Technological methods and result evaluation of establishing the animal models of vertebral artery type of cervical spondylosis

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.1172

Abstract

Abstract:

BACKGROUND: Construction of animal models of vertebral artery type of cervical spondylosis and evaluation have become a new issue of concern.
OBJECTIVE: To describe the research progress of animal models of vertebral artery type of cervical spondylosis at home and abroad, and to evaluate the advantages and disadvantages of each method.
METHODS: The keywords were “cervical vertigo, basal-vertebral ischemia, cervical spondylosis of vertebral artery type, animal, model” in Chinese and English, respectively. CNKI, WanFang, VIP, PubMed, Cochrane Library, and Embase databases were retrieved for the articles published from 1998 to 2018. Chinese and English articles on animal modeling of vertebral artery type of cervical spondylosis were selected according to the inclusion and exclusion diagnosis criteria of vertebral artery type of cervical spondylosis.
RESULTS AND CONCLUSION: Through induction and analysis, modeling methods include hardener injection, bone graft compression, dynamic imbalance, blood stasis blocking collaturation, vertebral artery ligation and mixed modeling method. Of them, hardener injection method is most commonly used. Bone graft compression method is the most similar pathogenesis to the human body. However, the disadvantage is that the modeling is difficult and the size of the bone block is various. So the bone is not in the right position. Dynamic imbalance method can cause cervical spine imbalanced by resecting the unilateral muscle and bone. This method has high operability, but has long modeling period. Although ligating or clipping the unilateral vertebral artery is easy to operate, the pathogenesis of vertebral artery type of cervical spondylosis is not just vertebral artery stenosis, which ignores the influence of humoral factors, sympathetic nerves and vertebral nerves on the blood flow velocity and lumen size of vertebral artery. Each method has advantages and disadvantages. The evaluation criteria, time and success rate are different.

Key words: Cervical Vertebrae, Vertigo, Models, Animal

CLC Number:

R446
R318

Zhang Xiang, Qian Yuzhang, Xie Lin, Kang Ran, . Technological methods and result evaluation of establishing the animal models of vertebral artery type of cervical spondylosis[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2019, 23(15): 2427-2435.

Figures/Tables 4

法时，由于大鼠体表面积较小，解剖难度大，而灵长类动物的价格又非常昂贵等限制，更加提高了兔的使用率，但兔虽然有利于动物造模，但是其缺点是灌药困难、饲养容易死亡等诸多弊端。鼠也是椎动脉型颈椎病相对常用的动物。其优点在于鼠的价格低廉、数量较多、易于获取，且老鼠饲养、灌药方便等。由于对于大鼠的椎动脉型颈椎病的造模观测指标较多，故也有很多研究者将鼠作为椎动脉型颈椎病造模动物的首选。尤其在硬化剂注射法中，对于大鼠的解剖要求相对偏低，故在该法中，使用鼠作为造模动物更加简单、易行。但是，由于自朱明双等[11]以兔作为造模动物后，诸多研究者多以兔作为研究对象，并使用不同的硬化剂剂量对其进行动物造模，在造模剂量、造模周期上有了一个相对成熟的造模方法。但对于鼠的造模剂量方面，仍有一定内容需要去探索。因此，如果能探索出大鼠的椎动脉型颈椎病硬化剂造模剂量与造模周期的话，将明显扩大大鼠作为造模动物的使用率。犬及猴类动物较少被选作椎动脉型颈椎病的造模动物，尽管其存在组织器官同人类生理结构更加相似、表面体积较大便于操作等优点，但是碍于费用昂贵、难于驯养等弊端，故难以实施。 2.2 造模方法 2.2.1 注射硬化剂法注射硬化剂法是指将硬化剂注射于动物C3-5左侧横突间及周围组织注射，从而造成椎动脉狭窄的造模方法。一方面，硬化剂注射液可刺激椎动脉组织，使得椎动脉管腔收缩、狭窄；其也可刺激周围颈部软组织，使患侧肌肉挛缩，进而颈部力学失衡，出现颈椎偏斜，患侧椎动脉受压，进一步加重椎动脉管腔的狭窄情况。另一方面，C3-5椎动脉受椎神经与交感神经双源支配，故于C3-5左侧注射硬化剂可刺激椎动脉，使交感神经及椎神经刺激而发生血管收缩[4]。故该法自2000年被首次报道后，因其造模成功率高、造模操作容易等优点，故被学者多加推崇，并沿用至今，成为目前制作椎动脉型颈椎病动物造模最常使用的方法。"

在动物选择方面，朱明双等[10]通过对于家兔的局部解剖发现，家兔颅底血管拥有与人类大体相似的大脑动脉环及横突切迹后，故该病的实验动物多以兔为主。而大鼠在解剖学上存在着与人类更加相似的横突孔，并且存在价格低廉、生命力顽强、灌药方便等诸多优点，陆永雷等[22]于2016年首次使用大鼠作为椎动脉型颈椎病模型动物，并且造模成功率较高。因此如果能以大鼠作为新的椎动脉型颈椎病模型动物，将扩大椎动脉型动物模型的研究范围及研究方法。在硬化剂选择方面，目前大多数研究者选用消痔灵注射液，但是由于目前消痔灵注射液药物制作厂商原因，目前市场上该药的价格过高，故也在一定程度上限制了消痔灵注射液的广泛使用。而罗仁浩等[17]于2012年则选择5%油酸氨基乙酸，以同等方法进行颈部注射，亦取得了相同的造模效果。因此，消痔灵注射液相比于其他的药物而言，其优势何在，值得思考。在造模方法方面，亦存在着诸多问题。在剂量选择上，学者对于兔子椎动脉型颈椎病造模的起始硬化剂剂量均为10 mL，大鼠的起始硬化剂剂量为2 mL，但为何使用上述剂量数值进行造模，目前尚不明确；并且同种动物的硬化剂注射频次及造模周期不一，大多数学者沿用朱明双的造模方法，于造模当天及造模后第2周颈部注射硬化剂 10 mL，一般4周即可造模成功。但张昭等[14-16]于造模当天及造模后2，4，6，8，10周均予以追加颈部硬化剂，造模硬化剂的总剂量及注射频次明显增加，但是造模周期却从之前的4周变长为10周；并且亦有学者纠结于硬化剂剂量是否会造成椎动脉不可逆的损伤，反而不利于对于该病药物治疗的研究。故如何进一步明确硬化剂造模剂量与药物逆转椎动脉退变的剂量之间的区间数值，以及造模的实际周期，值得进一步研究与商榷。"

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