Name: 利用大鼠的后肢卸荷和部分重量轴承模拟火星空间飞行任务 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-04-04T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 54 s
Description: 了解利用大鼠后肢卸荷与部分重量轴承模拟火星空间飞行任务的实验方法。该模型可在单一装置中实现连续不同重力水平的暴露，用于评估行为、记忆、运动表现及应激反应等生理变化。

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

本研究工作由美国国家航空航天局（NASA：NNX16AL36G）资助。作者谨此感谢Carson Semple为本文提供的插图。

本研究所述所有方法均经贝斯以色列女执事医疗中心机构动物照护与使用委员会（IACUC）批准，方案编号为067-2016。
注意：使用14周龄的雄性Wistar大鼠（以第0天为基线）。大鼠在基线前24小时单独饲养于定制笼具中，以适应环境。
1. 后肢悬吊
注意：骨盆固定带可应用于麻醉或清醒的动物。此处所述方案基于麻醉动物进行。操作动物时应穿戴适当的个人防护装备（PPE）。
<ol>
	<li>将大鼠放入麻醉盒中，使用3.5%异氟烷和2 L/min的氧气流进行麻醉。 
	注意：当用力捏压后肢足掌无反应时，表明麻醉已充分。</li>
	<li>待动物完全麻醉后，将大鼠仰卧置于操作台面上，通过鼻罩持续给予2%异氟烷和1.5 L/min的氧气流。</li>
	<li>将大鼠置于俯卧位，并以头尾方向的运动方式佩戴骨盆吊具。</li>
	<li>轻柔弯曲骨盆吊具以确保贴合，同时注意避免挤压后肢，以防造成擦伤或不适。</li>
	<li>将带有旋转扣的不锈钢链条连接至骨盆吊具顶部，并将挂钩固定于尾根部。</li>
	<li>将大鼠移出麻醉状态，并将其置于特制笼中，链条完全伸展至最大长度。</li>
	<li>待大鼠完全清醒并能够活动后，通过上方的旋转扣逐步缩短链条，直至后肢无法接触笼底。</li>
	<li>观察动物数分钟，评估其舒适度，并确保在任何时候双侧后肢均完全不受力。</li>
</ol>
2. 部分负重
注意：此步骤可在清醒或麻醉的动物中进行。
<ol>
	<li>通过添加由不锈钢链条和背杆组成的三角形部件，将 HLU 悬吊装置改装为 PWB 悬吊装置。</li>
	<li>按照 HLU 所述相同步骤（步骤 1.1 和 1.2）对动物进行麻醉。</li>
	<li>将合适尺寸的牵引背心套在大鼠前肢上（体重 400 g 及以下使用 M 号，体重超过 400 g 使用 L 号），并使用背部背扣延长器将其固定。</li>
	<li>将三角形部件的一端卡扣连接至背部背扣延长器上的挂钩，另一端卡扣连接至位于尾基部骨盆 harness 上的挂钩。</li>
	<li>将动物放回笼中使其从麻醉中恢复。清醒后，通过缩短链条并根据需要调整底部旋转卡扣的位置，确认前后肢悬吊受力均匀。 
	注意：此步骤也可使用测力板来验证各肢体受力是否相等。</li>
	<li>将大鼠置于秤上，记录“负载”体重，即动物与整个装置的总重量，此时不缩短链条。</li>
	<li>逐渐缩短链条，直至秤显示“负载”体重的 40%，并记录此时达到的重力水平（以无负载重量与负载重量之比表示）。</li>
	<li>观察动物，确保无负载重量稳定，且大鼠四肢受力均匀。</li>
	<li>使用背杆将整个装置从秤上取下，并将大鼠放回其笼中。</li>
</ol>
3. 后肢抓握力评估
<ol>
	<li>用传统固定方法握住大鼠，一只手置于前肢下方，另一只手轻轻抓住尾巴。</li>
	<li>让大鼠的后肢接近握力杆，确保两只后肢完全放在杆上。 
	注意：如果大鼠未能完全握住杆，或无任何主动握持迹象，可轻微放松固定。若此操作无效，应将大鼠放回笼中，数分钟后再次尝试。</li>
	<li>轻轻将大鼠沿直线向后拉动，直至其松开握力杆，记录传感器显示的最大拉力值。</li>
	<li>每次测量之间等待约30秒，并重复测试3次。</li>
	<li>为排除疲劳影响，取三次测量结果的平均值作为评分依据。</li>
</ol>
4. 肌肉湿重的测定
<ol>
	<li>将大鼠放入 CO2 安乐死舱中。根据 IACUC 和 AVMA 指南等待适当时间后，通过视觉观察确认呼吸停止以确定安乐死完成。</li>
	<li>将大鼠俯卧位放置于解剖台上，使用小型解剖剪在踝关节附近切开，去除毛发和皮肤。用手将皮肤层撕下。</li>
	<li>使用小型解剖剪轻轻撕开肌筋膜，分离跟腱。 
	注意：跟腱是比目鱼肌和腓肠肌的附着点。</li>
	<li>用小型镊子夹住跟腱的同时，使用解剖剪将腓肠肌和比目鱼肌与上方的股二头肌分离。</li>
	<li>分离完成后，在腘窝区域切断腓肠肌和比目鱼肌的附着点。</li>
	<li>轻轻将比目鱼肌从腓肠肌上拉开，并通过切断跟腱将其完全分离。</li>
	<li>将大鼠转为仰卧位。小心去除筋膜，并从踝部开始向上剥离胫骨前肌。</li>
	<li>在胫骨前肌的上端附着点处将其切断。</li>
	<li>使用去皮的精密天平和称量舟，记录每块切除肌肉的精确湿重。</li>
</ol>

<ol><li>Desplanches, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+and+Functional+Adaptations+of+Skeletal+Muscle+to+Weightlessness%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Sports+Medicine%22%5BJournal%5D)">Structural and Functional Adaptations of Skeletal Muscle to Weightlessness.</a> International Journal of Sports Medicine. 18 (S4), S259-S264 (1997).</li>
<li>Fitts, R. H., Riley, D. R., Wildrick, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiology+of+a+microgravity+environment%E2%80%AF%3A+Invited+review%E2%80%AF%3A+microgravity+and+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Physiology of a microgravity environment : Invited review : microgravity and skeletal muscle.</a> Journal of Applied Physiology. 89, 823-839 (2000).</li>
<li>Fitts, R. H., Riley, D. R., Widrick, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+and+structural+adaptations+of+skeletal+muscle+to+microgravity%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Functional and structural adaptations of skeletal muscle to microgravity.</a> The Journal of Experimental Biology. 204 (Pt 18), 3201-3208 (2001).</li>
<li>Narici, M. V., De Boer, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disuse+of+the+musculo-skeletal+system+in+space+and+on+earth%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Disuse of the musculo-skeletal system in space and on earth.</a> European Journal of Applied Physiology. 111 (3), 403-420 (2011).</li>
<li>di Prampero, P. E., Narici, M. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscles+in+microgravity%3A+from+fibres+to+human+motion%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">Muscles in microgravity: from fibres to human motion.</a> Journal of Biomechanics. 36 (3), 403-412 (2003).</li>
<li>Wagner, E. B., Granzella, N. P., Saito, H., Newman, D. J., Young, L. R., Bouxsein, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Partial+weight+suspension%3A+a+novel+murine+model+for+investigating+adaptation+to+reduced+musculoskeletal+loading%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physiology+%28Bethesda%2C+Md.%E2%80%AF%3A+1985%29%22%5BJournal%5D)">Partial weight suspension: a novel murine model for investigating adaptation to reduced musculoskeletal loading.</a> Journal of Applied Physiology (Bethesda, Md. : 1985). 109 (2), 350-357 (2010).</li>
<li>Sung, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spaceflight+and+hind+limb+unloading+induce+similar+changes+in+electrical+impedance+characteristics+of+mouse+gastrocnemius+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Musculoskeletal+and+Neuronal+Interactions%22%5BJournal%5D)">Spaceflight and hind limb unloading induce similar changes in electrical impedance characteristics of mouse gastrocnemius muscle.</a> Journal of Musculoskeletal and Neuronal Interactions. 13 (4), 405-411 (2013).</li>
<li>Mcdonald, K. S., Blaser, C. A., Fitts, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Force-velocity+and+power+characteristics+of+rat+soleus+muscle+fibers+after+hindlimb+suspension%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Force-velocity and power characteristics of rat soleus muscle fibers after hindlimb suspension.</a> Journal of Applied Physiology. 77 (4), 1609-1616 (1994).</li>
<li>Chowdhury, P., Long, A., Harris, G., Soulsby, M. E., Dobretsov, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+model+of+simulated+microgravity%3A+a+comparative+study+of+hindlimb+unloading+via+tail+versus+pelvic+suspension%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+Reports%22%5BJournal%5D)">Animal model of simulated microgravity: a comparative study of hindlimb unloading via tail versus pelvic suspension.</a> Physiological Reports. 1 (1), e00012(2013).</li>
<li>Morey, E. R., Sabelman, E. E., Turner, R. T., Baylink, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+rat+model+simulating+some+aspects+of+space+flight%5BTitle%5D)+AND+%22The+Physiologist%22%5BJournal%5D)">A new rat model simulating some aspects of space flight.</a> The Physiologist. 22 (6), S23-4 (1979).</li>
<li>NASA. National Space Exploration Campaign Report. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/nationalspaceexplorationcampaign.pdf">https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/nationalspaceexplorationcampaign.pdf</a> (2018).</li>
<li>Mortreux, M., Nagy, J. A., Ko, F. C., Bouxsein, M. L., Rutkove, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+partial+gravity+ground-based+analogue+for+rats+via+quadrupedal+unloading%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">A novel partial gravity ground-based analogue for rats via quadrupedal unloading.</a> Journal of Applied Physiology. 125, 175-182 (2018).</li>
<li>Ellman, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combined+effects+of+botulinum+toxin+injection+and+hind+limb+unloading+on+bone+and+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Calcified+Tissue+International%22%5BJournal%5D)">Combined effects of botulinum toxin injection and hind limb unloading on bone and muscle.</a> Calcified Tissue International. 94 (3), (2014).</li>
<li>Swift, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Partial+Weight+Bearing+Does+Not+Prevent+Musculoskeletal+Losses+Associated+with+Disuse%5BTitle%5D)+AND+%22Medicine+%26+Science+in+Sports+%26+Exercise%22%5BJournal%5D)">Partial Weight Bearing Does Not Prevent Musculoskeletal Losses Associated with Disuse.</a> Medicine & Science in Sports & Exercise. 45 (11), 2052-2060 (2013).</li>
<li>Morey-Holton, E. R., Globus, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hindlimb+unloading+rodent+model%3A+technical+aspects%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Hindlimb unloading rodent model: technical aspects.</a> Journal of Applied Physiology. 92 (4), 1367-1377 (2002).</li>
<li>Andreev-Andrievskiy, A. A., Popova, A. S., Lagereva, E. A., Vinogradova, O. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluid+shift+versus+body+size%3A+changes+of+hematological+parameters+and+body+fluid+volume+in+hindlimb-unloaded+mice%2C+rats+and+rabbits%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Biology%22%5BJournal%5D)">Fluid shift versus body size: changes of hematological parameters and body fluid volume in hindlimb-unloaded mice, rats and rabbits.</a> Journal of Experimental Biology. 221 (Pt 17), (2018).</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

该模型是首个为研究连续机械卸载水平而开发的地面模拟系统，旨在模拟前往火星及在火星停留的过程。
该方案的许多步骤对于确保其成功至关重要，需要密切观察。首先，必须监测动物的健康状况，确保其行为正常（例如进食、休息和探索等活动），尤其是在部分体重支撑（PWB）状态下，此时动物维持相对正常的生理姿态。其次，尽管PWB状态在时间上极为稳定且所需人为干预极少12,14，仍必须记录所实现的部分重力水平，以尽量减少个体动物之间的差异。此外，当动物从完全机械卸载转为部分重力（PWB40）时，已表现出明显的肌肉萎缩和功能丧失6,9,15，这可能导致其在恢复四足负重行为时出现短暂困难，并表现为暂时性的步态异常。
由于环境条件的可变性，可能会出现多种...

月球和火星等地外目标代表着人类太空探索的未来，但这些天体的引力均显著弱于地球。尽管失重对宇航员1,2,3,4,5以及啮齿类动物6,7,8,9骨骼肌肉系统的影响已得到广泛研究——后者主要得益于成熟的后肢悬吊（hindlimb unloading, HLU）模型10，但关于部分重力环境影响的研究仍十分有限。火星引力约为地球的38%，已成为长期探索的重点目标11；因此，明确在此类环境下可能发生的肌肉改变至关重要。为此，我们此前建立了一种大鼠的部分负重（partial weight bearing, PWB）模型12，该模型基于小鼠中的前期研究6,13，并已通过肌肉和骨骼指标得到验证。然而，前往火星的探索任务之前将经历一段长时间的微重力环境，而我们此前描述的模型12并未涵盖这一阶段。因此，在本研究中，我们对模型进行了改进，以模拟前往火星的旅程：包括第一阶段的完全后肢悬吊，紧接着进入第二阶段，在相当于正常负荷40%的条件下进行部分负重。
与大多数后肢卸载（HLU）模型不同，我们选择使用骨盆吊具（基于Chowdhury等人9所描述的设计），而非尾部悬吊，以提高动物的舒适度，并能够从HLU状态无缝且轻松地转换为部分体重支撑（PWB）状态，整个过程仅需几分钟。同时，我们采用了先前开发并详细描述过的笼具和悬吊装置12。除了可提供可靠且一致的数据外，我们此前还证明，悬吊系统在横杆中心位置的固定连接点并不会妨碍动物活动、理毛、进食或饮水。本文将介绍如何对动物的后肢进行完全和部分卸载，验证其所达到的重力水平，以及如何通过握力和湿肌质量来功能评估由此引起的肌肉变化。该模型对于研究部分重力（无论是人工模拟还是地外环境）对已受损肌肉骨骼系统影响的研究人员极为有用，可帮助他们探究生物体如何适应部分重加载，并有助于开发在人类太空飞行期间及之后维持健康的防护措施。

<table><tbody><tr><td>10G 绝缘实心铜线</td><td>Grainger</td><td>4WYY8</td><td>100 英尺实心建筑电线，THHN 型号，10 AWG 线规，黑色</td></tr><tr><td>2 件定制亚克力板墙</td><td>P&amp;K Custom Acrylics Inc.</td><td>N/A</td><td>2 块透明定制亚克力板墙，厚度 3/16&quot;，宽度 12 3/16&quot;，高度 18 13/16&quot;，墙顶部中央设有一个直径为 0.25 英寸的圆形槽</td></tr><tr><td>3M Transpore 外科胶带</td><td>Fisher Scientific</td><td>18-999-380</td><td>Transpore 外科胶带&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>大鼠辅助抓握杆</td><td>Harvard Apparatus</td><td>76-0479</td><td>大鼠用辅助抓握杆，适用于前爪或后爪</td></tr><tr><td>分析天平</td><td>Fisher Scientific</td><td>01-920-251</td><td>OHAUS Adventurer 分析天平</td></tr><tr><td>动物秤</td><td>ZIEIS by Amazon</td><td>N/A</td><td>70 磅量程数字秤，大顶式，11.5&quot; × 9.3&quot; 耐用平台，Z型密封，110V 适配器，精度 0.5 盎司</td></tr><tr><td>背心式文胸延长带</td><td>Luzen by Amazon</td><td>N/A</td><td>17 件装，2 钩 3 排，多种随机颜色，女性文胸间距调节扣带</td></tr><tr><td>数字式测力计</td><td>Wagner Instruments</td><td>DFE2-010</td><td>50 N 量程数字式握力计 Chatillon DFE II</td></tr><tr><td>纱布</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-761-52</td><td>非无菌棉质纱布垫&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>钥匙环与旋转扣</td><td>Paxcoo Direct by Amazon</td><td>N/A</td><td>PaxCoo 100 件装金属旋转挂绳快扣，带钥匙环</td></tr><tr><td>龙虾扣</td><td>Panda Jewelry International Limited by Amazon</td><td>N/A</td><td>Pandahall 100 件装 A 级不锈钢龙虾爪扣，13×8 mm</td></tr><tr><td>大鼠束缚背心 - 大号</td><td>Braintree Scientific</td><td>RJ L</td><td>啮齿类动物背心</td></tr><tr><td>大鼠束缚背心 - 中号</td><td>Braintree Scientific</td><td>RJ M</td><td>啮齿类动物背心</td></tr><tr><td>硅胶管</td><td>Versilon St Gobain Ceramics and Plastics</td><td>ABX00011</td><td>SPX-50 硅胶管</td></tr><tr><td>不锈钢链条</td><td>Super Lover by Amazon</td><td>N/A</td><td>4.5 m（15 英尺）不锈钢电缆链，散装，6×8 mm</td></tr></tbody></table>

利用后肢悬吊和部分负重模拟大鼠火星太空任务

Mimicking a Space Mission to Mars Using Hindlimb Unloading and Partial Weight Bearing in Rats

啮齿类动物地面模型被广泛用于研究太空飞行对生理系统产生的生理影响，自1979年后肢卸载（HLU）模型建立以来已被常规使用。然而，下一步的太空探索计划包括前往火星，那里的重力仅为地球重力的38%。由于尚无人类体验过这种程度的部分重力环境，因此有必要建立一种可持续的地面模型，以研究机体在微重力环境中已受损的情况下，对这种部分负荷的反应。在此，我们采用创新的部分负重（PWB）模型，模拟一次短期火星任务及停留过程，以评估按顺序施加两种不同水平减重条件下后肢肌肉所诱发的生理功能损害。该模型有望为研究骨骼肌肉系统对重力变化的适应性提供一种安全的地面研究平台，并为制定有效对抗措施以保护宇航员健康与功能奠定基础。

利用我们先前设计并详细描述的新笼具12，我们采用了一种基于不锈钢链条的悬挂装置，适用于后肢悬吊（HLU，图1）和部分负重（PWB，图2）。本设计的关键优势在于可在数分钟内从一种卸载模式切换至另一种模式，同时保持动物所处环境完全一致。我们使用一种定制的骨盆吊具（图2A），其通过单根定制不锈钢链条连接，链条两侧配有旋转扣环，用于实施HLU。为了将该悬挂装置改装为PWB模式，仅需增加一个三角形不锈钢链条部件，该部件包含一根刚性背杆，设计位置位于动物脊柱正上方（图3）。上述操作可在清醒或麻醉状态下的动物中进行。
通过本实验提供的多功能环境，我们能够成功地对所有实验动物进行7天的...

通过使用一种创新的地面类比模型，我们能够模拟大鼠的太空任务，包括前往（0 g）和在火星（0.38 g）停留的过程。该模型可对任务期间两个低重力阶段所发生的生理变化进行纵向评估。

啮齿类动物地面模型被广泛用于研究太空飞行对生理系统产生的生理影响，并已被……

本方案具有显著优势，能够实现对动物进行连续不同水平的减重暴露。以往的地面模型仅单独使用后肢减重或部分负重。该技术的主要优点在于，利用单一装置和环境即可提供多种实验条件，例如模拟前往火星及在火星上短期停留的情景。该模型将有助于理解在火星着陆后的生理状态，以及宇航员在任务期间暴露于不同减载水平所面临的生理挑战。该模型可帮助研究人员探索多种生理变化，包括但不限于行为、记忆、表现或应激反应。本次实验操作的示范者为本实验室的研究员 Daniela Riveros。进行后肢去负荷操作时，将完全麻醉的大鼠置于实验台面上，通过鼻罩给予2%异氟烷和1.5升/分钟的氧气流。将大鼠置于俯卧位，沿头尾方向佩戴骨盆吊具。轻轻弯曲骨盆吊具以确保贴合，同时注意不要挤压后肢，以避免造成擦伤和不适。将带有旋转扣的不锈钢链条连接到骨盆吊具顶部，该处已固定有连接在尾巴基部的钩子。将大鼠从麻醉状态中移出，并将其放入特制笼子中，同时将链条完全伸展。待大鼠完全清醒并能够活动后，通过顶部的旋转扣逐步缩短链条长度，直至其后肢无法再接触笼底。通过添加由不锈钢链条和背杆组成的三角形部件，将后肢卸载悬吊装置改装为部分负重悬吊装置。为大鼠前肢佩戴合适尺寸的束缚背心，并使用背心后部的延长扣具将其固定。将三角形部件的一端扣环连接至背心延长扣具上的挂钩，另一端扣环连接至位于骨盆 harness 尾巴基部的挂钩。将大鼠放置在秤上，记录包含整个装置重量的负载体重，此时链条保持未缩短状态。缩短链条直至秤显示负载体重的40%，并记录达到的重力水平。用杆将整个装置从秤上移开，并将大鼠放回其笼中。为评估后肢抓握力，使用传统固定方法，一只手置于大鼠前肢下方，另一只手轻轻握住其尾巴。将大鼠后爪靠近抓握杆，并确保两只后爪完全放置在杆上。最后，轻轻将大鼠笔直向后拉，直至其松开抓握。重复三次，并记录传感器显示的最大力量。计算三次测量的平均值，以消除疲劳影响。一周的HLU后接一周的PWB40导致显著的体重下降，程度与仅接受相同持续时间PWB40处理的大鼠中观察到的结果相似。然而，这些大鼠在后续暴露于PWB40期间体重持续下降。一周的完全去负荷导致后肢握力较同龄对照组下降。然而，在PWB40处理一周后，握力未再发生进一步变化。此外，经历完全去负荷后转为部分负重的大鼠，其握力下降程度显著大于PWB40组。HLU-PWB40组在PWB40期间的比目鱼肌、腓肠肌和胫骨前肌湿质量均显著低于同龄对照组。然而，PWB40 组与 HLU-PWB40 组之间的湿重未观察到显著差异。该方法的成功依赖于部分负重水平的准确性。频繁监测对于评估动物的健康状况和每日减负情况至关重要。该方法具有非侵入性，因此不会妨碍对所有系统进行其他检测程序的应用。如果保持加载时间的控制，纵向测量也易于实施。该方法完全在实验室中开发，使用定制设备对于新团队而言可能具有挑战性。该技术为涉及部分负重的广泛研究开辟了道路。这些研究可能包括临床情况，例如使用辅助设备（如拐杖、手杖或石膏）以及水中疗法。

mimicking-space-mission-to-mars-using-hindlimb-unloading-partial

Research

科研

JoVE Journal

Behavior

行为

利用大鼠的后肢卸荷和部分重量轴承模拟火星空间飞行任务

转棒实验用于评估偏侧帕金森综合征大鼠行走运动中的运动功能状态。...

使用转棒仪作为大鼠行走定性分析的方法

此处我们介绍正位大鼠后肢移植手术步骤，该方法似乎是目前的金标准 体内...

大鼠原位下肢移植

在神经科学和骨科等领域的多种疾病模型中，运动常被作为行为学结果进行研究。本文旨在介绍一种在大鼠自由运动过程中采集地面反作用力和运动学数据的方法。...

运动学与地面反作用力测定：量化青年、中年和老年大鼠运动能力的示范实验

我们建立了一种小鼠交替性后肢去负荷模型。与传统的Morey-Holton尾部牵引技术相比，我们采用的后肢去负荷尾环法主要优势在于操作简便直接，可最大程度减少对动物的应激反应。...

一种替代传统NASA小鼠后肢去负荷模型的新方法

本方案展示了我们针对脊髓损伤（SCI）大鼠的基于活动的跑台运动训练模型。该方案包括四足运动组和仅前肢运动组，以及两种不同类型的非训练对照组。研究人员可利用此方案评估训练对脊髓损伤大鼠的影响。...

脊髓损伤Wistar大鼠在跑步机上的活动依赖性训练

本方案提供了一种稳健且可重复的带血管复合组织异体移植（VCA）模型，旨在同时研究免疫反应与功能恢复。通过在右侧大腿中段进行后肢原位移植，并手工缝合血管吻合口及神经对接，尽管技术操作耗时较长，但能够实现对功能恢复的深入研究。...

迈向下一步：一种最大化大鼠功能恢复的神经吻合正位后肢移植模型

自动步态分析是评估周围神经损伤和脊髓挫伤动物模型功能恢复的可行工具。尽管只需一次设置即可评估多种实验模型的运动功能，但对动物进行精细的硬件和软件调整及训练至关重要。...

用于评估外周神经或脊髓挫伤损伤啮齿类动物功能恢复的自动化步态分析

本文介绍了一种大鼠部分异位骨肌皮瓣移植方案及其在中期随访中的潜在结果。...

大鼠部分异位后肢移植模型

本实验方案描述了三维运动追踪/评估方法，用于描绘大鼠在暴露于模拟失用环境后步态运动的变化。...

全面理解啮齿类动物由失活动引起的步态改变

本方案演示了如何在大鼠身上进行膝下截肢术，并立即实施靶向肌肉再神经支配（iTMR），以研究治疗和预防截肢相关疼痛的策略，并进一步理解与截肢相关的疼痛机制。...

大鼠后肢膝下截肢模型与即时靶向肌肉再支配

本方案建立了一种利用无标记跑台实验结合深度学习驱动的多关节轨迹自动标注技术的大鼠后肢运动学评估流程，可实现可重复的运动量化分析。...

基于深度学习的多关节同步追踪用于大鼠后肢运动学的客观量化

了解利用大鼠后肢卸荷与部分重量轴承模拟火星空间飞行任务的实验方法。该模型可在单一装置中实现连续不同重力水平的暴露，用于评估行为、记忆、运动表现及应激反应等生理变化。

利用后肢悬吊和部分负重模拟大鼠火星太空任务

探索更多视频