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几种用于创伤修复研究的动物模型

来源:中华实验外科杂志 作者:付小兵孙同柱盛志勇 2004-10-13
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摘要: 创伤是整个医学领域最重要的基本问题之一。创伤愈合的研究已愈来愈受到人们的重视,而其中建立符合临床发病过程和建立符合影响创面愈合主要因素的动物模型又是研究创伤愈合机理与评价创伤修复药物的基础。现根据我们自己的工作实践,并结合国外有关报道,介绍几种用于创烧伤创面修复实用的动物模型。一、急性创伤修复模型......


  创伤是整个医学领域最重要的基本问题之一。创伤愈合的研究已愈来愈受到人们的重视,而其中建立符合临床发病过程和建立符合影响创面愈合主要因素的动物模型又是研究创伤愈合机理与评价创伤修复药物的基础。现根据我们自己的工作实践,并结合国外有关报道,介绍几种用于创烧伤创面修复实用的动物模型。

  一、急性创伤修复模型

  该类模型应反映出创伤发病急、有明确致伤因素、创面为急性炎症反应以及愈合快等的特点。

  1. 皮肤切线伤模型 利用利刀切割动物皮肤,产生线状切口,可深至皮下。此类模型切口可选在动物背部脊柱两侧或腹部,长度以2~4cm为宜。如果给予缝合且无创面感染,可产生一期愈合。如果创面皮肤疏松,收缩小,创口宽大,加之不缝合,可产生二期愈合。此类模型可用于测定愈合创面抗张力强度,不适宜作组织学与生化学指标观测[1,2]。

  2. 皮肤切除伤模型 此模型是利用特制打孔器(或利刀)将动物皮肤进行全层切除。皮肤创面形状可选择圆形(也有用方形),直径1.5~4cm,深至皮下。创伤部位以动物背部脊柱两侧各旁开2cm为宜。一般200~250g大鼠背部可制造4个创面,大耳白兔背部可制造6~8个创面,而小型猪背部则可制造10~12个创面。根据我们的经验,如选择直径1.8cm,面积2.54cm2的圆形全层皮肤切除创面,可观察到在14天左右创面愈合的自然过程,与临床上该类创面愈合时间一致。该模型可用于评价各种药物对创面愈合作用。可观察的指标包括: 创面愈合面积、愈合时间、肉芽组织含量、病理、生化与分子生物学分析等[3,4]。

  3. 创面死腔或创伤室腔模型 在切除(开)创面后人为地植入某种多孔材料,形成死腔。这种模型主要用于创面愈合机制研究,如在愈合早期收集间质液进行创面代谢、细胞(生长)因子含量分析以及非粘附细胞记数等。在创面愈合中后期可取创面肉芽组织进行生化与分子生物学指标分析,如组化、原位杂交以及病理学分析等。当然,也可通过连接的导管向创面注射一些治疗药物或抗体等用于治疗研究。植入的材料可选用海绵、尼龙网、含海绵的硅管以及多孔的Teflon管等。缺点是存在异物反应,埋入物周围有瘢痕形成以及缺乏再上皮化过程等[2,5]。另外,如果在兔耳上打孔,将两侧封闭形成一个腔室,便可以用显微镜动态观察组织再生过程,也可以从中获取渗出液用于分析或向腔内注药[6]。

  4. 断层皮创面愈合模型 该模型是利用取皮刀切取一定厚度的皮肤,形成创面供修复研究之用,与治疗烧伤创面取皮的供皮区一致。其特点是创面大小与深度可以人为控制,既可以取至真皮浅层(人皮肤为0.1~0.3mm),也可以取至真皮深层(0.3~0.5mm)。该模型由于保留了部分真皮以及皮肤附属器,故创面修复可从创面边缘和创面基底部同时开始。这种模型可用于促修复药物与敷料评价,也可用作皮肤移植实验[3]。

  5. 烧(烫)伤创面愈合模型 常用为有限面积的浅Ⅱ0和深Ⅱ0烫伤模型,可用恒温恒压电热烫伤仪或恒温水浴烫伤仪制作。创面一般选在动物背部、圆形,根据动物大小可制作多个创面供研究。采用恒温恒压电热烫伤仪在压力1 kg,温度80℃条件下作用皮肤6秒钟可造成浅Ⅱ0烫伤,作用8秒钟可造成深Ⅱ0烫伤,作用12秒可造成Ⅲ0烫伤。目前动物实验中采用的用凝固汽油或沸水造成的Ⅲ030%体表面积(TBSA)烧(烫)伤模型,由于可引起全身反应剧烈,创面感染与深度等不易控制,因而不太适用于创面修复研究。其他如用脉冲CO2激光、沸油以及乙醇等制作的模型也不太常用。该类模型既可用于研究烧伤创面愈合的病生过程,也可用于生长因子等促修复药物的评价[2,3]。

  二、慢性创伤修复模型

  该类模型应体现慢性难愈合创面发病机制的复杂性、多因素性以及创面本身存在感染与慢性炎症反应等特点。由于人与动物存在的显著差别,因而要在动物身上复制出与人类完全一致的模型并不容易。因此,人们应抓住影响模型复制的一个或几个主要因素加以研究。

  1. 糖尿病(溃疡)模型 有两种复制方法,一是选用患有遗传性糖尿病的大小鼠(db/db鼠)人为造成创伤,在此基础上研究愈合过程。由于这类动物饲养困难,成本高,不易获得,故一般人们常采用复制人工糖尿病大鼠再加创伤进行复制。具体方法是将健康大鼠实验前12小时禁食,定量饮水,实验当日称体重并测定血糖与尿糖后给动物从耳静脉或尾静脉推注3%四氧嘧啶(150mg/kg体重)。当动物血糖升至11mmol/L、尿糖大于20g/L,维持1周以上并出现体重减轻、毛色黄、活动差等特征后可致伤动物背部(因自发性溃疡较难形成,且不规范,难以量化,故必须人为造成创伤)。复制该类模型的要点是要经常查血糖,使之始终保持在11mmol/L以上。该模型可用于研究糖尿病高血糖条件下创面愈合过程与特征,也可用于评价各种局部用药对慢性难愈合创面的促修复作用[7,8]。


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