（ 青海大学医学院附属医院创伤骨科；青海西宁810000）
【关键词】 挤压综合征 动物模型
挤压综合征（Crush Syndrome，CS）是由于肢体肌肉长时间持续受压引起大量横纹肌细胞溶解，其内容物外渗并进入血液循环系统引起一系列系统性的损伤，主要包括：急性肾衰竭（acute renal failure ，ARF）、低血容量性休克（hypovolemic shock）、弥散性血管内凝血（DIC）等全身性的病理生理改变。
人类对挤压综合征的认识最早可以追溯到上世纪初，在第一次世界大战以及一些自然灾害中，人们发现某些四肢伤者会出现局部肌肉疼痛、身体虚弱、深黄色甚至棕色尿等一系列症状，当时仅给予相关描述而未深入研究，直至第二次世界大战期间，肾病学家Bywaters于1941年发现了伦敦大爆炸中的4名年轻伤员从废墟中救出被送往医院救治后，出现受压肢体的肿胀、急性休克和急性肾功能衰竭后全部死亡，首次提出挤压伤的相关概念[1]。随后就有学者报道高层建筑物坍塌所致的严重创伤中至少70%的为挤压综合征[2]。而近年来地震、泥石流等自然灾害频发，使得挤压伤-挤压综合征的发生率逐渐增加。因此，对挤压综合征的先关研究也成为热点，由于人体研究的局限性，动物模型的建立成为替代研究方式。本文通过检索挤压综合征动物实验模型的国内外相关文献并进行总结与分析，以期寻找更佳的动物实验模型建立方法，为挤压综合征的进一步研究奠定基础。
1 实验动物选择
理想挤压综合征模型的动物选择，应尽量满足重复性、可行性以及相似性，以便即使不同的实验室不同的实验人员，只要在相同或相似条件进行操作，该模型都能很好地被重复建立；选择实验动物要考虑到课题的水平、课题要求、课题质量、经费开支、研究途径及方法的简繁、动物来源的易难等。
制备CS模型的常用动物主要有大鼠、小鼠、家兔等啮齿类动物以及家犬，但因犬的来源较难，研究经费较高，且具有一定的危险性，所以较少被用来做模型，国内仅白斌[3]等研究便携式血液净化机在挤压伤挤压综合征中的应用时因考虑到血液净化系统需要用较大血量而采取了犬作为实验动物；小鼠体型过小，不易进行采血生化检查亦很少被用于挤压综合征模型，但因小鼠在生理上与人类及其相似，是人类疾病的理想动物模型，从分子学角度研究挤压综合征时亦被广泛采用，例如国外学者Rie Nishikata[4]在研究氧化应激可能参与挤压综合征对远隔脏器损害的问题时采用了C57BL/6 J小鼠作为动物模型。但目前国内外采用最多的仍为大鼠和家兔作为CS动物实验模型。大鼠广泛用于药物实验研究及临床疾病模型的制作，大鼠生性温和易驯养，其生化指标稳定性较小鼠好，采血较小鼠量大且容易，多被国内外实验人员所选用；常用的品系有：1、近交系：AC1、F344、LEW、LOU/c;2、封闭群：Wistar大鼠、SD大鼠；3、突变系：SHR等。其中以SD大鼠最为常用，家兔对刺激反应敏感，而且对细菌内毒素、化学药品、异种蛋白等反应与人类相似，在国内外研究挤压综合征的实验中也经常被采用，主要品系有：日本大耳白兔、新西兰兔、青紫蓝兔、中国白兔，其中以新西兰兔最为常用。
2模型制作方法
2.1 血流阻断法
血流阻断法是一种早期的比较简单的挤压综合征动物模型制作方法，即以绳、橡皮条之类的扎紧实验动物的肢体以阻断血运，一定时间之后可导致肢体肌肉的缺血性坏死，该方法于1942年由Bywaters 和Duncan等设计和使用之后一直被部分学者们所采用，但该方法存在一定的缺陷，第一是血流的阻断是否完全不易判断，第二是混淆缺血性坏死和挤压综合征；挤压综合征的产生不仅仅是由于肌肉的缺血坏死，主要致病机理还是由于大量肌细胞坏死崩解后细胞内容物进入血液循环引起一系列全身性变化，因此该方法较少被应用。
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2.2 甘油模型
甘油模型制作方法为将一定浓度的甘油盐水溶液局部肌注，其所致肾功能不全的发病机制与肾血管收缩所致肾血流量减少、滤过减少、血粘滞度增高从而增加肾血管阻抗有关，或者与某些肾毒性物质对肾脏的损害作用有关。甘油肌注后，血浆黏度与纤维蛋白原含量显著增高，这可能是因为肌注甘油后对肌肉的损伤刺激产生应激反应，导致纤维蛋白急性期反应性增多，从而导致血浆黏滞度增高，增加了肾小球的前阻力，影响肾小球毛细血管床的微循环状态，加重肾缺血，促进急性肾衰竭的发生。国内有学者研究出只有在注射甘油剂量较大时才能引起ARF，从而诱发MODS可能[5]。故多数学者采用50%甘油生理盐水溶液以10ml/Kg肌注。
2.3 重物挤压法
该方法模拟受伤场景，将一定质量的重物直接挤压在实验动物肢体上，造成一定程度的肌肉损伤，从而引起一系列肝肾功能的变化造成挤压综合征，因该方法直接、简便、易复制而被国内外学者们广泛采用，但受多种因素的影响，各学者们采用的压迫条件各不相同，亦没有统一的标准。如：孔德阳[6]在研究挤压综合征问题时对家兔双下肢行36倍体重挤压6小时；赖小今[7]在研究家兔挤压伤的心脏功能变化时挤压家兔的双下肢6小时，挤压重量为固定的20Kg；王威[8]报道了造成大鼠挤压综合征的条件为：受压面积为双下肢、压迫重量≥3Kg、压迫时间≥6小时可造成大鼠典型挤压综合征表现。
当前国内有些学者认为这种挤压方法比较简陋、粗糙，不够精确也不够稳定、智能化，故结合了现代智能计算机系统，研究出一些数字化挤压模型实验平台，如：孙振兴[9]使用单片机控制步进电动机，配合压力传感器研制出一套智能数字化平台；四川德阳市人民医院赵鲁平采用重力加载升降机、荷重传感器、电气控制和计算机操作显示界面组成一套挤压实验仪。
3评价方法与指标
3.1大体观察：主要观察实验动物的存活情况、活动是否正常、肢体肿胀程度（多用受压肢体直径表示），解剖局部压迫的肌肉组织观察肌肉的形态、有无血尿的发生等。
3.2血生化检测：常见的检测项目有肝功能检测（ALT、AST）、肾功能检测（BUN、Cr）、心肌损伤检测（CK、CK-MB）、离子检测（钾离子、钙离子）。
3.3组织学观察:可对挤压部位的肌肉、心脏、肾脏、肝脏作病理切片行组织学观察，可根据研究目的的不同对各组织进行观察，心脏、肝脏、肾脏和肌肉组织的形态学上的改变在光镜下已能看出，但也有学者为了更清楚地了解组织结构与功能的变化而使用电镜观察。
4小结与展望
一个好的实验模型可以有效地模拟疾病的发生发展过程，进而来探索其治疗方案等，自1941年Bywaters提出挤压综合征的概念并进行相关研究以来，多种模型制作方法被应用，其中有血流阻断法，因该方法不能完全准确地表达挤压综合征而较少被采用；甘油模型致挤压综合征不够稳定，也较少被采用；重物挤压实验平台是国内外学者大多数采用的实验模型制作方法，且近年来国内学者数字化设计平台让实验更加准确、稳定、智能，但其生产有限、价格昂贵将会限制其使用。
目前有多种动物被用作挤压综合征实验研究，小体型动物如小鼠，虽然易饲养、易购置，与人类生理机能也相似，但体型较小，取血做生化检查难度大；大型动物如犬、灵长类等体型较大，可以承受更大的取血量，但饲养困难、花费高，因此目前作为挤压综合征的实验动物模型主要是家兔和大鼠。
随着分子生物学和组织工程的发展，越来越多的新方法应用于临床工作和研究中，目前关于挤压综合征的研究主要集中在致病机理上，关于其模型的制作数字化智能化可能是一个研究新方向。
【1】Gonzalez D.Crush symdrome [J].Crit Care Med 2005 . 33, No. 1 (Suppl.) :S34-S41
【2】Better.The crush syndrome revisited (1940-1990) [J].nephron.1990.55 (2):97-103
【3】白斌，樊毫军，丁辉等 便携式连续性血液净化机在模拟地震环境中对挤压综合征犬的治疗效果和安全性 [J] 武警医学 2014,25（5）：34-37
【4】R. Nishikata et.al Oxidative stress may be involved in distant organ failure in tourniquet. [J] Legal Medicine 2014 (16) ：70–75
【5】赵自刚、牛春雨等，甘油致家兔急性肾功能衰竭血黏度及凝血功能的变化 [J]中国微循环 2004,3（8）：144-148
【6】De-yang Kong,Li rong Hao et al, Comparison of two fluid solutions for resuscitation in a rabbit model of crush syndrome [J]Clin Exp Noprol,2015,25(4)：114-2
【7】赖小今，廖明松等，家兔挤压伤后心肌组织与心功能变化的对比研究[J]西南国防医药；2012,22（5）473-476
【8】王威，王岩，杨静等.压迫面积、时间和重量与大鼠挤压伤/挤压综合征的相关性研究.中华创伤杂志，2010,26（10）:914-918
【9】孙振兴，樊毫军，等.基于单片机的动物挤压模型的研制.[J]医疗卫生装备，2012，33（3）：84-85+97
论文作者:邵景立
论文发表刊物:《医师在线》2016年10月第20期
论文发表时间:2016/12/1
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