气管切开术：一种将干细胞移植至肺部的方法

摘要

干细胞鉴定领域正不断取得重大突破。然而，要转化这些发现，必须设计出新的细胞递送方法。本文报道了气道可作为干细胞移植到肺部的安全途径。

摘要

肺部疾病是导致死亡的主要原因，鉴于全球范围内污染和吸烟人数的增加，该疾病可能演变为流行病。干细胞治疗的进展有望缓解多种肺部疾病相关症状，并促进成体肺泡的修复。在持续寻找适用于人类治疗的干细胞的同时，必须确保干细胞能够精确递送并归巢至病变部位，以实现有效治疗。本文报道了一种安全的经气管途径将干细胞注入肺部的方法，该方法为干细胞进入肺部提供了连续无阻的通路。该技术包括皮肤切口、将套管从尾端插入并沿气管腔推进，以及将干细胞悬液混合物注入肺部气道。通过气管切开术，可灌注多种培养基溶液和稳定剂，从而实现更广泛细胞类型的递送。由于肺泡上皮将这些细胞限制在管腔内，肺部扩张及吸气时产生的负压可能有助于干细胞的整合。经气管递送干细胞具有快速摄取和适应多种治疗方案的能力，有望加速基于细胞的治疗方法的发展，为肺部疾病的治疗开辟新途径。 关键词：肺部疾病，干细胞治疗，气管递送，肺泡修复，细胞递送，负压，气管切开术，干细胞归巢

方案

术前

1. 受体小鼠和供体细胞
2. 带有胶带和缝合线的手术平台
3. 1 cc 注射器
4. 23G 针头
5. 麻醉剂：Avertin 25 mg/ml（或替代使用 Ketamine 9 mg/ml 和 Xylazin 1 mg/ml）
6. 配备 #40 刀头的毛发剪刀
7. 无菌手套
8. 酒精棉片
9. 碘伏
10. 已灭菌的外科手术器械
11. 缝合线
12. 22G 导管
13. 200 µl 移液器（无菌）
14. 无菌移液器吸头
15. 抗生素软膏
16. 记号笔容器

手术操作

本实验全程采用无菌技术。

1. 称量小鼠体重。
2. 腹腔注射麻醉剂（250 mg/kg 的 avertin，或替代方案：90 mg/kg 的 ketamine 与 10 mg/kg 的 xylazine），剂量应足以维持自主呼吸，同时达到外科手术所需的麻醉深度。手术开始前，以脚趾夹捏作为深部疼痛反应的检测指标，确认麻醉小鼠无反应。
3. 将小鼠固定，使其门齿钩住缝合线，并用胶带固定尾巴以保持稳定。
4. 使用 #40 型剃毛刀片剪除手术区域毛发。
5. 更换手套（继续使用无菌手套）。
6. 皮肤切口前，用酒精消毒两次。
7. 使用碘伏类消毒剂对手术区域进行灭菌。
8. 使用无菌器械在气管旁做一微小切口（<1 cm），方向与气管平行。
9. 小心分离组织与软骨。
10. 将一根结扎线从气管下方穿过。
11. 轻柔向上提起结扎线，将针头插入暴露的气管内。
12. 拔出针头，迅速而平稳地插入导管，直至感到轻微阻力。
13. 用移液器将细胞直接注入导管中（体积不超过 50 微升）。
14. 立即拔出导管和结扎线，同时将小鼠从手术装置中释放。
15. 如有需要，可轻轻抓住小鼠前肢，使其保持直立（垂直）姿势，并轻柔移动。
16. 使用单针缝合或抗生素胶水闭合伤口。

术后

1. 保持小鼠体温温暖。
2. 术后镇痛应在此操作后的前24小时内每12小时给予一次布托啡诺（0.05 mg/kg）。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
23 G 针头
1 cc 注射器
22 G 导管
缝合线
抗生素胶状软膏
麻醉剂			Avertin 25 mg/mL。也可使用 ketamine 9 mg/mL 和 xylazin 1 mg/mL。