《Journal of Neuroscience Methods》：A simplified and reproducible protocol for percutaneous lumbar intrathecal injection in rats
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研究人员提出了一种标准化的大鼠经皮腰椎鞘内注射方案。该方案采用集成式注射器-针头设计，降低了死腔（dead space）并减少了针头移位风险。定制3D打印支架改善了动物定位和操作可重复性。该方法可可靠地实现高达50μL的鞘内（intrathecal, IT）药
研究人员提出了一种标准化的大鼠经皮腰椎鞘内注射方案。该方案采用集成式注射器-针头设计，降低了死腔（dead space）并减少了针头移位风险。定制3D打印支架改善了动物定位和操作可重复性。该方法可可靠地实现高达50μL的鞘内（intrathecal, IT）药物递送，并通过伊文思蓝染料（Evans blue dye）验证了鞘内给药的准确性。
**大鼠经皮腰椎鞘内注射：一种简化、可重复且微创的标准化方案**
**1. 研究背景与现存问题**
鞘内（intrathecal, IT）注射是将药物或化合物直接递送至脑脊液（cerebrospinal fluid, CSF）的途径，临床前研究中常被用于绕过血脑屏障，研究脊髓和脑上药理学、疼痛机制及中枢神经系统（central nervous system, CNS）疾病，并评估CNS靶向治疗药物的疗效、毒性及安全性。大鼠因体型较大，较小鼠更适合进行精准的鞘内注射和导管置入，有助于提高实验一致性并降低操作并发症。然而，现有的鞘内注射技术存在明显不足：导管或插管法虽支持多次给药，但需手术切口、术后护理以及常用注射性镇痛药，过程复杂且可能引入混杂因素；急性经皮穿刺法虽避免了上述缺点，但各实验室所用设备、进针角度、麻醉方案等差异极大。大量非方法学论文中，鞘内注射步骤的关键细节往往报告不足，严重影响实验的可重复性和跨实验室对比。因此，亟需一种简单、标准化、文档完善、微创且广泛可行的经皮腰椎鞘内注射方案。
**2. 研究目的与总体贡献**
本研究旨在提供一套分步操作协议，在异氟烷麻醉的大鼠L5-L6椎间隙进行经皮腰椎穿刺，实现无需切口、无需导管即可向脑脊液递送最高50μL液体。该方案整合了一次性胰岛素注射器（带永久连接的29G×?”针头）与低死腔系统，避免了可重复使用注射器需中间灭菌的步骤及针头移位风险；同时提供了自定义设计的3D打印定位支架（STL文件作为补充材料公开），以规范动物体位和注射操作，提升操作可重复性，并借助染料示踪验证了鞘内递送的有效性。该研究填补了现有文献在标准化和可重复性方面的关键空白，为临床前鞘内给药提供了一种更贴近无导管临床实践（如反义寡核苷酸治疗）的替代方案。
**3. 主要关键技术方法**
研究人员采用6周龄雌性Sprague Dawley大鼠（Hsd: Sprague Dawley SD，购自Inotiv，荷兰）作为实验对象，实验方案经莱顿大学医学中心动物福利机构批准（许可证号AVD 16364），遵循EU指令2010/63。核心技术方法包括：①使用带永久连接29G针头的无菌U-100胰岛素注射器（0.5mL），其低死腔设计适合小体积递送；②利用3D打印支架（尺寸18cm×12cm×9.5cm）固定大鼠，使其呈俯卧位并保持稳定；③在异氟烷麻醉下，通过触摸髋骨定位L5-L6椎间隙（约与髋骨翼同一头尾水平），以90°垂直角度经皮穿刺，缓慢注射（约5秒），留针20秒以防回流；④通过向3只大鼠注射50μL 2%伊文思蓝染料，术后10分钟解剖观察染料在脊髓的分布来验证鞘内递送效果。
**3. 研究结果**
*Validation of intrathecal delivery（鞘内递送验证）*
研究人员将50μL 2%伊文思蓝染料注入3只6周龄雌性Sprague Dawley大鼠的L5-L6椎间隙。注射后10分钟，待脑脊液循环将染料向头侧和尾侧分布后，通过CO?窒息处死大鼠并打开椎管，观察到染料不仅局限于L5-L6注射部位，而是已扩散至整个脊髓，包括背侧和颈段脊髓。这一结果表明，该经皮穿刺方法能够将液体可靠递送入脑脊液并实现广泛的脊髓分布，验证了注射技术的准确性和有效性。
**4. 讨论总结**
该方案之所以具有价值，并非因为鞘内注射本身是新技术，而是由于多种改进的整合使其成为技术上简单、可及性强、可重复且创伤更小的低容量鞘内递送方法。与需手术切口的导管法相比，该方案完全避免了手术和导管置入，无需注射性局部麻醉药或镇痛药，减少了动物痛苦和药物干扰，特别有利于行为学评估或使用CNS活性化合物的研究。一次性胰岛素注射器简化了操作流程，消除了连接注射器与穿刺针的步骤，显著降低针头移位和组织损伤风险；同时减少交叉污染和中继灭菌需求。3D打印支架的开放获取（STL文件）配合详细操作说明，进一步提高了方法的可推广性，使经验有限的操作者也能实现稳定的动物定位、准确的注射位点识别和可靠的鞘内给药。
**5. 研究结论（翻译）**
因此，本方案的新颖之处不在于鞘内注射本身，而在于这些改进共同为大量鞘内递送提供了一种技术简单、可及、可重复且创伤更小的方案。通过将标准化工作流程、低死腔注射系统与公开可获取的3D打印定位支架相结合，该方案支持可靠的鞘内给药，同时促进了临床前操作的可重复性和优化（refinement）。
