技术干货︱大小鼠化学光栓塞型局灶性脑缺血模型

据世界卫生组织《卫生估计-2020》统计显示，中风（脑卒中）已成为排名第二的杀手，紧随缺血性心脏病之后。同时，脑卒中也是引起健康成人残疾的DY位原因，在存活者中，90%会有不同的功能缺失。这不仅给病人家庭带来了极大的痛苦和沉重的YL费用，也给社会带来了巨大的负担。

脑卒中分为缺血性脑卒中和出血性脑卒中，在已知的中风发病机制中，动脉闭塞引起的缺血性卒中是中风的主要原因。在ZL手段上，组织纤溶酶原激活剂（tPA）是被FDA批准的缺血性或血栓性中风的WYZL方法，但该药品需要在症状发作后三小时内静脉注射，治LX果才ZJ。而出血性脑卒中目前还未找到有效的ZL方法，病人无药可用[1]。

在药物基础研究领域，随着脑卒中的动物模型（MCAO、血管阻塞等）日益成熟，研究人员通过搭建不同动物模型研究脑卒中的发病机制，不断筛选和评估候选药物，希望获得脑卒中有效的ZL方法。

但在药物评估的实验中，研究人员通过腹腔、尾静脉注射或者灌胃等全身性给YF式对动物进行长期实验，这种实验方式不仅会引起动物应激反应，也会对后期药效评价所需要的行为学实验等可能造成影响。此外，由于血脑屏障(BBB)的存在，药物难以输送到大脑里，显著降低全身给YF式后药物在的脑内浓度，导致往往需要更多的药量才能使药物在脑内达到理想的水平，这对于比较珍贵的药物来说就是极大的浪费[2]。

因此，如何既能避免动物的应激以便每日持续给药，又能绕过血脑屏障达到足够高的脑内药物浓度就显得尤为重要。

血脑屏障[3]

//植入式缓释泵-GX稳定给药系统

植入式缓释泵可在动物体内恒定的释放药物，让新药药效测试稳定、可持续。

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• 操作简便，一次埋置操作，即可实现Z长4周持续给药。

• 持续的输注可保持血浆内药物足够的浓度以及足够的作用时间以引起效果；

• 通过输注配套的导管靶向脑区直接给药，避免了血脑屏障带来的药物阻隔作用，大大减少药物消耗。

• 持续持久的释放药物，减少反复抓取与注射小鼠带来应激刺激，保证动物处于正常生理状态确保实验的重复性。

//应用案例

随着缓释泵逐渐广泛应用于脑卒中动物模型的给药研究中，输送的药物种类也多达几十种，如激素、干扰RNA、生长因子、通路YZ剂等。多篇文献数据表明“采用缓释泵给药可避免过多动物应激，以保持血浆内药物浓度水平的持续恒定”。

如在探讨神经发生与脑卒中后认知功能恢复之间的因果关系[4]文献中，作者通过dMCAO模型，发现卒中幸存者中，患迟发卒中后痴呆的几率高50%，需要寻找有效的ZL干预来促进脑卒中后认知功能的恢复，但是脑卒中导致的认知障碍或认知恢复的潜在机制是不太清楚的。作者推测可能与神经发生有关，模拟通过条件消除神经祖细胞观察是否会影响卒中后的认知功能。

作者采用缓释泵装载更昔洛韦（GCV; 200 mg/kg/d），在卒中诱发前持续输注4周，保证GCV效果的可持续性，有效的减少了1型（eGFP标记）和2型（DCX标记）神经祖细胞。

作者先前的研究证明dMCAO会诱导神经发生，为了进一步探究GCV对脑卒中诱导的神经发生的影响，在造模后继续进行GCV给药，实验结果证明，在dMCAO成模后提早停止GCV给药并没有进一步减少神经祖细胞的数量。而是在成模后继续GCV给药14或28d才会显著减少1型和2型祖细胞数量，提示脑卒中诱导的新的1型和2型神经祖细胞被GCV消耗的方式是持续依赖性的，对于这种需要依赖持续给药的研究缓释泵就是非常好用的给药工具。

接着作者为了确定神经祖细胞的条件消除是否会影响脑卒中诱导的学习和记忆功能障碍，通过Barnes迷宫实验证明神经祖细胞的消除加重了脑卒中后的认知障碍。

为观测脑血流量，实时检测卒中模型指标，作者对再灌注1h后的脑血流量进行检测，对照组和GCV处理组的脑血流量的下降程度没有显著差异，提示神经祖细胞的损失对脑卒中后脑血流灌注无不良影响。

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//总结

利用卒中动物模型筛选、开发更有效的神经药物，以便治愈卒中发生后造成的神经损伤，对科研工作者来说仍旧任重道远。相信随着新的研究方法、工具不断更新，技术的进步，脑卒中的ZL这一世界难题终将会被攻克。

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【参考文献】

1. Bruce C. V., et al. Ischaemic stroke. Nat Rev Dis Primers. 2019; 5(1):70.

2. Eduardo H, et al. Implantation of Miniosmotic Pumps and Delivery of Tract Tracers to Study Brain Reorganization in Pathophysiological Conditions. J Vis Exp. 2016; 18(107):e52932.

3. James Keaney, et al. The dynamic blood-brain barrier. FEBS J. 2015; 282(21):4067-79.

4. Chongran Sun, et al.Conditional ablation of neuroprogenitor cells in adult mice impedes recovery of poststroke cognitive function and reduces synaptic connectivity in the perforant pathway.J Neurosci. 2013; 33(44):17314-25