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脑声问答期丨小鼠粘合剂去除试验及行为评估

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2024-10-31 10:37

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小鼠粘合剂去除试验（The adhesive removal test）可能指的是在实验室环境下，研究或测试不同粘合剂对小鼠皮肤的影响，以及评估去除这些粘合剂的最佳方法。用于评估小鼠前肢触觉和运动功能的行为测试，尤其在神经科学研究中，常用于检测脑损伤、神经退行性疾病或药物治疗效果。简单来说，粘合剂去除测试是一种评估小鼠前肢功能和口腔灵敏度的实验方法，常用于神经科学领域以评估脑损伤后的恢复情况。通过记录小鼠发现并移除贴在前爪上的粘合剂胶带所需的时间，可以间接评估其感觉和运动功能。

这类试验通常是为了确保使用的粘合剂不会对实验动物造成伤害，同时寻找有效且人道的粘合剂去除技术。在动物的每个前爪上贴上胶带，并测量接触时间和移除它们的时间。这种行为意味着正确的爪子和嘴巴敏感性（接触时间）和正确的灵巧性（移除时间）。粘合剂去除测试包括在动物的每个前爪上贴上粘合剂胶带，并测量从贴上胶带到动物首次接触胶带（time-to-contact）以及完全移除胶带（time-to-remove）的时间。这种行为测试要求小鼠具有正常的爪子和口部敏感度（time-to-contact）以及正确的灵巧度（time-to-remove）。为了减少个体间差异，建议在进行手术程序前进行训练期（1周，每天1次试测），以便使小鼠达到最佳表现水平。确保小鼠熟悉测试流程，从而获得更可靠的功能评估数据。

Fig1 粘合剂去除测试示意图

在进行此类试验时，需要考虑以下几点：

1. 粘合剂的选择：评估不同种类的粘合剂对小鼠皮肤的粘附力、刺激性以及潜在的毒性。如果实验需要使用粘合剂固定小鼠，应优先选择已知对动物皮肤刺激性较小的产品，并采用最温和、最有效的去除方法。

2. 粘合剂去除方法：测试不同的溶剂、油脂、专业清洁剂或物理方法（如温和的刷子）对去除粘合剂的有效性和安全性。

3. 动物福利：确保试验过程中，小鼠不会受到过度的压力、疼痛或损伤，遵守动物实验伦理准则。

4. 皮肤反应监测：在粘合剂去除前后，监测小鼠的皮肤反应，如红斑、肿胀、瘙痒或炎症，以评估粘合剂及其去除过程的安全性。

5. 记录与分析：详细记录每种粘合剂的性能和去除效果，包括所需时间、使用的去除方法、动物的反应等，以便进行数据分析和结果解读。时间至接触（Time to Contact）：记录小鼠第一次用嘴或另一只爪子接触到胶带的时间。这反映了小鼠的触觉敏感度。时间至去除（Time to Remove）：记录小鼠完全移除胶带所需的时间。这评估了小鼠的运动能力和灵巧性。

重复测试：为了减少个体差异和提高数据可靠性，每个小鼠通常进行多次测试，取平均值作为结果。

6. 替代方案探索：寻找更安全、更有效的粘合剂或固定方法，以减少对小鼠的潜在伤害。

行为评估：

触觉敏感度：短的时间至接触表示小鼠触觉敏感度高，反之则可能表明触觉受损。

运动能力和灵巧性：短的时间至去除表示小鼠有良好的运动能力和灵巧性，长的时间可能表明运动功能受损。

对比分析：比较受伤前后的数据，或与对照组的数据，以评估功能变化。

对侧感觉运动障碍通常指的是大脑半球损伤后，损伤对侧的身体部位出现的感觉和运动功能障碍。这种障碍是由于大脑皮层与对侧肢体之间的神经连接中断所导致的。在神经科学研究中，为了评估这种障碍的程度和理解其机制，研究者采用了一系列的行为范式来测试动物模型或人类患者的对侧功能。下面是除粘合剂去除试验外的一些常用行为范式：

l圆筒测试（Cylinder Test）：

圆筒测试评估小鼠在自由探索圆柱形容器时前肢的使用情况。它主要用于检测前肢使用不对称，这可能是感觉运动功能障碍的指示。研究者记录小鼠触摸圆柱壁时使用哪一侧的前肢，以及使用次数的比例。

l横梁行走（Beam Walking）：

这种测试着重于动物的运动协调和平衡能力，常用于模拟神经退行性疾病和神经功能障碍。动物需要在窄横梁上行走，研究人员记录它们的步态错误或跌落次数，这可以反映运动协调能力和平衡功能。

l握力测试（Grip Strength Test）：

握力测试评估动物的神经肌肉功能，通常用于检测运动神经毒性。测试中，动物被轻轻地拉动，直到它们放开一个固定的杆或平台，记录释放前的最大力量。

l旋转棒测试（Rotarod Test）：

动物需要在旋转的棒子上保持平衡，随着时间的增加，棒子的旋转速度逐渐加快。这测试了动物的平衡能力和运动协调性。

l网格行走测试（Grid Walking Test）：

在网格行走测试中，动物在一个有洞的网格上行走，研究者记录它们的脚部位置错误，这有助于评估精细运动技能和空间定位能力。

这些行为范式可以单独使用或组合使用，以全面评估对侧感觉运动障碍的范围和程度。在神经科学研究中，这些测试对于理解和评估中风、创伤性脑损伤和其他神经疾病的影响至关重要。动物感觉运动功能障碍的评分通常用于神经科学研究中，尤其是评估脑损伤、中风、神经退行性疾病或神经修复实验的后果。这些评分表旨在量化动物模型（如小鼠、大鼠）的感觉和运动功能障碍，以监测疾病的进展或治疗的疗效。下面是一个基于粘合剂去除测试（Adhesive Removal Test, ART）和一些常见的动物行为测试的简化示例评分表：

粘合剂去除测试评分表：

时间至接触（Time to Contact）

0分：动物未能在指定时间内接触胶带。

1分：动物在较长时间内才首次接触胶带。

2分：动物迅速（在短暂时间内）首次接触胶带。

时间至去除（Time to Remove）

0分：动物未能在指定时间内移除胶带。

1分：动物尝试移除胶带，但未成功。

2分：动物成功并迅速移除胶带。

其他感觉运动功能障碍评分：

肢体使用频率（Limb Use Frequency）

0分：损伤侧肢体极少使用。

1分：损伤侧肢体偶尔使用。

2分：损伤侧肢体正常使用。

平衡与协调（Balance & Coordination）

0分：频繁跌倒，平衡能力显著下降。

1分：偶尔失去平衡，协调能力受损。

2分：正常平衡与协调能力。

抓握力（Grip Strength）

0分：损伤侧抓握力明显减弱。

1分：损伤侧抓握力轻微减弱。

2分：抓握力正常。

步态分析（Gait Analysis）

0分：显著步态异常，拖拽肢体。

1分：轻微步态异常，行走不稳。

2分：正常步态。

总评：

根据各项测试的得分，计算总分。总分越低，表示感觉运动功能障碍越严重；总分越高，表示功能接近正常。

上述评分表是一个简化的示例，实际的评分标准和评分范围可能因研究设计和具体动物模型而有所不同。此外，评分者应经过适当的培训，以减少评分偏差。

总结：

这一测试已证明在多种细胞和药理疗法中有效，例如干细胞治疗和药物注射。

它能评估感觉和运动功能缺陷，适合于评估早期干预的神经保护疗法，以及预防延迟损害和促进再生的疗法。粘合剂去除测试可以揭示面部和肢体障碍，比如在小鼠中风模型中，可以检测到持续数周的对侧感觉运动障碍。中风后的感觉运动恢复可能与结构性变化（如突触生成）、功能性变化（如突触可塑性）、感觉替代或行为策略有关。

文献引用：

1.Bouet V, Boulouard M, Toutain J, Divoux D, Bernaudin M, Schumann-Bard P, Freret T. The adhesive removal test: a sensitive method to assess sensorimotor deficits in mice. Nat Protoc. 2009;4(10):1560-4.

2.Schaar KL, Brenneman MM, Savitz SI. Functional assessments in the rodent stroke model. Exp Transl Stroke Med 2010;2(1):13.

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