大鼠大脑中动脉选择性永久性阻塞：研究运动与空间记忆障碍的实验方法
2026年3月20日
本研究的目的是建立一种可重复的方法，用于在大鼠中实施开颅术，随后进行永久性、选择性大脑中动脉阻塞，以应用于运动和空间记忆缺陷的实验研究。
为了研究运动和空间记忆障碍，已建立了一种选择性永久性大脑中动脉（MCA）阻塞的大鼠模型。许多脑卒中模型的选择性较低，而本方案允许直接观察血管并精确地阻塞远端大脑中动脉。首先，在显微镜载物台周围准备好清洁且无菌的外科手术器械，载物台上需覆盖无菌布。
将麻醉后的伍斯特大鼠置于铺有软垫的显微镜载物台上，使其呈180度侧卧位，并用软卷垫支撑头部，暴露其左侧侧面。用胶带固定头部，滴加润滑性眼药水。
将眼睑用胶带闭合。重新检查直肠温度，确保其保持在约37摄氏度的理想范围内。如有需要，调整加热装置。
使用微型脱毛器或剃刀片，在外眦与耳前点之间1.6厘米×0.5厘米的区域进行脱毛。用2%氯己定擦洗剂消毒剃毛区域，随后使用0.2%氯己定水溶液。使用无菌手术刀片做1厘米长的皮肤及皮下切口，切口位置应保持在外眦后方0.3厘米及耳前点前方0.3厘米的范围内。
使用止血钳牵拉皮肤及皮下组织。确认颞浅血管的中颞支后，用电凝术凝固该血管。使用Freer骨膜剥离器触诊颧弓。
沿纵轴切开颞肌筋膜。向头侧和尾侧分离颞肌，暴露颞骨和额骨，以及部分咬肌。沿纵轴游离颧弓。
切除颧弓约0.5厘米的节段。操作过程中应采取适当的预防措施。使用圆形金刚砂钻头在颧弓切除部位后方的颞骨外侧进行钻孔，并间歇性地用0.9%生理盐水冲洗。
钻孔时，保留一层薄薄的残余骨层附着于硬脑膜。使用Halsted镊子轻轻去除剩余的附着骨片。用超细针头切开硬脑膜。
辨认下脑静脉、大脑中动脉（MCA）以及位于中央的基底部最粗大的 MCA 分支。使用精细的持针器将一根不可吸收的 8.0 聚丙烯缝线环绕 MCA，通过打三个结结扎血管。确认远端无血流后，使用超细针检查是否存在其他需要结扎的 MCA 分支。
用生理盐水冲洗术区。使用电凝或轻柔压迫止血。大脑中动脉阻断并关闭硬脑膜后，复位深层肌肉层，并使用可吸收的4-0缝线缝合颞肌筋膜。
使用可吸收的4-0聚乳酸羟基乙酸共聚物910缝线连续缝合皮下层和皮肤层。在特定天数进行术后评估。术后第7天，大脑中动脉阻塞动物在姿势试验中的运动功能评分显著高于假手术动物。
与假手术动物相比，大脑中动脉阻断动物在术后第八天对移位物体的探索行为减少。该方案有助于研究人员研究选择性皮层缺血及其对运动功能和空间记忆的影响。主要挑战在于安全地进行颅骨切除并准确识别大脑中动脉。
未来的研究可利用此模型来测试治疗方法，并研究长期的功能性和组织学结果。
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概述
本研究提出了一种通过开颅手术在大鼠中诱导大脑中动脉（MCA）选择性永久性闭塞的可重复且有效的实验方案。该方法旨在紧密模拟人类缺血性脑卒中（IS）的病理条件，有助于研究运动功能障碍和空间记忆缺陷，并推动新型辅助疗法的开发。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 中风研究
- 实验神经病学
背景
- 缺血性脑卒中是临床上的重要问题，需要改进实验模型。
- 由于大鼠脑血管解剖结构与人类相似，常被用于相关研究。
- 现有模型在动脉闭塞方面常缺乏选择性，限制了其转化应用价值。
- 需要标准化且可重复的方法，以可靠评估脑卒中引起的神经功能缺损。
研究目的
- 通过开颅手术建立可重复的大鼠选择性大脑中动脉阻塞模型。
- 标准化该操作流程，以促进其在脑卒中研究中的广泛应用。
- 评估该模型在诱导运动功能障碍和空间记忆缺陷方面的有效性。
使用的方法
- 将Wistar大鼠分为假手术组（仅行颅骨切除术）和MCAO组（颅骨切除术加大脑中动脉阻塞）。
- 详细的手术方案，包括术前准备、麻醉、体位固定、颅骨切除术、选择性大脑中动脉阻塞及伤口闭合。
- 术后第7天和第8天采用姿势测试和物体位置识别记忆测试进行行为学评估。
- 采用尼氏染色对脑组织进行组织学分析，以确认病灶的选择性。
主要结果
- MCAO组在姿势（p = 0.015）和记忆（p < 0.001）测试中表现出较SHAM组显著的功能缺陷。
- 组织学证实海马相关皮层区域（包括内嗅皮层、外嗅皮层、梨状皮层及外囊）出现选择性损伤。
- 深部脑结构保持完整，表明阻塞具有选择性。
- 该实验方案可重复且技术上易于实施。
结论
- 该方法可稳定地在大鼠中诱导选择性大脑中动脉缺血。
- 它为缺血性脑卒中的实验研究提供了一种有效且易于实施的工具。
- 该模型有助于研究与人类脑卒中相关的病理生理机制及治疗机制。
常见问题
行业重要性概述
选择性永久性阻塞大鼠大脑中动脉（MCA）为缺血性脑卒中提供了一种标准化的临床前模型，可有效评估运动功能和空间记忆障碍。该方法具有良好的可重复性，通过紧密模拟人类脑卒中的病理特征，提高了转化研究的预测可信度。该模型支持对神经治疗候选药物进行基于风险的推进决策，并为发现阶段的早期“继续/终止”决策提供依据。
生物制药研发中的战略应用
早期发现与靶点验证
- 能够验证针对缺血性损伤机制的治疗假设。
- 可在与疾病相关的系统中支持神经保护靶点的功能验证。
- 通过选择性隔离皮层损伤同时保留深层结构，有助于实现机制层面的风险排除。
- 基于具有转化相关性的终点指标，为项目组合的优先筛选提供平台。
筛选与检测方法开发
- 标准化选择性缺血性损伤的诱导，以用于后续的行为学和组织学检测。
- 确保对运动和记忆功能障碍的可重复性及定量评估。
- 在经过验证的临床前模型中，实现对候选化合物的可靠评价。
- 支持筛选工作流程的可扩展性和跨研究间的可比性。
转化与临床前研究
- 与人类中风病理特征一致，有助于改进转化生物标志物的开发。
- 从早期发现到临床前疗效验证保持连贯性。
- 通过提供一致且具有选择性的损伤模式，降低治疗测试中的生物学风险。
- 基于可靠的神经功能和组织学结果，支持进行风险调整后的推进决策。
流程与工作流整合
这种选择性大脑中动脉阻断模型可融入从发现到临床前研究的连续过程，支持缺血性脑卒中的靶点验证、先导化合物筛选及转化研究。
- Discovery Biology：促进脑卒中机制中的假设验证和通路阐明。
- Screening：提供可重复、定量的行为学和组织学读数，用于化合物评估。
- Analytics：实现对不同实验组间运动和记忆结果的统计学比较。
- Translational Research：使临床前研究结果与人类相关的损伤模式和终点指标相一致。
- Enterprise Reuse：为多种神经治疗研究项目提供标准化、可重复使用的平台。
运营与企业影响
- 科学价值：提高卒中研究的预测可信度，降低机制上的模糊性。
- 操作价值：提供标准化、可重复且可扩展的临床前工作流程。
- 战略价值：为决策提供依据，优化神经治疗研发中的资本使用效率。
- 组合影响：支持对卒中相关资产进行风险调整后的优先排序与推进。
实施注意事项
- 需要具备开颅手术和血管阻断技术的外科专业知识。
- 需要具备行为学测试和组织学分析的设施条件。
- 要求跨团队标准化操作，以确保实验可重复性和数据可比性。
- 适用于多种大鼠品系，但其他模型可能需要优化实验方案。
- 技术局限性包括需要精确定位动脉以确保选择性阻断。
