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一种有效诱导大鼠断肢部分再生的方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明属于哺乳动物断肢再生研究技术领域,具体是一种有效诱导大鼠断肢部分再生的方法。

相关背景技术

[0002] 哺乳动物在进化过程中逐渐失去了再生肢体的能力,而一些低等的脊椎动物,如蝾螈,却很容易再生出失去的那部分肢体。研究表明,低等脊椎动物之所以能够再生出失去的肢体是因为其断肢断端的、分化了的细胞能够实现“去分化”变回胚胎样的细胞而实现的,而哺乳动物的组织细胞却失去了这个去分化的功能。
[0003] 有意思的是,鹿茸作为大型哺乳动物的器官,却能够在失去后实现完全再生,因此为我们提供了一个难得的研究其他哺乳动物不能实现器官再生机制的天然模型。最近我们的研究表明,鹿茸的完全再生与低等脊椎动物的断肢再生完全不同,但与一些哺乳动物断肢断端愈合、长骨骨折修复和小鼠指尖再生的过程极为相似:都是同时激活了断端骨膜细胞的分裂、分化,从而建立生长中心,形成环形软骨围绕在断端的周围。在鹿茸再生过程中,这个软骨环与紧密包裹的皮肤互作,使之形成再生的“芽基”(生长中心和软骨出现在断端的顶部),导致鹿茸再生。在长骨骨折修复过程中,骨折线两端的源于骨膜的软骨环互作诱导桥连软骨(修复芽基)形成,从而成功修复骨折。在小鼠指尖断端有指甲根与软骨环互作、形成再生芽基、导致受损的指尖再生。而在哺乳动物,如鼠的断肢断端,由于没有与软骨环互作的适宜组织,所以软骨环很快出现退化,导致出现断端伤疤愈合。
[0004] 基于此,如果要实现哺乳动物断肢再生,就必须探索一种有效诱导大鼠断肢的断端再生的方法。

具体实施方式

[0012] 下面结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0013] 在鹿茸再生过程中,软骨环与紧密包裹的皮肤互作,使之形成再生的“芽基”(生长中心和软骨出现在断端的顶部),导致鹿茸再生。在长骨骨折修复过程中,骨折线两端的源于骨膜的软骨环互作诱导桥连软骨(修复芽基)形成,从而成功修复骨折。在小鼠指尖断端有指甲根与软骨环互作、形成再生芽基、导致受损的指尖再生。而在哺乳动物,如大鼠的断肢断端,由于没有与软骨环互作的适宜组织,所以软骨环很快出现退化,导致断端出现伤疤愈合。
[0014] 基于此,本申请提供了一种有效诱导大鼠断肢部分再生的方法,包括如下步骤:S1将大鼠麻醉,然后选一侧上肢脱毛;
S2 将脱毛后的大鼠腕关节处做一个环形切口,使上臂皮肤和鼠掌部皮肤完全断开,并从上肢皮肤内侧由腕部沿着尺骨长轴向近端做一个切口,沿切口将皮肤从肌肉层分离,并将分离后的皮肤拽向下方以暴露肌肉和结蹄组织层;
S3将尺骨和桡骨包裹的肌肉和结蹄组织层剔除掉,其后从腕关节下方将鼠掌锯掉,让剥离的皮肤重新恢复到原来的位置,将皮肤与桡骨、尺骨紧密贴合,其后将断端两侧的皮肤闭合,使皮肤相对紧密地固定在桡骨和尺骨上,剪去多余的皮肤并进行缝合。
[0015] 本申请中,发明人经研究发现,在大鼠断肢的断端,形成的软骨环与包裹的皮肤之间相隔着肌肉层和疏松结缔组织层,推测断肢断端软骨环不能与包裹皮肤互作的原因可能是这些组织层相隔的原因,剔除这些组织层使软骨环与皮肤变的紧密相贴,从而人为地促进这两种组织互作,有可能实现断肢再生,至少是部分再生。根据这个思路,发明人按照本发明的诱导方法成功实现了大鼠断肢的部分再生。
[0016] 为了有效确保大鼠断肢部分再生,作为本申请的一些可实施方式,对步骤S2中,切口的长度做出了进一步限定,即步骤S2中,切口的长度为1.5 cm。
[0017] 为了有效确保大鼠断肢部分再生,作为本申请的一些可实施方式,在步骤S3中,对肌肉和结蹄组织层剔除时的条件做出了进一步限定,即步骤S3中,将尺骨和桡骨包裹的肌肉和结蹄组织层剔除掉时,保留皮下毛细血管和神经,并暴露出尺骨和桡骨骨膜。
[0018] 为了有效确保大鼠断肢部分再生,作为本申请的一些可实施方式,对步骤S3中,鼠掌锯掉的位置做出了进一步限定,即步骤S3中,鼠掌锯掉的位置为腕关节下方0.5 cm处。
[0019] 接下来将通过实施例详细对诱导大鼠断肢部分再生的方法进行说明。
[0020] 实施例(具体手术流程如图1所示)S1 将实验鼠用异氟烷进行呼吸麻醉,麻醉后选一侧上肢用脱毛膏脱毛。
[0021] S2脱毛后在实验鼠腕关节处做一个环形切口,使上臂皮肤和鼠掌部皮肤完全断开,从上肢皮肤内侧由腕部沿着尺骨长轴向近端做一个1.5 cm切口(图1A和1G),沿切口将皮肤从肌肉层分离,并将分离后的皮肤拽向下方以暴露肌肉和结蹄组织层(图1H)。
[0022] S3将尺骨和桡骨包裹的肌肉和皮下疏松结蹄组织剔除掉(保留皮下毛细血管),以暴露出尺骨和桡骨骨膜为宜(图1B和1I),用摆锯从腕关节下方0.5 cm处将鼠掌锯掉(图1C),让剥离的皮肤重新恢复到原来的位置,将皮肤与桡骨、尺骨紧密贴合,采用褥式缝合的方法将断端两侧的皮肤闭合,使皮肤相对紧密地固定在桡骨和尺骨上,剪去多余的皮肤、进行缝合(图1D,1E和1J)。
[0023] 伤口愈合后断肢断端会有一个2‑3 mm的延长(图1F),以证明本申请成功诱导大鼠断肢部分再生。
[0024] 伤口愈合完成后的断肢断端组织学切片(图2)表明:实施相同的手术但不剔除肌肉和结蹄组织层的断肢只形成了一个软骨环,这些软骨环只围绕断端形成、从不能出现在断端的顶部(图2A),而且很快通过重建变成骨质完成伤口愈合(图2B);而剔除肌肉和结蹄组织层的断肢都在其断端顶部形成了一个再生生长中心,中心中含有大量的已分化的软骨细胞(图2C)。
[0025] 以上仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

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