研究领域，长期以来一直致力于建立可重复且精确的神经损伤及肌肉去神经化方法。许多遭受创伤的肢体其神经损伤决定了患者的长期预后。多年来，研究人员已开发出多种精确的显微外科神经损伤方法，包括压榨伤、切割伤以及神经缺损移植术，从而实现可重复的结果评估。此外，新型的标准化压榨损伤方法被不断建立，其与用于评估人类患者的临床结果具有良好的相关性。通过遵循最小化操作变异性的原则，以确保神经损伤的变异性较低，这些模型还可进一步整合其他相关的组织损伤，例如直接的肌肉压榨伤以及肢体损伤的其他组成部分。最后，结合肌肉萎缩评估以及对行为学结果的精确分析，这些方法构成了一个完整的体系，能够真实地涵盖人类创伤性肢体损伤的各种要素，用于肌肉骨骼创伤的研究。

引言

创伤性周围神经损伤（TPNI）是骨科创伤后常见的致病原因^1,2,3。每年约有3%的创伤患者发生神经损伤^1,4，发病率为35万例⁵，导致5万例手术修复⁶。TPNI的严重程度范围广泛，其功能恢复直接取决于损伤的类型和严重程度^7,8,9。较轻的创伤（例如轻度挤压、不完全撕裂等）首先会损伤髓鞘和轴突，而更严重的外力（例如重度挤压、完全撕裂等）则会破坏神经的结缔组织，例如除髓鞘和轴突外，还会损伤神经内膜、神经束膜和神经外膜^1,10。TPNI患者期望神经功能最终能够恢复，肌肉萎缩得以逆转。尽管治疗技术不断进步，数十年的研究仍未能提供精确有效的治疗方法以促进或确保完全恢复^11,

方案

实验设计和动物操作方案已获宾夕法尼亚州立大学医学院机构动物护理与使用委员会（IACUC）批准。研究采用10周龄、体重20-25 g的成年C57BL/6J雄性小鼠。动物饲养于无菌动物管理条件下的动物设施中，在开展研究前至少适应环境5天。

1. 动物准备

1. 使用氯胺酮（100 mg/kg）和赛拉嗪（10 mg/kg）混合物对动物进行深度麻醉 通过 使用26 G针头进行腹腔注射。
2. 剃除动物右侧后肢及下背部毛发，使用修毛器修剪，然后用无菌棉签蘸取10%聚维酮碘溶液进行清洁（参见 材料表).
3. 使用无菌棉签将眼用润滑软膏涂抹于眼睛，以防止眼睛干燥。
4. 准备完毕后，将动物置于恒温加热垫上（参见 材料表) 以维持体温在 37 °C。
5. 将小鼠的后肢用胶带固定在加热垫上，并小心地对称放置，使膝关节与身体呈直角。
6. 通过高压灭菌对所有手术器械进行灭菌，然后将其放置在无菌垫上。
   ​注意：外科医生在进行手术前必须佩戴无菌口罩、手术衣和手套。

2. 创伤性周围神经损伤（TPNI）模型构建

1. 制备完成后，使用剪刀和精密体视....

结果

定制的数字压力传感器装置（图1D通过检测力敏电阻器（FSR）在受力时电阻的变化来工作。该装置可感知并记录施加于其上的微小压力，响应时间为 <5 µs，采样速率为 20 Hz，压力范围为 2.5–25 lbs³¹. 镰钳的差异（图1C) 诱导的 SNCI (图1A，B）压力传感器装置所感知并指示的压力图1D）在图中表示为 图2A，B无间隙显微外科神经修复方法中的STG、FTG、Gap和移植以及STS示意图如图所示。 图3A-D 分别²¹

讨论

TPNI 研究的历史已延续数十年^11,12。早期在犬类及其他较大物种中进行的实验，确立了动物模型在研究 TPNI 结局中的重要性^36,37,38。随着时间推移，这些模型逐渐转向使用小型啮齿类动物，并建立了已被广泛验证且常用的结果评估指标^39,40,41。然而，这些模型在结果方面仍缺乏标准化，许多研究者在相同的损伤条件下报道了不同的效应^21,26,28,

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
酒精消毒液	COVIDIEN	5110
丁丙诺啡	ZooPharm	BSRLAB0.5-211706
C57BL/6J	Jackson Laboratories, Bar Harbor	N/A
棉签	Puritan	25-8062WC
解剖剪	ASSI	ASSI.SDC18R8
纤维蛋白胶-TISSEEL	Baxter	1501263
力敏电阻（FSR）	N/A	FlexiForce A301
镊子	FST-Dumont	5SF Inox, 11252-00
GraphPad Prism	GraphPad Software Inc.	Version 8.4.3.
恒温加热垫	Kent Scientific	RJ1675
氯胺酮/Ketaved	VEDCO	VED1220
显微外科镊	Miltex Premium instruments	BL1901
眼科润滑软膏	Akorn Animal Health	NDC 59399-162-35
培养皿	VWR	25384-092
磷酸盐缓冲液	Gibco	14190-144
聚维酮碘	Solimo	L0017765SA
精密捏压压力传感器装置	定制	N/A
剪刀	Miltex Premium	21-536
立体变焦双目显微镜	World Precision Instruments	Model PZMIII
无菌手套	Cardinal Health	9L19E511
外科缝合钉	3M-Precise	DS-25
手术胶带	3M-Microphore	1530-0
缝合线	Ethicon	BV130-5
注射器	BD syringe	309597
剃毛器	Philips Electronics	MG3750
赛拉嗪/Anased	Akorn Animal Health, Inc.	VAM4811