团队开发出突破性缺血性脊髓损伤小鼠模型

俄亥俄州立大学韦克斯纳医学中心和医学院的一组研究人员开发了第一个能够重现缺血性脊髓损伤 (“ISCI”) 和立即瘫痪的小鼠模型，有时用于治疗胸主动脉的常见手术会导致这种情况动脉瘤。

研究结果在线发表在《麻醉学》杂志上。

该手术被称为“TEVAR”(胸主动脉腔内修复术)，可以通过修复主动脉瘤来挽救生命。然而，由于手术过程中脊髓血流中断， 接受 TEVAR 的患者有发生 ISCI 导致瘫痪的风险。

新的小鼠模型将使研究人员能够研究 TEVAR 导致麻痹的分子机制。了解这些机制是开发神经保护药物和疗法以预防或治疗 TEVAR 诱发的 ISCI 和瘫痪的关键一步。

TEVAR 用于治疗主动脉上部的动脉瘤，这是一种微弱的气球状凸起，主动脉是为全身供血的重要血管。如果动脉瘤破裂，这是一种可能致命的医疗紧急情况。

在 TEVAR 手术过程中，支架移植物(一种覆盖有织物的金属管)被置入主动脉以加固动脉瘤并防止其破裂。当支架移植物阻断血液流向从主动脉分支出来的动脉，从而减少流向脊髓的血液(这种情况称为“低灌注”)时，就会发生缺血性脊髓损伤和麻痹。与非瘫痪患者相比，TEVAR 后出现瘫痪的患者存活率显着降低。

“这种模型的重要性怎么强调都不为过，”俄亥俄州立韦克斯纳医学中心前博士后研究员、新小鼠模型的主要作者和发明者 Hesham Kelani 博士说。

根据血管外科学会的数据，美国每年有 215,000 人被诊断出患有主动脉瘤。每个接受 TEVAR 的人都容易受到脊髓损伤和可能的瘫痪。接受 TEVAR 治疗的患者中约有 3.7% 患有这种毁灭性的并发症。

“这是第一个也是唯一一个代表人类这种类型损伤的小鼠模型，”领导俄亥俄州立大学研究团队的 Kelani 说。“尽管 TEVAR 术后麻痹的频率很高，但在第一次 TEVAR 手术后的 30 年里，科学家们从未有过模拟 TEVAR 诱导的 ISCI 的小鼠模型，因此无法研究 TEVAR 引起的脊髓低灌注的机制和病理生理学”

也就是说，直到现在。

为了创建小鼠模型，Kelani 通过结扎(或“捆绑”)从位于小鼠胸部的主动脉(称为肋间动脉)分支出来的五对动脉，在成年小鼠中诱导脊髓低灌注和 ISCI。由此产生的活动性和组织病理学变化模仿了 TEVAR 后人类患者所经历的变化。

与人类患者一样，麻痹是立竿见影的，轻度瘫痪小鼠的运动功能随着时间的推移逐渐改善，而严重瘫痪的小鼠则表现出运动功能的永久丧失。

“这项研究还率先在小鼠脊髓和肋间动脉上使用体内激光多普勒来记录动脉结扎的程度和由此产生的脊髓灌注不足，”Kelani 说。

俄亥俄州立大学团队包括来自麻醉学、兽医生物科学、急诊医学、生理学和细胞生物学、生物医学信息学和神经科学、健康与康复科学学院以及电子显微镜和分析中心的研究人员。

这项工作是在 D. Michele Basso 的监督下进行的，D. Michele Basso 是俄亥俄州立大学健康与康复科学学院的副主任，也是 Basso Mouse Scale for Locomotion 的创造者。这项研究是俄亥俄州立大学在主动脉瘤修复引起的缺血性脊髓损伤研究中处于领先地位的最新例证。十二年前，由麻醉学教授和资深作者 Hamdy Elsayed-Awad 博士领导的研究团队成功地创建了一个小鼠模型，该模型模拟了主动脉瘤开放手术修复引起的 ISCI 。

“这项合作工作使我们更接近寻找缺血性脊髓损伤的治疗方法，因为现在能够模拟主动脉瘤的最新手术和治疗方法。我们在这个重要的未开发领域的持续工作可能有助于防止这种衰弱将来会瘫痪，”巴索说。

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