脑声小店基于深度科研洞察，专注为动物实验提供"简器械·精实验"解决方案。我们突破高精设备局限，开发手工定制化仪器及配件，通过科研巧思将基础工具转化为创新实验方案。产品涵盖行为学装置、操作辅助工具等，使实验室在保持操作简效的同时，实现精细化数据采集，助力科研人员以创造性思维发掘简易仪器的潜在科研价值。
脊髓损伤（spinal cord injury, SCI）是一种中枢神经系统损伤疾病。哺乳动物SCI后，切断的轴突纤维无法在损伤部位再生，阻碍了感觉和运动功能的恢复。与哺乳动物中枢神经系统不同，在成年斑马鱼中，许多神经元能够在SCI处再生轴突并向尾部延伸，这一过程通常伴随着病变部位的解剖结构及功能恢复。因此，成年斑马鱼常作为研究SCI的模型。哺乳动物的SCI通常会导致永久性的神经功能缺陷，但成年斑马鱼在SCI后显示出轴突再生和功能恢复的能力，使其成为研究神经再生和SCI的优秀模型。同时，斑马鱼具有基因高度保守、与哺乳动物相比伦理争议较小等优势。成年斑马鱼SCI造模方案操作简单方便、成功率高、验证方案可靠，具有很高的可行性。应用开放式跟踪系统记录斑马鱼的游泳路径在SCI前后的变化和结合神经示踪的方法观察SCI后成年斑马鱼脊髓的恢复情况，可为SCI疾病的研究提供重要的动物模型基础。
实验动物：
成年斑马鱼（雄性或雌性野生型AB品系，4～6个月龄，体长约3cm；由广西医科大学斑马鱼人类疾病新型模式动物生物医药研发平台提供）在斑马鱼专用饲养系统中饲养并保持14h的光照环境和10h的黑暗环境循环，水质保持pH在7.2～7.4范围内，饲养系统的温度为28℃，并保证24h温度变化不超过±2.5℃。一般湿度范围应控制在40%～60%。
实验方法：
实验动物分组将21条成年斑马鱼随机分为正常组、假手术组和SCI组。SCI组进行脊髓完全横断手术，假手术组对斑马鱼的脊髓只暴露而不切断，正常组不做特殊处理。
斑马鱼SCI模型的建立：
将成年斑马鱼置于麻醉剂中约2min，观察斑马鱼的鳃盖运动，在其静止后取出进行处理。为了固定斑马鱼的身体并防止术中移动，作者将其放置在冰槽中，并倾斜冰槽平面约15度以便于手术操作。将该冰槽置于体视显微镜下，在去除脑干脊髓连接处和背鳍之间中点的约3～4个鳞片后，对应于第8椎骨水平，用显微外科剪轻轻刺入肌肉剪开1个长约3mm的纵向切口。使用显微镊进行肌肉的钝性分离，使脊髓在体视显微镜下清晰可见。用显微剪轻轻插入斑马鱼脊髓的第8和第9椎骨之间，确保一次性完全剪断脊髓。然后用显微镊闭合伤口，并滴加1~2滴外科组织胶水以促进伤口愈合。最后，将斑马鱼单独放入含甲基蓝抗菌液的斑马鱼专用水中，避免光线照射进行饲养（抗菌液有助于预防真菌感染及寄生虫感染，且手术后72h内保持于避光状态中不喂食物且每天定时换约一半水）。72h后将斑马鱼置于系统水中给予正常循环光照且开始喂食，本实验中将假手术组斑马鱼作为对照，在上述步骤中，除脊髓完全暴露但未损伤外，假手术组的处理方式与SCI手术相同。
实验环境和主要实验仪器
斑马鱼行为学实验结果：
斑马鱼行为学实验在损伤后1～6周，使用开放式跟踪系统评估斑马鱼的活动能力。为避免斑马鱼在不同时间段活跃程度不一致对结果造成差异，应在每个测试日的同一时间段进行实验。在测试之前，将斑马鱼在测试室中驯化1h。在评估过程中，将斑马鱼放置于一个25cm×15cm×15cm的水箱中，水箱中水温保持在28℃，并保持恒定的光照条件。对于每只斑马鱼，记录5min试验中游泳路径的总距离，每周只需记录一次。
与正常组相比，假手术组斑马鱼的5min游泳路径的平均距离差异无统计学意义，这表明假手术不会影响游泳能力。与假手术组相比，SCI后斑马鱼的5min游泳路径的平均距离显著下降。SCI后第1周起，斑马鱼开始逐渐恢复游泳能力。与第1周相比，第6周斑马鱼5min游泳路径的平均距离显著增加。
不同组别5min游泳路径的平均距离
斑马鱼SCI后第4周和SCI前的5min游泳轨迹对比
注意事项：
SCI过程完整在体视显微镜下进行操作，避免损伤脊髓旁的背部主动脉。一旦戳破该血管应立刻停止手术，用无齿镊闭合伤口并稍用力压迫止血，滴加外科组织胶水黏合伤口后放入水中复苏；SCI手术中，若斑马鱼在培养皿的冰上抽搐，需停止操作直至斑马鱼活动停止。考虑麻醉深度是否合适或麻醉时长是否不够；SCI手术横断脊髓必须在一次操作中完成，反复切割容易造成多处SCI或切割不完整进而影响实验结果。同时，反复切割也容易伤及血管及邻近脏器导致无法恢复；在SCI术后的3d内不宜喂食，3d后喂食应注意切勿过量。因术后斑马鱼活动能力弱且未能接入日常饲养系统中，过量的食物容易在水环境中堆积造成污染。
需要注意的是，虽然斑马鱼与人类在基因和生理上具有很多相似之处，但仍然存在种间差异，因此在使用斑马鱼模型研究结果应用于临床前，仍需要在哺乳动物模型和人类中进行进一步验证。由于斑马鱼实验动物本身的大小所限，成年斑马鱼进行SCI手术时，其脊髓在目视条件下难以清楚暴露。目视条件下操作的缺点有光线不充足、容易导致伤及重要脏器、切口较大等，所以实施SCI手术操作均应在体视显微镜下进行。损伤位点的表层组织及肌肉组织的损伤程度也与斑马鱼活动能力的恢复有关，因此在进行手术切口时应尽可能一次完成且将纵向切口长度控制在3mm内。