皮诺飞生物大鼠皮肤损伤模型服务的定义和实验方法的介绍:
大鼠皮肤损伤模型服务是指通过特定的物理、化学、手术或疾病叠加方法,在健康或病理状态大鼠的皮肤上制造可控的创伤(如创口、溃疡、烧伤、缺血性损伤等),用于模拟人类皮肤损伤修复过程或特定难愈性皮肤病理状态(如慢性溃疡、增生性瘢痕、糖尿病足)的科学研究服务。该模型主要用于研究创伤愈合的细胞与分子机制、评估促进愈合或抑制异常修复(如瘢痕、挛缩)的药物、生物材料或治疗策略的有效性。
根据损伤类型、深度和研究目的,常用的大鼠皮肤损伤模型建立方法包括:
1. 全层皮肤切除/切割伤模型 (Full-Thickness Excisional/Incisional Wound Model):
原理: 移除或切开皮肤全层(表皮、真皮及皮下组织),形成开放创面(切除伤)或闭合切口(切割伤),模拟手术创伤、深度撕裂伤或溃疡清创。
操作:
选择成年大鼠(常用品系:Sprague-Dawley (SD), Wistar,雌雄依研究需求而定)。
麻醉大鼠,剃除背部目标区域毛发(避开肩胛骨),彻底消毒皮肤。
切除伤 (Excisional - 更常用):
使用皮肤活检打孔器(常用直径:8-12 mm,大鼠体型大于小鼠)或手术剪/刀,在背部中线两侧对称位置(避免动物舔舐干扰)精确切除圆形或方形的全层皮肤(穿透真皮至皮下筋膜层)。
创面通常暴露(研究自然愈合动力学)或用特定敷料/装置(如硅胶环、腔室)覆盖固定(研究敷料/药物效果)。
切割伤 (Incisional):
使用手术刀片做一条或多条平行直线切口(长度通常2-4 cm),深度穿透真皮全层至皮下组织。
切口通常用缝合线(如4-0尼龙线)进行间断或连续缝合闭合,模拟临床手术切口。
对照组: 同品系同条件大鼠接受相同操作,或设置不同处理组进行对比。
2. 部分厚度皮肤损伤模型 (Partial-Thickness Wound Model):
原理: 破坏表皮和部分真皮(保留深部真皮附件和部分真皮网状层),模拟浅Ⅱ度烧伤、擦伤或表皮剥脱伤。
操作:
准备同上(麻醉、剃毛、消毒)。
热烫伤法 (模拟烫伤):
使用预热的金属棒(黄铜或不锈钢,常用直径:1.5-2.5 cm)或专业烫伤仪。
将金属棒以预设温度(如80-95℃,根据目标深度调整)和恒定压力,垂直接触剃毛皮肤预设时间(如10-25秒)。关键: 温度、压力、时间需精确控制且可重复。
移除热源后,立即用室温生理盐水冷却创面。
金刚砂纸/剃刀刮除法:
使用粗糙的金刚砂纸(如P80-P120)或锋利手术刀片,在恒定力度和方向下反复刮削目标皮肤区域,直至出现均匀点状出血(暴露真皮乳头层)。需通过组织学确认深度一致性。
3. 热烧伤模型 (Thermal Burn Model - 通常为深Ⅱ度或Ⅲ度):
原理: 利用高温造成皮肤全层凝固性坏死,模拟严重烧伤。
操作:
准备同上。
接触烫伤法(最常用且较标准):
使用预热的黄铜棒(常用组合:100℃接触10秒或90℃接触20秒,可造成深Ⅱ度至Ⅲ度烧伤)或定制烧伤模板。
将金属棒垂直、均匀压在剃毛皮肤上预设时间。
热水法:
设计特定形状的开口腔室紧贴皮肤,注入设定温度(如95-98℃)的热水预设时间(如10-15秒)。
移除热源/热水后,立即用室温生理盐水冷却创面。坏死焦痂通常保留以观察自然脱落和愈合过程,或按研究设计进行早期切痂。
4. 缺血性皮瓣模型 (Ischemic Flap Model):
原理: 通过手术形成带蒂皮瓣,并部分或完全阻断其血供,模拟皮瓣移植术后缺血、压疮或血管病变导致的组织坏死和愈合障碍。
操作:
准备同上。
背部超长随机皮瓣法(最常用):
设计一个基于背中线头侧的矩形皮瓣(常用尺寸:长宽比 >3:1,如3 cm x 10 cm)。
沿设计线切开皮肤全层至深筋膜下,将皮瓣从筋膜下层完全掀起。
关键点: 仅保留皮瓣近端(头侧)约1 cm宽度的皮下组织及可能存在的穿支血管作为蒂部供血,其余三边及远端完全游离。
将掀起的皮瓣原位缝合回创面床。
皮瓣远端因蒂部供血不足会形成明确的缺血坏死区(约40-60%皮瓣长度)。
5. 慢性难愈创面模型 (Chronic Wound Model):
原理: 在基础创面(通常为全层切除伤)上叠加干扰正常愈合的因素,模拟糖尿病足溃疡、静脉溃疡、压疮等迁延不愈的创面。
操作:
糖尿病叠加创面法(最经典有效):
诱导糖尿病状态:
化学诱导法: 腹腔注射链脲佐菌素(STZ,常用剂量:50-65 mg/kg,溶于柠檬酸缓冲液),连续数天或单次高剂量注射。稳定高血糖(血糖>300 mg/dL)后1-2周制作创面。
遗传模型: 使用Zucker糖尿病肥胖(ZDF)大鼠或GK大鼠等自发性II型糖尿病品系。
在糖尿病大鼠背部制作全层皮肤切除伤(直径8-10 mm)。与非糖尿病大鼠相比,愈合显著延迟(常>21天)。
缺血叠加创面法:
在制作全层切除伤前,结扎创面周围的主要营养血管(如腰动脉分支)或在创面下制造缺血带(如硅胶环压迫)。
感染叠加创面法:
在全层切除伤创面床接种特定病原菌(如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌MRSA,铜绿假单胞菌),建立持续性生物膜感染。
反复损伤/延迟愈合法:
对正在愈合的创面(如切除伤)进行周期性、可控的再损伤(如无菌器械刮除新生上皮/肉芽、施加机械压力)。
(模型验证说明: 建模后需通过创面面积测量(愈合率计算)、大体观察(肉芽颜色/质地、上皮爬行、坏死范围、感染迹象)、组织病理学检查(H&E染色评估再上皮化、肉芽组织成熟度、炎症、胶原排列;Masson染色评估胶原;CD31/PAS染色评估血管新生/基底膜;特殊染色检测细菌/真菌)等确认模型成功建立和愈合状态。此部分为验证环节,非实验方法本身)。