可控、可重复的动脉瘤性蛛网膜下腔出血（SAH）动物模型的开发对于系统研究这种致残性疾病的病理生理机制和治疗策略至关重要。然而，目前的动物模型尚未成功模拟出SAH患者的病理特征和功能缺损，尤其是无法复现出影响生存者生活质量的长期神经认知障碍。因此，亟需在小鼠中开发一种实验模型，能够可靠地再现SAH的长期临床后果。

2024年10月23日，圣路易斯华盛顿大学Gregory J. Zipfel课题组在Advanced Science 在线发表题为“Development and Validation of a Prechiasmatic Mouse Model of Subarachnoid Hemorrhage to Measure Long-Term Cognitive Deficits”的研究论文。研究团队开发了一种标准化的小鼠SAH模型，该模型能够稳定且可重复地产生显著的长期认知缺陷。通过在前视交叉池进行双次注射血液来诱导SAH——这是对已有单次前视交叉注射小鼠SAH模型的一项简单改进。造模后，小鼠表现出SAH患者的关键特征，包括通过MRI测量的脑水肿（早期脑损伤的指标）、神经炎症、细胞凋亡和长期认知损伤。该新开发的SAH小鼠模型被认为是研究复杂SAH病理生理学以及寻找治疗SAH严重程度和SAH相关长期神经认知缺陷的新型药物靶点的理想范式。

开放获取论文链接： 

https://doi.org/10.1002/advs.202403977

自发性蛛网膜下腔出血（SAH）由颅内动脉瘤破裂引起，具有较高的死亡率和长期神经损伤风险，约50%的SAH患者会出现严重的认知缺陷，阻碍他们重返工作岗位或恢复日常生活。目前已开发了多种SAH模型用于临床前研究。这些动物模型大多能够部分再现SAH后的急性病理生理事件，包括早期脑损伤（EBI）和延迟性脑缺血（DCI）引发的继发性脑损伤。然而，SAH的长期后果，特别是其对认知功能的破坏，尚未得到充分表征。

目前最常用的SAH动物模型包括：（1）血管内穿孔模型，该模型通过将缝线插入颈内动脉（ICA）直到穿孔威利斯环中的血管，导致血液渗出进入基底池；（2）将血液直接注射到大池或前视交叉池，大池注射血液主要导致后循环血管周围形成血凝块，而前视交叉池注射则集中于前循环血管周围。这些模型各有其独特的优点和缺点，但均未能完全再现人类SAH的病理状况。导致此现象的原因之一可能是啮齿动物SAH模型在技术上具有挑战性，难以标准化出血严重程度的差异。为解决这一重要的研究空白，研究人员开发了一种“前视交叉双次注射”小鼠SAH模型，在该模型中，异体动脉血在间隔24小时的情况下两次注入前视交叉池。短期内，通过MRI检测脑水肿以及血脑屏障破坏、细胞凋亡和神经炎症等变化，评估了该模型的SAH相关脑损伤原型特征。并通过一系列成熟的行为测试在SAH后30天评估其长期神经认知缺陷，以验证模型的可靠性。

SAH导致的早期脑损伤（EBI）与不良预后密切相关。SAH后24小时内，小鼠脑水肿显著增加，MRI确认了24小时及30天的水肿情况，T2加权图像显示细胞毒性水肿，但未发现明显梗死，表明该模型主要反映了SAH诱发的脑损伤。此外，SAH小鼠血脑屏障（BBB）渗透性增强，claudin-5表达减少，凋亡蛋白caspase-3及TUNEL检测凋亡细胞比例增高。该模型在SAH后30天显示纤维蛋白原水平升高，与神经行为缺陷及持续性神经炎症密切相关。促炎细胞因子TNF-α、小胶质细胞和星形胶质细胞增生增加，表明SAH后持续炎症对组织和神经功能有深远影响。

在该SAH小鼠模型中，研究使用了一系列神经行为测试，包括Morris水迷宫（MWM）、Y迷宫、新物体识别（NOR）和恐惧条件反射（FC）测试，评估小鼠的长期神经行为功能。在Morris水迷宫测试中，，SAH小鼠在第8天与第1天之间的潜伏期差异不显著，表明其学习行为受损。假手术组和SAH组在第8天到达平台的潜伏期存在显著差异，表明SAH小鼠在空间学习和记忆方面存在缺陷。此外，对游泳速度的分析排除了运动功能对认知缺陷的潜在影响。SAH小鼠在目标象限的停留时间显著低于假手术组，表明其空间记忆保持能力下降。在Y迷宫测试中，SAH小鼠在新臂的停留时间显著少于假手术组，表明SAH导致小鼠记忆受损。在新物体识别（NOR）测试中，SAH小鼠对新物体的探索比率显著降低，表现出SAH导致的认知损伤。此外，SAH小鼠在新物体与熟悉物体的探索比率上无显著差异。在恐惧条件反射（FC）测试中，SAH小鼠的音调和情境条件反射均受损，其冷冻百分比显著低于假手术组，表明SAH导致依赖杏仁核和海马的记忆功能受损。

本研究所提出的前视交叉双次注射SAH小鼠模型具有易于应用、可靠性高以及对注入血液量的高度时空控制等优点。此方法通过减少实验变量，实现了动物与实验组之间的公平比较。这一标准化临床前SAH模型对于研究SAH的病理生理学及评估潜在治疗途径以改善预后效果非常重要。因此，该模型的应用将为推进我们对SAH及其治疗的理解提供宝贵的转化工具。

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