一种高原脑水肿动物模型的构建方法

专利2026-02-25  19


本发明涉及高原脑水肿领域,具体涉及一种高原脑水肿动物模型的构建方法。


背景技术:

1、人体在短时间内由低海拔地区急进高海拔地区时,由于不适应高原环境所导致的各种病理生理反应称为急性高原病。急性高原病包括急性高原反应、高原肺水肿和高原脑水肿。急性高原反应是轻微的、自限性的急性高原病,在急进高原的人群中较为常见,症状一般在急进数天后减轻或消失。高原肺水肿和高原脑水肿是严重的急性高原病,致死率高,一般无法自愈。高原脑水肿是由急性缺氧引起的中枢神经系统功能严重障碍,其特点为发病急,临床表现包括严重头痛、呕吐、共济失调。如果高原脑水肿在早期未被识别和治疗,患者可能会在几小时内很快由轻度进展到危及生命。

2、越来越多的旅游及高原作业人群从平原进入高原地区,高原脑水肿严重威胁着这些人的活动能力,甚至是生命健康。目前对于高原脑水肿的预防和治疗没有特效药物,常用药物也是疗效甚微。因此,开展高原脑水肿的有效防治药物的研究非常必要。而这些研究的基础是建立复现性好、评价体系健全的高原脑水肿动物模型。

3、据报道,实验动物对低压和/或低氧易感性不同,大鼠不易产生高原脑水肿或者高原脑水肿症状不明显,适用于其他实验动物(特别是小鼠)的造模方法无法适用于大鼠。因此,现有技术通常采用低压低氧的环境和混合因素来构建以大鼠作为实验动物的高原脑水肿动物模型。例如中国专利申请cn103535322a公开了一种在低温的低压低氧的环境(例如温度为4-10摄氏度、氧气浓度为0.020mol/l - 0.027mol/l)下进行持续4-6天的每天连续6次游泳训练来构建高原脑水肿动物模型的方法。然而,现有技术中的高原脑水肿动物模型的构建方法存在可复制性较差的问题,例如部分方法(特别是通过混合因素)构建出的动物模型的实验动物死亡率高,而另一部分方法则难以构建出表现稳定的高原脑水肿症状的动物模型。

4、此外,现有技术中的高原脑水肿动物模型的构建方法还存在方法复杂、试验因素较多的问题。高原脑水肿发病机制复杂,病理生理过程涉及较多,复杂的造模方法极大增加了实验动物的高原脑水肿症状的不稳定性和死亡率,还潜在地对后续的基于该动物模型的机制/药物筛选等研究造成不利影响。


技术实现思路

1、本发明提供了一种高原脑水肿动物模型的构建方法,其特征在于,包括以下步骤:

2、s101 将实验动物置于低压环境下的实验舱后,关闭舱门,并在整个造模期间不开舱门;

3、s102 将所述实验舱的模拟海拔设置为7000米;

4、s103 将所述实验舱以第一速度上升至设置的所述模拟海拔;

5、s104 将所述实验动物在整个造模期间始终处于所述低压环境下,所述低压环境通过控制所述实验舱的进气速率和出气速率来创造,其中所述实验舱的进气速率和出气速率根据所述实验动物的数量来设置,以保证每只所述实验动物的平均出气速率为2±0.1l/min,且每只所述实验动物的平均进气速率与所述平均出气速率的差值保持在0.5-1 l/min之间;

6、s105 监测所述造模期间中所述实验舱的氧气和二氧化碳浓度,使得氧气浓度保持在19±1%,二氧化碳浓度上升并保持在不超过1.5%,以持续降低所述实验舱的氧分压,进而得到所述高原脑水肿动物模型;

7、其中,所述造模期间为72小时,所述实验动物为大鼠,所述高原脑水肿动物模型的症状包括血脑屏障通透性增加、脑组织含水量增加和海马体区域细胞核固缩增加。

8、在一些实施例中,所述第一速度至少为5 m/s。

9、在一些实施例中,所述实验舱的温度设置为25±2°c。

10、在一些实施例中,所述方法还包括s106 对步骤s105得到的所述实验动物进行海马体区域细胞核固缩检查,以评估所述高原脑水肿动物模型是否构建成功。

11、在一些实施例中,当所述实验动物的海马体区域的灰度值大于1.7%时,所述实验动物被评估为所述高原脑水肿动物模型构建成功。

12、在一些实施例中,所述大鼠的体重为180g-220 g。

13、在一些实施例中,所述方法还包括确定所述实验舱内所能容纳的最大实验动物数量的步骤,所述步骤包括将预定数量的所述实验动物置于所述低压环境下的所述实验舱中,并监测所述72小时期间所述实验舱中的二氧化碳浓度;如果所述实验舱的二氧化碳浓度出现超过1.5%的情况,则下调所述实验动物的数量至所述实验舱在所述72小时期间的二氧化碳浓度始终不超过1.5%。

14、在一些实施例中,当所述实验动物的脑组织含水量超过80%时,所述实验动物被评估为所述高原脑水肿动物模型构建成功。

15、在一些实施例中,所述低压环境为40.1 kpa。

16、在一些实施例中,所述高原脑水肿动物模型用于高原脑水肿的机制研究;和/或治疗和/或预防高原脑水肿的药物的筛选。

17、与现有技术相比,本发明的有益效果至少包括:

18、高原脑水肿发病机制复杂,病理生理过程涉及较多,高原环境的复杂性给高原脑水肿动物模型的构建造成了很大的困难。现有技术的高原脑水肿动物模型的构建方法存在可复制性较差、症状不稳定、死亡率较高等问题。

19、本发明提供了一种症状稳定、可重复性高、死亡率低的高原脑水肿动物模型的构建方法。本发明创造性地提出了通过基于实验动物数量的平均进气速率和平均出气速率来创造低压环境来构建高原脑水肿动物模型的方案,以将实验舱的低压环境维持在7000米的模拟海拔的同时,使得二氧化碳可以在实验舱中一定程度地累积,以进一步动态地降低了实验舱的氧分压,进而创造出了动态的低氧环境。基于本发明提供的平均进气速率和平均出气速率,可以使得实验舱的二氧化碳累积的同时,二氧化碳浓度可以控制在不超过1.5%的水平。换句话说,相比于现有技术,本发明减少了试验因素,反而创造和维持出能够更好地模拟高原实际情况的低压环境。这不仅能够保证大鼠出现稳定的高原脑水肿症状的同时,避免了因复杂、严苛的实验环境带来的大鼠死亡率高的问题。换句话说,本发明提供的高原脑水肿动物模型的构建方法能够更好地模拟人的高原脑水肿发病情况,且构建出的动物模型可复制性高、症状稳定、死亡率低。

20、在单纯使用高低压舱(仅低压环境)造模而不引入其他的混合因素的基础上,本发明通过对各参数的精确控制以创造的低压环境,提高了造模效率和造模稳定性,保证了实验动物的低死亡率,特别适用于需要大批量造模的情况。

21、此外,本发明对实验动物的单纯低压环境造模减少了试验因素,提升了造模过程的可控性和模型的稳定性,特别适用于后续的发病机制(包括研究通路、病理生理机制)/药物筛选等研究。



技术特征:

1.一种高原脑水肿动物模型的构建方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的构建方法,其特征在于,所述第一速度为至少5 m/s。

3.如权利要求1所述的构建方法,其特征在于,所述实验舱的温度设置为25±2°c。

4.如权利要求1所述的构建方法,其特征在于,所述方法还包括s106 对步骤s105得到的所述实验动物进行海马体区域细胞核固缩检查,以评估所述高原脑水肿动物模型是否构建成功。

5.如权利要求4所述的构建方法,其特征在于,当所述实验动物的海马体区域的灰度值大于1.7%时,所述实验动物被评估为所述高原脑水肿动物模型构建成功。

6.如权利要求1所述的构建方法,其特征在于,所述大鼠的体重为180-220 g。

7.如权利要求1所述的构建方法,其特征在于,所述方法还包括确定所述实验舱内所能容纳的最大实验动物数量的步骤,所述步骤包括将预定数量的所述实验动物置于所述低压环境下的所述实验舱中,并监测所述72小时期间所述实验舱中的二氧化碳浓度;如果所述实验舱的二氧化碳浓度出现超过1.5%的情况,则下调所述实验动物的数量至所述实验舱在所述72小时期间的二氧化碳浓度始终不超过1.5%。

8.如权利要求1所述的构建方法,其特征在于,当所述实验动物的脑组织含水量超过80%时,所述实验动物被评估为所述高原脑水肿动物模型构建成功。

9.如权利要求1所述的构建方法,其特征在于,所述低压环境为40.1 kpa。

10.如权利要求1所述的构建方法,其特征在于,所述高原脑水肿动物模型用于高原脑水肿的机制研究;和/或


技术总结
本发明涉及高原脑水肿领域,具体涉及一种高原脑水肿动物模型的构建方法,包括以下步骤:S101.将实验动物置于低压环境下的实验舱;S102.将所述实验舱的模拟海拔设置为7000米;S103.将所述实验舱以第一速度上升至设置的所述模拟海拔;S104.将所述实验动物在整个造模期间始终处于所述低压环境下;S105.监测所述造模期间中所述实验舱的氧气和二氧化碳浓度。本发明构建出的高原脑水肿动物模型可复制性高、症状稳定、死亡率低,适用于后续的发病机制/药物筛选等研究。

技术研发人员:陈蕾,耿华丽,张珈衔,夏逸林
受保护的技术使用者:四川大学华西医院
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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