基本信息
- 项目名称：
- 长爪沙鼠Willis环变异筛选的实验研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 近40年来，国内外均有论著报道长爪沙鼠无后交通动脉，双侧颈总动脉阻断肯定造成大脑完全性缺血。为了观察长爪沙鼠脑底动脉Willis环的缺失程度，我们用橡胶血管铸型剂对80只长爪沙鼠进行了血管铸型，发现18.75％的长爪沙鼠的Willis环发生变异，不同程度的具有后交通动脉，结果有异于以上肯定。 为了对长爪沙鼠脑底动脉Willis环变异进行筛选，以保证用沙鼠作为大脑缺血模型是实验结果的准确性。选用长爪沙鼠８０只，采用Kirino法建立脑缺血模型，激光多普勒监测脑血流，找出缺血时血流量异常的，应用单宁酸-氯化铁媒染法构筑其椎基底动脉供血区的微血管。结果显示，双侧颈总动脉被夹闭后，多数长爪沙鼠脑组织血流量迅速下降，大脑完全缺血；单宁酸-氯化铁媒染法构筑时，仅小脑血管显色。13只沙鼠脑缺血30min时，脑血流量仍达基础血流值的1－10％；小脑全部和大脑的部分区域的血管显色，脑皮质和海马均由微血管显色，证实存在后交通动脉。激光多普勒证实单宁酸-氯化铁媒染法能够筛选出Willis环变异的沙鼠。因此，在整体动物实验结束后，通过单宁酸-氯化铁媒染法对所有沙鼠进行筛选，剔除Willis环变异的沙鼠，不足的部分进行补遗，再进行后续试验，这样可以保证研究结果更科学、真实、可靠
- 详细介绍：
- 自1966年Levine发现长爪沙鼠缺乏完整的Willis环以来，国内外均有报道长爪沙土鼠独特的解剖学特征：颈内动脉系统和椎基底动脉系统之间无后交通动脉，不构成完整的Willis环，双侧颈总动脉阻断后，肯定造成大脑完全性缺血，国内外广泛应用此模型研究脑缺血损伤机制或药物评价。但近年来有实验结果不甚理想，推测部分沙鼠Willis环有变异的可能。为了解长爪沙鼠后交通动脉缺失情况，我们用橡胶血管铸型剂观察了其大脑血管构筑，发现18.75%存在后交通动脉。因此，为保证用沙鼠作为大脑完全性缺血模型时实验结果的的准确性和可靠性，必须重视沙鼠Willis环解剖结构上的变异。 为进一步验证Willis环的变异，我们还应用单宁酸-氯化铁媒染法对Willis环结构变异进行了筛选。结果发现80只沙鼠双侧颈总动脉被夹闭后，有67只脑组织血流量迅速下降，血量接近于0，提示大脑缺血造模成功。有13只沙鼠夹闭颈总动脉30min时，大脑组织血流量仍然大于基础血流值的1％。对椎基底动脉供血区进行血管构筑后，造模成功的仅有小脑的血管显色，失败者小脑全部、大脑部分区域的血管显色。振荡切片后，大脑皮质和海马均有微血管显示，证实有后交通动脉存在。本研究提示，应用沙鼠做大脑完全性缺血模型时，应用单宁酸-氯化铁法观察大脑微血管构筑，以剔除Willis环存在变异的沙鼠，可使研究结果更科学、可靠。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：通过观察长爪沙鼠脑底动脉Willis环解剖结构，对其变异进行筛选，以保证其作为大脑缺血模型时实验结果的准确性。 基本思路：建立长爪沙鼠大脑缺血模型，应用激光多普勒技术观察夹闭双侧颈总动脉后，脑组织是否存在血流，再用单宁酸-氯化铁媒染血管法对比。将Willis环变异的沙鼠筛选出来，以保证应用其作为大脑缺血模型时实验的可靠性。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性：为长爪沙鼠大脑缺血模型可靠性提供依据。 先进性：通过微血管构筑从解剖学上分析长爪沙鼠的Willis环类型、变异方式；以激光多普勒与单宁酸-氯化铁媒染法对比，指出有后交通动脉的沙鼠夹闭双侧颈总动脉后脑组织仍有血流，仅无后交通动脉的沙鼠才能成功建立大脑缺血模型。 效益性：为筛选出脑底动脉Willis环变异的沙鼠提供方法，为育出适于建立大脑缺血模型的沙鼠提供科学依据。
应用价值和现实意义
- 1．Willis环变异会导致大脑缺血模型不全缺血，造成实验结果误差，得出错误结论。筛除Willis环变异的长爪沙鼠，可保证其作为脑缺血模型时实验结果的可靠性。 2．用单宁酸-氯化铁媒染法既能显示Willis环变异，又不影响后续各种实验（如免疫组织化学、细胞生物学等）检测。 3. 可节省人力、物力。
学术论文摘要
- 目的：通过观察长爪沙鼠脑底动脉Willis环解剖结构，筛选并剔除Willis环变异的沙鼠，以保证其作为大脑缺血模型时实验结果的可靠性。 方法：夹闭长爪沙鼠双侧颈总动脉，建立大脑缺血模型，用激光多普勒监测大脑组织血流，找出仍有血流量存在的沙鼠，应用单宁酸-氯化铁媒染法观察大脑Willis环是否有变异，经切片证实存在交通支及其分支的供血区仍有血流通畅的微血管。 结果：夹闭双侧颈总动脉后，多数长爪沙鼠脑组织血流量迅速下降，大脑完全性缺血。单宁酸-氯化铁媒染时， Willis环未见后交通支或其它分支，大脑血管几乎不显色；有13只沙鼠在缺血30min时，缺血区血流量仍达1-10％，Willis环可见不同类型的变异，部分区域大脑皮质血管显色，有的海马区血管也有显色。证实存在后交通动脉或其它分支。 结论：单宁酸-氯化铁媒染显示大脑微血管构筑，能够有效筛选出存在Willis环变异的长爪沙鼠。从而保证其作为大脑缺血模型时实验结果的准确性。
获奖情况
- 1.挑战杯2009xx省大学生课外学术科技作品竞赛 特等奖（证书未发）。 2.xxx，xxx，xxx长爪沙鼠Willis环解剖学观察.承德医学院学报,2008, 25(4):445-446. 3.xxx,xxx,xxx,xxx,xx,xxx.长爪沙鼠Willis环变异筛选及应用. 投往2009年8月在山东烟台召开的中国解剖学会学术会；解剖科学进展,已录用,待发表。
鉴定结果
- 本作品应用激光多普勒技术和单宁酸-氯化铁媒染法，筛选出Willis环变异的长爪沙鼠。为其作为大脑缺血模型时实验结果的准确性提供科学依据，节省人力、物力资源。
参考文献
- 1. Levine S, Payan H. Effeets of isehemia and other Proeedures on the brain and retina of the gerbil[J]. Exp Neurol,1996,16(3):255-262. 2. 徐超,柴松海,刘淑英,等.蒙古沙土鼠脑缺血模型.中华神经外科杂志,1985,2(1):69~70. 3. Castro PA, Foyo-Niembro E.Carotid-basilor Artery Communication in gerbils(Meriones unguiculatus)[J]. Rev Neurol,2001,32(3):225-228. 4. HimedaT.Alterations of interneurons of the gerbil hippocampus after transient cerebral isehemia:effect of pitavastatin[J].Neuro Psyeho Pharmaeology,2005,30(11):2014-2025. 5. 杜小燕，杨 慧，孟 霞，等. 长爪沙鼠脑底前后交通动脉变异类型分析[J]. 中国实验动物学报，2006,14(2):263-266. 6. Seal JB. New variability in cerebrovascular anatomy determines severity of hippocampal injury following forebrain isehemia in the Mongolian gerbil[J].Brain Res,2006,16(1073): 451-459. 7. xxx,xxx,xxx.长爪沙鼠WIllis环解剖学观察[J].承德医学院学报,2008,4(1):45- 46. 8. 赵淑敏,孔祥玉.一种媒染血管的新方法——单宁酸-氯化铁法.解剖学杂志，2001，23（1）:91-92 9. 俞国平,方敏,陈惠珍,等.关于蒙古沙鼠完全性脑缺血模型的实验研究[J].中国血液流变学杂志,1998,8(2):20-21.
同类课题研究水平概述
- 近40年来，国内外均有论著报道长爪沙鼠具有独特的解剖学特征，没有联系颈内动脉系统和椎基底动脉系统的后交通动脉，不能构成完整的脑底动脉Willis环。故双侧颈总动脉阻断肯定造成大脑完全性缺血。 脑缺血动物模型是研究脑血管病损伤机理和防治不可缺少的工具，制作接近人类缺血性脑卒中的理想动物模型一直是人们普遍关注的问题。由于长爪沙鼠具有独特的脑血管遗传特征，没有后交通动脉，前交通支约有1/3缺乏或纤细，不易把血液从基底动脉运送到大脑，当阻断双侧颈总动脉时，可造成双侧大脑半球的完全性缺血。因此，用简单的结扎双侧颈总动脉即可获得比大鼠、小鼠更加典型的接近人类急性脑缺血动物模型，被国内外广泛应用。但近年来发现部分沙鼠存在后交通支完整和部分完整型的变异现象。为了保证研究的科学性、可靠性，国内、外有的学者对此进行了研究，试图找出前后交通支缺失和脑缺血之间的关联，但至今尚无有效的方法剔除存在变异的长爪沙鼠。
