使用微透析系统实时动态收集意识大鼠的海马细胞外液

高发病率的中枢神经系统（CNS）疾病，如神经退行性疾病、创伤性脑损伤、高原缺氧引起的脑损伤和缺血性脑卒中，是全球死亡率上升的主要原因¹，^2，3。实时监测特定大脑区域的细胞因子和蛋白质变化有助于CNS疾病的诊断准确性和用药后脑药代动力学研究。传统的科学研究使用脑组织匀浆或手动收集动物间质脑液来检测特定物质和进行药代动力学研究。但是，这有一些缺点，例如样本量有限，无法动态观察指标的变化以及^{采样质量不}均匀4，^5，6。脑脊液是一种间质液，可保护大脑和脊髓免受机械损伤。由于血脑屏障（BBB^）的存在，其成分与血清的组成不同7。直接分析脑脊液样本更有利于揭示中枢神经系统病变机制和药物发现。不可避免地，通过注射器直接从大池和脑室手动获得的脑脊液样本具有血液污染，样本采集机会随机，数量不确定以及几乎没有多次检索可能性的缺点^8，9。更值得注意的是，传统的间质脑液采样方法无法从受损脑区域获取样本，这阻碍了对特定脑区中枢神经系统疾病的发病机制的探索和靶向民族医学治疗的疗效评估9^，10。

脑微透析是一种对清醒动物的间质脑液进行采样的技术¹¹。微透析系统借助植入大脑的探针模仿血管通透性。微透析探针配备有半透膜，并植入特定的大脑区域。用等渗人工脑脊液（ACSF）灌注后，透析的间质脑液可以有利地收集，具有小样本量，连续采样和动态观察的优点^12，13。就位置而言，脑微透析探针可以选择性地植入感兴趣的脑结构或颅骨池^中14。观察到海马细胞外液（HECF）中内源性物质的异常水平提示中枢神经系统疾病的发生或疾病的发病机制。多项研究表明，中枢神经系统疾病的生物标志物，如精神分裂症中的D-氨基酸，阿尔茨海默病中的β-淀粉样蛋白和tau蛋白，创伤性脑损伤中的神经丝轻链，以及缺氧缺血性脑病中的泛素羧基末端水解酶L1s，可以在脑脊液中分析^15，16，17.基于脑微透析采样技术的化学分析方法可用于监测外源性化合物（例如民族医学的活性成分）的动态变化，这些化合物在特定大脑区域扩散和分布¹⁴。

本文介绍了清醒大鼠动态HECF采集的具体过程，并测量其渗透压以确保样品质量。