早产儿脑白质损伤动物模型研究进展

早产儿脑白质损伤动物模型研究进展永州职业技术学院湖南永州 425000【摘要】通常情况下，早产儿脑白质损伤是导致其发生脑瘫的主要因素，通过适合的动物模型对脑白质损伤进行研究，可进一步了解脑瘫发生的机制，有利于对患儿疾病的治疗。

本文主要对选择不同动物种类做实验模型进行分析，了解早产儿脑白质损伤的动物模型，对进一步明确脑白质损伤与脑瘫之间的关系有着重要意义。

【关键词】早产儿；脑白质损伤；动物模型Advances in animal models of white matter injury in premature infantsTang Yinglin（Yongzhou Vocational Technical College，Yongzhou Hunan 425000，China）ABSTRACT：Usually，the white matter injury of premature infants is the main factor leadingto cerebral palsy. By studying the white matter injury of premature infants with appropriate animal models，we can further understand the mechanism of cerebral palsy，which is conducive to the treatment of diseases in children. In this paper，we mainly analyze the experimental models of different animal species to understand the animal models of white matter injury in premature infants，which is of great significance to further clarify the relationship between white matter injury and cerebral palsy.Key words：premature infant；white matter injury；animal model通常情况下早产儿脑损伤以白质损伤为主，可伴有不同程度的后遗症，当早产儿出生体重低于1.5千克时，脑室周围白质软化的发生率大约在3%左右，胎龄小于33周的新生儿发病率相应有所提高，大约在4%～10%左右。

患儿的临床症状主要以视觉、感知、运动异常为主。

经大量研究表明，6～9个月为脑瘫发生率较高的时期，发生率可高达20%左右。

近年来，我国临床研究中，针对早产儿脑白质损伤的机制以及防治进行了重点研究，通过采用恰当的动物模型，可利于研究的顺利实施。

当下临床中常用的动物模型为兔和鼠，通过对脑部缺氧缺血的状态进行诱导模拟脑白质损伤，可向颅内注射兴奋性毒素细菌产物以及微生物，不同的动物类型有不同的造模方式，并且各自均存在不同的特点，本文主要对常见的脑白质损伤动物模型的种类进行分析，以便应用于脑瘫与脑白质损伤之间关系的评估。

1、动物种类选择1.1 大鼠大鼠具有体型小、遗传学一致的特点，与实验条件反应表现较为相似，是临床中极为常用的生物研究工具。

大鼠之所以作为生物研究工具与大鼠行为表现多样性有关，并且情绪反应极为敏感，可通过情绪特征变化对大鼠的症状进行判断。

另外，大鼠可应用于各种行为和高级神经活动表现的研究当中，具有较高的应用价值。

经过大量研究实践证明，妊娠为24～32周是人类脑白质极易受到损伤的时期，此时脑内标记O4+O1+的少突胶质前体表现极为明显[1]。

由此也可以证明大鼠脑白质的易损时间多为出生后的2～4天内，在此期间内，O4+O1+的少突胶质前体是此时大鼠的脑白质内的免疫标记，出生后7d是少突胶质为主。

在进行早产儿脑白质损伤的研究中，多选择新生的大鼠为研究对象，并且大鼠出生天数大约为2～4天内，属于非多脑回动物的种类，脑白质灰质比例显著较低，进行诱导选择性脑白质损伤模拟中较为困难，但由于大鼠实验费用相对较低，仍然选择大鼠作为实验模型[2]。

1.2 兔子兔子具有抗病能力较强，繁殖能力强，容易饲养的特点，也是临床实验中极为常用的动物，通常情况下家兔的妊娠周期为30～35天，并且兔子的脑白质损伤在形态学和分布上与人类脑白质损伤较为接近，但实验的兔子喂养较难，需要通过人工喂养，给予其母乳喂养环境，并且需要插导尿管等，具有较高的病死率。

1.3羊羊也是临床中对早产儿脑损伤研究的常用动物，在90年代就已经证明，羊胎在93～99天时，相当于人类妊娠的23～36周，该期间也是羊胎脑白质发育的重要时期，并且极易发生脑白质损伤，具有较高的敏感性。

羊的脑白质损伤在分布和形态学上与人极为接近，但是由于选择羊作为实验动物，具有成本高的特点，无法在临床实验中大量应用[3]。

1.4 其他脑白质损伤的研究还可以选择其他动物完成，例如，狗，猫，猪等，上述动物脑白质损伤表现均在一定程度上与人类极为接近，由于实验经费较高等，多种因素的影响，无法在临床中进行大量实验研究。

2、造模方式2.1 灌注联合缺氧方式造模早在20年前，国外学者采用小鼠单侧颈总动脉完成造模，在造模过程中给予小鼠低浓度吸氧，吸氧时间为1～3小时，氧气浓度控制为8%，该种造模方法主要对脑灰质损伤的机制进行研究，但近年来该种造模方式多被应用于未成熟少突胶质缺氧、缺血的损伤研究当中[4]。

随着研究的不断深入，在原有的研究基础上进行改革，对小鼠右颈总动脉进行结扎，并给予氧气吸入，吸氧浓度控制为10%，时间为40～70分钟，经过三小时后需观察小鼠的穹窿、外囊等部位，可发现上述区域少突胶质，超微结构均存在不同程度的损伤，24小时后需要进一步进行分子学研究，经染色证实该区域可出现髓鞘碱性蛋白染色降低，由此可进一步证实小鼠脑白质损伤，采用灌注联合缺氧方式造模方法诱导较为成功，并且通过该实验证明了少突胶质前体对缺氧缺血的损伤较为敏感[5]。

2.2产前缺氧模型产前缺氧模型与人类未生产缺氧模式更为接近，近年来，较多的产前缺氧动物模型在早产儿脑白质损伤研究中得以应用，并取得了良好的临床效果。

经国外学者研究证实，大鼠孕期大量吸入低浓度氧气非损伤性的动物模型，具有较高的应用价值[6]。

就大鼠模型而言，在孕5天的大鼠放入氧气浓度为10%，氮气浓度为90%的环境中，直至孕20天后即可营造产前缺氧模型。

经过实验研究可以发现，新生大鼠体质量与正常大鼠体质量相比明显降低，体质量降低大约在10%～30%之间。

在P0时间段内新生大鼠超过79%会发生局限性脑白质损伤，当P3时，脑白质损伤的发生率会有所上升，大约在94%左右，P7时新生大鼠与正常大鼠脑白质相比也有所差异，出现不同程度的脑白质损伤，经过影像学等相关检查，发现该动物模型中新生大鼠均发生了脑白质损伤[7]。

该种造模方法同样适用于动物羊，国外学者对已经孕期为90天的胎羊进行实验研究，采用经血管内环扎法营造产前缺氧现象，将胎羊的脐带结扎时间控制为25分钟，并由此制作脑白质损伤模型。

在胎羊娩出三天后，采集胎羊脑部组织进行相关免化组和组织学检测，经证实发现全部胎羊均存在不同程度脑室周围白质内囊、外囊区域发生病变，但存在小胶质增生现象，并且有机磷酸化神经染色出现减少现象，由此可进一步提示胎羊皮质区域并未发现相关神经元损伤，另外，经检测发现大约有33%的胎羊发生不同程度的脑室扩大[8]。

2.3 兴奋性脑白质损伤模型经过大量临床研究可以证实，针对小鼠可通过在其脑皮质下注射谷氨酸盐拟似剂鹅膏蕈氨酸可营造脑白质损伤动物模型。

另有学者对小鼠进行颅内注射营造脑白质损伤模型，经过时间研究发现该种营造脑白质损伤不仅能够达到脑白质损伤，同时脑皮质也会发生不同程度的损伤，近年来，大多数学者在研究早产儿脑白质损伤程度时，不采用该种实验方法。

2.4细菌及其你食物诱导脑白质损伤模型近年来，随着医疗技术的不断发展，医学者认为感染是引起新生儿炎症发生的主要因素，因此在动物模型中更加注重采用细菌、细菌内毒素以及细菌脂多糖来完成脑白质损伤诱导。

国外学者率先采用该种方式进行研究，选择大鼠为实验主体，通过对其颅内注射细菌脂多糖来营造脑实质损伤，经过病理学及免疫组化检测，可发现50%的大鼠均发生脑白质损伤，全部大鼠均存在脑室扩大现象，并且大鼠的脑灰无组织学改变，从实验结果分析可得该种动物模型脑室扩大发生的率较高，并且少部分大鼠出现脑白质损伤的发生。

大鼠的妊娠周期为19～22d，选择妊娠15d的大鼠作为实验研究对象，在此期间内，向孕鼠宫内注射脂多糖注射液，脂多糖是一种内毒素，通过注射该药物，可营造宫内感染的现象，经过实践得以证实，孕鼠的大多数会出现早产现象，经过解剖研究可知，全部胎鼠均存在脑白质损伤。

由此实验可以得出，宫内感染是导致脑白质损伤的主要因素。

国外学者在研究过程中发现，选择孕24～30天的兔完成宫内注射大肠杆菌完成造模，在实验12、24、48小时对胎兔的脑组织进行组织学检测，可以发现48小时胎兔有25%发生局限性脑室周围白质囊性病变，并且囊性病变周围能够检测出大量巨噬细胞以及具有诱导性质的一氧化碳复合物，75%的胎兔存在脑白质，损伤并且伴有弥漫性细胞死亡现象。

另外，有学者针对孕程进展至70%的猪通过宫内注射大肠杆菌完成造模，并在2～3天后将孕猪处死，胎猪脑部脂质进行酶联免疫标记实验以及尼式染色试验，结果发现，猪脑白质中肿瘤坏死因子-α以及白细胞介素-6显著增高，具有明显的炎性增强反应，并且在胎猪周围皮质下脑白质检测到相关致病基因，证实了脑白质由此发生凋亡[9]。

3、脑白质损伤的动物模型与脑瘫国外学者在研究中，发现在孕鼠宫内注射细菌脂多糖，可完成脑白质损伤模型的制作，并由此实验能够对大鼠的行为以及运动发育情况进行评估。

通常情况下，于妊娠15天在大鼠的宫内注射细菌脂多糖完成实验组，对照组大鼠在此期间注射生理盐水，当孕鼠分娩后，于第1、21天对新生鼠的运动发育情况进行评估，并在第21天将实验动物处死，进行免疫组化检测。

经过实验得以证明，两组新生鼠在体重平衡能力，趋地性、前肢抓握、听觉惊吓等相关能力并不具有明显的差异，但实验组前肢放置及平衡能力与对照组相比明显较早，经过免疫组化结果证实，新生鼠均存在不同程度的脑白质损伤，但为对其运动发育产生影响并不明显，并且不具有类似人类脑瘫的相关表现，本次实验导致该结果认为之所以能够出现运动功能影响不明显的现象与鼠的代谢能力有关，鼠的代谢能与人类相比显著较强，因此在运动发育方面并不会出现较为显著的差异性。