早产儿脑出血后脑积水（PHHP）可通过在新生大鼠中联合建立绒毛膜羊膜炎和脑室内出血模型来模拟。这种产前与产后事件的结合能够终生准确再现PHHP的临床特征，包括巨头畸形、脑室扩大和颅内压升高。
需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用
本文内容
摘要
摘要
早产儿脑出血后脑积水（PHHP）是胎龄小于32周的极早产儿发生重度脑室内出血（IVH）后的一种严重后遗症。PHHP的特征是脑脊液（CSF）积聚，并伴有颅内压（ICP）升高的临床症状。患有PHHP的婴儿终身依赖脑室分流术，其中一半在出生后第一年内需要再次手术，许多患者在一生中还需接受多次额外手术。产前绒毛膜羊膜炎使早产儿更易发生重度IVH，而新生儿败血症则与PHHP需要外科治疗的趋势相关。这些临床特征提示，全身性炎症反应是PHHP发病机制中的一个重要组成部分。
在此，我们建立了一种在大鼠中重现PHHP所有临床特征及关键病理特征的动物模型。本实验方案的目的是阐述如何 在子宫内 利用溶血红细胞结合产前绒毛膜羊膜炎和产后脑室内出血可建立PHHP模型。该临床前模型可出现进行性巨头畸形和穹顶状颅骨、颅内压升高以及脑室扩大，这些病理变化可通过磁共振成像（MRI）或显微镜检测识别。除脑脊液动力学持续紊乱外，大鼠还表现出认知发育迟缓及持续至成年的功能障碍。因此，该临床前平台可支持针对PHHP的独特且不可替代的转化研究，能够整合分子、细胞、生物化学、组织学、影像学及功能结局等多种评估指标。同时，该模型还可用于并行开展脉络丛、室管膜运动纤毛及类淋巴系统的严格分析。最后，该模型亦可作为研究治疗脑积水的新型外科干预策略和非手术治疗手段的重要临床前工具。
引言
早产相关性脑后出血性脑积水（PHHP）仍然是一个重大的公共卫生问题。PHHP定义为因脑室内出血（IVH）继发的症状性脑脊液（CSF）积聚，并伴随颅内压（ICP）升高，是早产性脑病的一种严重表现形式，也是全球早产和获得性脑积水疾病负担的重要原因1,2。全球范围内，每年约有40万名婴儿出生时即患有脑积水或在出生后发展为终身性脑积水3，其中许多患儿因缺乏治疗而死亡3。在发达国家，PHHP常见于患有重度IVH的极早产儿（<32周胎龄），且常影响那些已患有其他危及生命的合并症的最危重新生儿4,5。
目前治疗脑积水的唯一有效方法是手术6。无论采用脑室-腹腔分流术（VP分流术）引流脑脊液（CSF）、内镜下第三脑室造瘘术（ETV），还是联合脉络丛凝固的ETV（ETV-CPC），在婴儿首次接受永久性干预时，若年龄超过6个月，手术预后更佳，生存期更长7。其中最常见的VP分流术常在术后一年内发生故障，使患儿面临终生的并发症风险，需反复接受手术和住院治疗，给患儿、家庭及社....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
方案
约翰斯·霍普金斯大学动物护理与使用委员会（ACUC）批准了本文所述的所有实验程序。本方案采用妊娠的 Sprague-Dawley 大鼠母鼠及其雌雄仔鼠。
1. 在E18诱导绒毛膜羊膜炎
注意： 在子宫内 本方案中的损伤部分此前已有详细发表，上文已作简要总结，相关内容另见 JOVE 的独立方案与视频19,37,38,39,40,41,42,43,44,46简而言之，于胚胎第18天（E18）对怀孕的Sprague-Dawley大鼠进行腹部剖腹手术，以诱导绒毛膜羊膜炎，该过程包括经胎肝注射（TSHI）和羊膜腔内注射....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
结果
使用该模型后，溶血的红细胞注射数天至数周内会引发脑积水。典型的实验设计及脑积水进展过程如图1所示。每组评估5-6只假手术动物和6-8只PHHP动物。幼年期的PHHP大鼠表现出巨头症（图2）、颅内压升高（图3）以及脑室扩大（图4）。这些表现的组合构成了脑积水的特征。这些大鼠还存在发育迟缓19，成年后持续存在认知功能障碍和颅内压升高。在该模型中，雄性大鼠的表现差于雌性大鼠19，这与临床情况一致，即男性更易发生脑积水3,19。研究人员若使用该实验平台研究脑积水，可通过观察脑室内出血（IVH）诱导后5天内逐渐出现并持续终生的进行性巨头症和穹顶状颅骨来确认操作成功（
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
讨论
该PHHP诱导方案可实现从出生到成年期间脑结构与功能的严格、可量化且具有临床可转化性的结局评估，同时伴随脑积水的表型特征，包括颅内压（ICP）持续升高、脑室扩大和巨头畸形4。可采用生化、组织学和功能检测方法评估脉络丛、室管膜以及类淋巴系统，以及灰质和白质的健康状况19。此外，该模型可支持将脑脊液功能检测和活细胞纤毛成像与多模态神经影像学及生物行为学结局相结合。也可用于将基于多参数流式细胞术和动态神经细胞检测的机制研究，与组织学和免疫组化技术相结合，以严格评估脑室微环境。结合数字化步态评估以及触屏认知与执行功能测试2,19，该方法有望实现对细胞、体液及神经行为生物标志物的评估，而这些标志物此前尚未在PHHP的转化研究中得到应用。
对于患有PHHP儿童的家庭而言，在确保分流装置长期有效功能之后，最优先考虑的是改善认知预后，并探索非手术治疗策略的前景
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
披露
作者声明无利益冲突。
致谢
作者感谢美国国立卫生研究院（R01HL139492）、国会指定医学研究计划（W81XWH1810166、W81XWH1810167、W81XWH2210461 和 W81XWH2210462）、脑积水协会以及鲁迪·舒尔特研究所提供的资金支持。
....访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 70% 乙醇 | Pharmco | 111000200 | 稀释至 70% |
| 聚维酮碘外科洗手液 | Cardinal Health | NDC-67618-151-17 | |
| 钝头镊子 | Roboz | RS-8100 | |
| Bravmini Plus 无线可充电修剪器 | Wahl | 41590-0438 | |
| 碳钢手术刀片 | Bard-Parker | 371151-11 | |
| 离心机 | Eppendorf | 5424R | |
| 棉质纱布海绵 | Fisherbrand | 22-362-178 | 小型，6 英寸无菌 |
| 棉签式涂抹器 | Fisherbrand | 23-400-114 | 30 G 1 |
| 眼用润滑剂 | Refresh Lacri Lube | 75929 | |
| 远红外加热垫 | Kent scientific | RT-0501 | |
| 孵育器 - Genie Temp-Shaker 100 | Scientific Industries | SI-G100 | |
| 胰岛素注射器 | BD | 328438 | 0.3 cc 3 mm 31 G，超细 |
| 异氟烷 | Covetrus | 11695067772 | |
| 盐酸氯胺酮注射液 | Dechra | 17033-101-10 | |
| Kimwipes 擦拭纸 | Kimtech Science | BXTNI141300 | |
| LPS 011B4 | Sigma | L2630 | |
| 微量离心管 | Thermo Fisher Scientific | 3453 | 2.0 mL |
| 针头 | BD | 305122 | 1 mL |
| 针头 | BD | 305128 | 25 G 5/8 |
| 持针器 | Kent Scientific Corp. | INS14109 | 12.5 CM STR |
| 手术巾 | Cardinal Health | 287000-008 | |
| 纸质卷尺 | Cardinal Health | SKU | |
| 生理盐水溶液，0.9% | Sigma | S8776 | |
| 剪刀 | Roboz | RS-6808 | |
| SomnoSuite | Kent Scientific | SS6823B | |
| 无菌酒精擦拭垫 | Fisherbrand | 06-669-62 | 无菌 |
| 外科手套 | Biogel | 40870 | |
| 手术剪刀 | Roboz | RS-5880 | |
| 手术剪刀 | EST | 14002-16 | |
| 注射器 | BD | 309628 | |
| T/Pump（热疗泵） | Stryker Medical | TP700 | |
| 血管夹 | Kent Scientific Corp. | INS14120 | 30 G 压力 |
| 赛拉嗪注射液 | vet one | NDC 13985-704-10 |
参考文献
- Sevensky, R., Newville, J. C., Tang, H. L., Robinson, S., Jantzie, L. L. Cumulative damage: Cell death in posthemorrhagic hydrocephalus of prematurity. Cells. 10 (8), 1911(2021).
- Robinson, S., Jantzie, L. L. Pathogenesis of posthemorrhagic hydrocephalus of prematuri....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
重印与许可
