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首个能够重现缺血性脊髓损伤(“ISCI”)和立即瘫痪的小鼠模型，这些损伤有时是由用于治疗胸主动脉瘤的常见手术引起的。

研究结果在线发表在《麻醉学》杂志上。这种手术被称为“TEVAR”(胸腔血管内主动脉修补术)，可以挽救主动脉瘤的生命。然而，由于手术过程中脊髓血流中断，接受TEVAR的患者有可能出现由ISCI引起的瘫痪。

新的小鼠模型将使研究人员能够研究TEVAR引起瘫痪的分子机制。了解这些机制是开发神经保护药物和治疗方法以预防或治疗TEVAR诱导的ISCI和瘫痪的关键一步。

TEVAR用于治疗动脉瘤，动脉瘤是一种位于主动脉上部的虚弱的气球状凸起，主动脉是向全身供血的基本血管。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，一个支架(一根覆盖着织物的金属管)被放置到主动脉中以加强动脉瘤并防止其破裂。当支架移植阻断了流向主动脉分支动脉的血液，减少了流向脊髓的血液(称为“低灌注”)，就会发生缺血性脊髓损伤和瘫痪。与非瘫痪患者相比，TEVAR后出现瘫痪的患者生存率显著降低。

“这个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的前博士后研究员、新小鼠模型的主要作者和发明者Hesham Kelani博士说。

根据血管外科协会的数据，美国每年有21.5万人被诊断出患有动脉瘤。每个接受TEVAR的人都很容易发生脊髓损伤和可能的瘫痪。大约3.7%的TEVAR患者会出现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，”俄亥俄州立大学研究团队的负责人克拉尼说。“尽管TEVAR后瘫痪的频率很高，但在第一次TEVAR手术后的30年里，科学家们从未有过模仿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。”

直到现在。为了创建小鼠模型，Kelani通过结扎(或“捆绑”)位于小鼠胸部的主动脉(称为肋间动脉)分支的五对动脉，在成年小鼠中诱导脊髓低灌流和ISCI。由此产生的移动性和组织病理学变化与人类患者在TEVAR后所经历的相似。

与人类患者一样，瘫痪是立即发生的，轻度瘫痪小鼠的运动功能随着时间的推移逐渐改善，而严重瘫痪小鼠则表现出永久性的运动功能丧失。

“这项研究也率先在小鼠脊髓和肋间动脉上使用激光多普勒来记录动脉结扎的程度和由此产生的脊髓低灌注，”Kelani说。

俄亥俄州立大学的研究小组包括来自麻醉学、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和电子显微镜与分析中心的研究人员。

这项工作是在俄亥俄州立大学健康与康复科学学院副院长D. Michele Basso的监督下进行的，他也是巴索小鼠运动量表的创造者。这项研究是俄亥俄州立大学在研究主动脉瘤修复引起的缺血性脊髓损伤方面领导地位的最新例子。12年前，由麻醉学教授和资深作家Hamdy Elsayed-Awad博士领导的研究小组成功地创建了一个模拟由开放手术修复主动脉瘤引起的ISCI的小鼠模型。

“这项合作工作使我们更接近于找到缺血性脊髓损伤的治疗方法，现在能够模拟最新的主动脉瘤手术和治疗方法。我们在这一重要的未开发领域的持续工作可能有助于防止未来出现这种衰弱性瘫痪，”Basso说。

由俄亥俄州立大学提供