A Mouse Model of Orthopedic Surgery to Study Postoperative Cognitive Dysfunction and Tissue Regeneration

这些手术方法的总体目标是观察创伤对多器官功能障碍的影响，特别是共生将用于吻合年轻和年老小鼠，从而共享血液供应。然后将该模型中的一只小鼠骨折，以观察与年轻和老年小鼠共享系统相关的再生效应和对认知功能的影响。这些方法可以帮助回答与免疫学、衰老、组织再生和认知功能领域相关的关键问题。

骨科手术的主要优点是这些发现在临床上适用于手术后的常见并发症，例如谵妄和术后认知功能障碍。在实验之前，将小鼠置于具有 12 小时光照和黑暗循环的空调环境中，并适当获取标准食物和水。每个笼子最多可容纳 5 只同窝伴侣，并避免可能鼓励打架的条件。

在 3 个月大时使用一只雌性小鼠，在 17 个月大时使用一只老鼠。对于共生，手术前将两只小鼠一起适应至少两周。每天检查小鼠的身体状况和整体外观。

为了准备手术，请称量两只小鼠的体重。全身麻醉后，将小鼠仰卧放在加热垫上。最后，为每只小鼠保持正确的麻醉水平。

接下来，从要连接的一侧的肘部、侧面和膝盖沿着一条连续的线剃掉两只老鼠。用碘加 70% 酒精的皮肤磨砂膏消毒，分三个交替周期进行消毒，为切口做准备。首先在诱导后和手术作前进行镇痛。

开孔前在侧面注射 0.25% 布比卡因。在每只小鼠上，使用手术刀沿着侧面做一个皮肤切口，范围从膝盖近端到肘部近端，并且不会干扰皮肤下的肌肉。用两条中断的缝合线连接动物的肱三头肌。

然后沿侧面用 7 到 9 次的连续缝合线连接体壁。接下来，用两条中断的缝合线连接动物的股四头肌，并用中断的缝合线闭合两个生物共生体的皮肤。在小鼠处于俯卧位的情况下完成中断缝合。

让老鼠在周围空气中醒来。将每对单独饲养，并确保每天通过每周进行两次身体状况评分和每周两次称重来监测每对。最后，如果进行胫骨骨折手术，请留出 4 周的恢复时间，以确保副生体之间的共享循环。

接下来，剃掉鼠标右后肢的内侧，露出手术区域，并用碘加 70% 酒精的皮肤磨砂膏进行消毒，分三个交替循环。首先在诱导后和手术作前进行镇痛。在开口前在膝盖近端的手术部位注射 0.25% 布比卡因。

使用高压灭菌器械在整个手术过程中保持无菌手术区域。用剪刀在膝盖近端沿着右后肢的内侧向下到左鼠标的胫骨中轴做一个切口。露出胫骨的中轴并目视定位骨干。

弯曲膝盖并使用髌股韧带作为标志来观察胫骨平台。可视化髌腱。然后使用 25 号针头通过手指和拇指的滚动动作在髓内管上手动钻孔。

接下来，将一根 0.38 毫米的不锈钢针穿过孔中约 15 毫米插入髓腔，直到感觉到阻力并使用剪线钳用胫骨平台切肉。然后用直键剪刀使胫骨中轴骨折。目视观察骨折部位和邻近组织，以检查骨折部位是否稳定。

然后使用真皮钉缝合皮肤。最后，在每只小鼠皮下注射 1 毫升 37 摄氏度的预热生理盐水以补充液体。将老鼠放在加热垫上进行恢复，然后再将它们放回干净的家笼中。

每天检查小鼠是否有跛行、感染或出血的迹象。胫骨中部骨折的 X 线片显示，年轻小鼠骨折愈伤组织沉积多于老年小鼠骨折愈伤组织。此外，与老年小鼠的骨折愈伤组织相比，年轻小鼠的骨折愈伤组织含有更多的骨骼和更少的纤维化组织。

与 4 个月大的小鼠相比，胫骨骨折手术在 20 个月大的小鼠中诱导了更大的海马神经炎症。此外，手术后的小鼠也表现出海马依赖性记忆功能的损害，例如使用恐惧条件反射行为评估。暴露于年轻的循环中增强了骨修复，更早结合，增加了骨沉积，减少了纤维化。

这种骨再生的年轻化独立于内源性骨钙素阳性成骨细胞，而是依赖于从年轻副生元迁移的 CD45 阳性细胞。一旦掌握，共生技术可以在 1-1/2 小时内完成，胫骨骨折模型可以在 15 分钟内完成。如果需要，这两个过程也可以彼此独立执行。

在尝试胫骨骨折手术时，重要的是要保持消毒的手术区域并确保针的正确放置和正确的截骨术。最后，请记住在研究的整个生命周期中仔细监测小鼠。看完这个视频，你应该对如何进行共生模型和胫骨骨折手术有很好的了解。