大鼠幼崽器官型脊髓切片培养在横断损伤模型中的存活率与适用性研究

本研究针对脊髓损伤(SCI)研究中器官型脊髓切片培养(OSC)模型的年龄选择问题，通过比较P4与P11大鼠来源的OSC在横断损伤后的细胞存活率、迁移能力及胶质瘢痕标志物(GFAP/CSPGs)表达，证实P11 OSC具有与成熟脊髓更匹配的病理反应能力，为优化ex vivo SCI模型提供新选择。

　　

脊髓损伤(Spinal Cord Injury, SCI)研究长期面临动物模型伦理成本高、个体差异大的困境。器官型脊髓切片培养(Organotypic Spinal Cord Slice Culture, OSC)技术虽能保留in vivo
细胞互作且操作简便，但既往多采用出生后4天(P4)幼鼠，其脊髓发育阶段与成熟中枢神经系统存在显著差异。随着啮齿类动物出生后早期发育，P11阶段脊髓已出现髓鞘形成、胶质细胞成熟等关键变化，更接近人类新生儿脊髓特征。然而，高龄动物来源的OSC能否维持足够存活率并模拟损伤后病理过程，仍是未解难题。

爱尔兰高威大学的研究团队在《Journal of Neuroscience Methods》发表论文，系统比较了P4与P11大鼠来源的纵向OSC在横断损伤模型中的表现。研究采用双刀片构建284μm标准损伤间隙，通过荧光素二乙酸酯(FDA)/碘化丙啶(PI)双染评估细胞存活率，结合相位对比成像定量损伤区细胞迁移，并利用GFAP（胶质纤维酸性蛋白）和CS56（硫酸软骨素蛋白多糖抗体）免疫染色分析胶质瘢痕反应。样本来源于3-4窝P4和P11 Sprague Dawley幼鼠，通过SRY基因PCR验证性别。

3.1. OSCs维持高存活率
定量分析显示，培养14天后P11对照组OSC存活率(73.4%±2.3%)与P4组(79.8%±4.0%)无显著差异。横断损伤后10天，两组损伤区存活率均未显著下降，且性别不影响结果。值得注意的是，成年大鼠(≥6月龄)OSC存活率仅34.9%，证实高龄组织不适用该模型。

3.2. 损伤区细胞迁移活跃
P11 OSC在损伤后7-10天表现出与P4相当的细胞迁移能力，损伤区细胞覆盖率分别达15.4%±2.6%和17.5%±2.6%，且性别无显著影响。这种动态过程模拟了in vivo
损伤后细胞募集现象。

3.3. 胶质瘢痕标志物上调
P11 OSC在损伤边缘表现出特异性病理改变：GFAP阳性区域体积分数(Vv)在3天和10天分别较对照组增加1.5倍和1.3倍；CS56表达则在10天后显著升高，呈现典型的斑块状聚集模式。这种时空变化与in vivo
胶质瘢痕形成高度一致。

该研究首次证实P11来源的纵向OSC不仅能维持与P4相当的存活率，还能更真实地模拟成熟脊髓的胶质瘢痕反应。技术层面，P11脊髓更大的体积使单动物产出切片量翻倍，符合3R原则中的Reduction要求。在机制层面，P11阶段脊髓已完成主要凋亡期(P2-8)并出现性别二态性，其髓鞘化程度和CSPGs表达更接近临床相关病理环境。值得注意的是，虽然雌性P11 OSC在损伤区呈现更低的存活率趋势(67.3% vs 雄性72.0%)，但统计学未达显著水平，提示后续研究需扩大样本量探索性别差异。

这项研究为SCI研究提供了更接近成熟生理状态的ex vivo
模型选择，特别适用于探究髓鞘相关修复机制和胶质瘢痕调控策略。未来可结合神经元标志物(如βIII-tubulin)进一步评估轴突再生能力，并探索激素环境对OSC病理反应的调控作用。