范志鵬，齊 帥,2，張春陽(yáng),2,3，孫志剛

[1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，內(nèi)蒙古 包頭 014010；2.包頭醫(yī)學(xué)院神經(jīng)外科疾病研究所(轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué))；3.內(nèi)蒙古自治區(qū)骨組織再生與損傷修復(fù)工程技術(shù)中心;4.包頭市第八醫(yī)院神經(jīng)外科]

對(duì)出現(xiàn)顱骨缺損的患兒何時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)是臨床顱骨修補(bǔ)的一大難題，因此研究小兒出生后發(fā)育成熟過(guò)程中顱內(nèi)壓變化及顱骨生長(zhǎng)規(guī)律十分必要。臨床上無(wú)創(chuàng)測(cè)量顱內(nèi)壓的方法對(duì)兒童來(lái)說(shuō)比較安全，但是數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性是目前難點(diǎn)，而動(dòng)物模型可以采用有創(chuàng)方法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測(cè)量而有效解決這一問(wèn)題[1-3]。小鼠為哺乳動(dòng)物，顱骨形態(tài)和基因方面與人類(lèi)有許多類(lèi)似之處[4]，所以進(jìn)行動(dòng)物模型可以為我們提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。在出生后發(fā)育的早期階段，來(lái)自成長(zhǎng)中的大腦以及腦脊液的壓力即顱內(nèi)壓，對(duì)小鼠顱骨以及縫合線(xiàn)產(chǎn)生壓力負(fù)荷。這種負(fù)荷極有可能對(duì)小鼠顱骨骨縫隙邊緣的周?chē)切纬捎兄匾饬x[5]。有研究表明，早期咀嚼肌的活動(dòng)可對(duì)顱面骨造成壓力負(fù)荷，影響生長(zhǎng)[6]。因此，本研究通過(guò)量化小鼠發(fā)育過(guò)程中的顱內(nèi)壓變化，期望能夠更加直觀(guān)地觀(guān)察小鼠發(fā)育過(guò)程中顱骨形態(tài)變化。

1 對(duì)象與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 雄性BALB/c小鼠50只，購(gòu)自斯貝福(北京)生物技術(shù)有限公司，小鼠分別為產(chǎn)后3、10、20、30、70 d小鼠。本課題所有實(shí)驗(yàn)步驟均經(jīng)包頭醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)核準(zhǔn)(準(zhǔn)字號(hào))。

1.2儀器與試劑 顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：一個(gè)22號(hào)針(外徑0.70 mm;長(zhǎng)度6 mm)通過(guò)魯爾鎖連接到硅膠管(外徑4 mm；長(zhǎng)度250 mm)，然后連接到一個(gè)差壓傳感器，安裝壓力傳感器，傳感器測(cè)量范圍為±18.68 mmHg，總誤差帶為0.19 mmHg。信號(hào)，即由于外部壓力引起的尖部電壓變化。壓力測(cè)量用裝有50、70、100、120和150 mm水的管子對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。水合氯醛，剪刀，鑷子，試管。

1.3實(shí)驗(yàn)方法 水合氯醛對(duì)小鼠進(jìn)行腹腔麻醉，并通過(guò)溫水墊進(jìn)行熱量支持以確保麻醉后小鼠體溫恒定。當(dāng)擠壓小鼠腳趾沒(méi)有反應(yīng)時(shí)，在頭頂上做矢狀切口。針穿過(guò)左側(cè)頂骨，在矢狀縫外側(cè)約2 mm，人字縫前約2 mm處(即使是成年小鼠身上，也可以用針穿透顱骨)。在顱骨沒(méi)有施加外部壓力的情況下將針插到計(jì)算出的深度，將其定位在蛛網(wǎng)膜下腔，固定針管，直到顱內(nèi)壓達(dá)到最大值(一般為1～2 min)；當(dāng)顱內(nèi)壓開(kāi)始下降時(shí)，或在幾分鐘后沒(méi)有下降，則取下針頭，并記錄最大值。記錄完成，動(dòng)物在麻醉狀態(tài)下被頸椎脫臼法處死。

1.4數(shù)據(jù)分析 應(yīng)用SPSS 20.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。采用后驗(yàn)Bonferroni和Tukey檢驗(yàn)進(jìn)行單因素方差分析，用Levene檢驗(yàn)進(jìn)行等方差檢驗(yàn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

產(chǎn)后第3 d時(shí)小鼠的顱內(nèi)壓為(1.354±0.183) mmHg，產(chǎn)后第10時(shí)天小鼠的顱內(nèi)壓有所升高，為(1.900±0.196)mmHg，但與第 3 d相比不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。產(chǎn)后第20 d時(shí)小鼠的顱內(nèi)壓升高至(3.569±0.175)mmHg，與第3 d及第10 d相比均明顯升高(P<0.05)。產(chǎn)后第30 d時(shí)小鼠的顱內(nèi)壓為(3.785±0.163)mmHg、產(chǎn)后第70 d時(shí)小鼠的顱內(nèi)壓為(4.165±0.129)mmHg，與第20 d比雖有所升高但不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但較第3 d及第10 d均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。從圖1中可以看出，在產(chǎn)后第20 d時(shí)小鼠的顱內(nèi)壓有明顯的增高，并在產(chǎn)后的第70 d時(shí)顱內(nèi)壓達(dá)到峰值[(4.165±0.129)mmHg]。

圖1 小鼠出生后不同天數(shù)的顱內(nèi)壓

3 討論

在出生后早期，顱壓可能是導(dǎo)致顱骨縫合處顱骨形成的一個(gè)重要因素。在本次研究中，對(duì)小鼠生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中數(shù)個(gè)年齡段的顱內(nèi)壓均進(jìn)行量化，樣本數(shù)量相對(duì)充分(每個(gè)年齡段為8只)。這些年齡段分別代表出生后(P3)到兒童期(P10)到性成熟期(P20-P30)到體成熟期(P60-P70)[7]。最值我們關(guān)注的是，小鼠腦容量快速增長(zhǎng)時(shí)期發(fā)生在P20，而P30-P70期間增加較少。

盡管目前關(guān)于小鼠發(fā)育期間顱內(nèi)壓的數(shù)據(jù)極少，但國(guó)外一些研究已經(jīng)對(duì)成年小鼠的顱內(nèi)壓進(jìn)行了量化。Oshio等人報(bào)告?zhèn)饶X室顱內(nèi)壓為(6.997±1.03)mmHg(P56-70)[8]。Feiler等人報(bào)告硬膜外腔顱內(nèi)壓為(5.07±0.5)mmHg(體重23～25 g；n=6)[9]。Yang等人報(bào)告ICP為(4.33±0.62)mmHg(P70；n=7)[10]。我們的實(shí)驗(yàn)部位和測(cè)量結(jié)果與Yang等人的研究結(jié)果相近，即冠狀縫后1 mm，矢狀縫外側(cè)1 mm。在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究中，P70小鼠的顱內(nèi)壓為(4.11±0.83)mmHg(n=13)。

我們目前研究所獲得數(shù)據(jù)顯示，顱內(nèi)壓從P3約1.3 mmHg增加到P20的3.6～4.0 mmHg。這一發(fā)現(xiàn)與Mooney等人發(fā)現(xiàn)一致。該研究在兔子發(fā)育期間測(cè)量硬膜外顱內(nèi)壓，顱內(nèi)壓從P25的(3.24±0.36)mmHg增加到P42的(5.68±0.38)mmHg[11]。我們的形態(tài)學(xué)測(cè)量也與此相一致。

顱內(nèi)壓、顱內(nèi)體積和頭顱長(zhǎng)度的生長(zhǎng)模式都十分相似，從P3到P20急劇增加，然后進(jìn)入一個(gè)平臺(tái)期。研究表明，出生后的顱骨發(fā)育大部分是在顱骨縫合處。隨后則是骨的內(nèi)在力學(xué)性能(P10、P20和P70分別約為4、6和10 Gpa)及其厚度(P10、P20和P70分別約為30、50和150 μm)繼續(xù)增加[12]。這些數(shù)據(jù)或可表明，大腦發(fā)育、顱內(nèi)容積、顱內(nèi)壓以及骨的力學(xué)特性相互聯(lián)系。這些變化同步發(fā)生，直到大腦在P20接近成人大小，即顱內(nèi)壓和顱內(nèi)體積相對(duì)穩(wěn)定，隨后骨彈性特性使顱骨越來(lái)越僵硬。雖然這些數(shù)據(jù)并不能直接說(shuō)明顱內(nèi)壓是否會(huì)影響骨縫緣的骨沉積，但確實(shí)表明神經(jīng)鞘膜基質(zhì)生長(zhǎng)是顱內(nèi)壓逐漸升高的結(jié)果。

同時(shí)這項(xiàng)研究有幾個(gè)局限性。一方面不能確定針頭插入顱骨，也不能確定其最終位置，因此，我們不能確定針在所有動(dòng)物模型中都在蛛網(wǎng)膜下腔；其次，使用水合氯醛麻醉動(dòng)物，不能確定是否會(huì)對(duì)其顱內(nèi)壓產(chǎn)生影響；最后，無(wú)法排除是否存在性別差異的可能性。

總之，這項(xiàng)研究量化了小鼠出生后發(fā)育過(guò)程中顱內(nèi)壓的變化。結(jié)果表明，顱內(nèi)壓從P3時(shí)(1.354±0.183)mmHg升高到P30(3.785±0.163)mmHg，并在產(chǎn)后30 d趨于平穩(wěn)。通過(guò)測(cè)量小鼠顱內(nèi)壓變化進(jìn)而建立顱骨生長(zhǎng)發(fā)育模型，為后期進(jìn)一步探討小兒顱骨生長(zhǎng)發(fā)育的規(guī)律提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，同時(shí)為小兒顱骨缺損修補(bǔ)的時(shí)機(jī)提供理論依據(jù)。