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方法文章

自体血注射法建立小鼠自发性脑内出血模型

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DOI:

10.3791/2618

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2011年8月24日

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本文内容

摘要

本方案中描述的小鼠自体血注射脑出血模型采用双次注射技术,以最大限度降低血液沿针道反流的风险,泵系统中不使用抗凝剂,并且消除了系统中的所有死腔和可扩张的管路。

摘要

研究脑出血(ICH)后损伤的病理生理学机制需要一种可重复的动物模型。尽管脑出血占所有中风病例的10-15%,但目前仍缺乏特异有效的治疗方法。小鼠自体血注射模型通过立体定位将动脉血注入基底节区,模拟人类自发性高血压性脑出血。随后可在活体中研究出血后的反应,并对神经行为学缺陷进行量化,从而描述继发性病理变化并评估潜在治疗药物。本方案所述操作采用双次注射技术,以最大限度降低血液沿针道反流的风险,泵送系统中不使用抗凝剂,并消除系统中所有死腔和可扩张的管路。

方案

1. 仪器设备的准备

  1. 用 75% 乙醇擦拭立体定位仪框架和泵,以尽量减少细菌污染。
  2. 对 Hamilton 注射器和熔融石英针进行灭菌。
    注意:若采用化学灭菌法,使用前务必用无菌水冲洗数次。
  3. 用 75% 乙醇擦拭石蜡纸表面,并静置晾干。

2. 注射前小鼠的准备

注意:请在手术前至少 7 天将小鼠运送至动物设施,以便它们适应新环境并减少应激。

  1. 称重小鼠以获取术前基线数据。
  2. 使用30%氧气、70%氧化亚氮和4%异氟烷诱导麻醉,直至小鼠对尾部夹捏无反应。
  3. 术后通过腹腔注射给予小鼠0.1 mg/kg的丁丙诺啡以进行镇痛。
  4. 剃除头皮毛发。
  5. 用无菌凡士林涂抹眼睛。
  6. 使用聚维酮碘溶液擦拭头皮三次进行消毒,然后让头皮自然干燥。
  7. 使用无菌外科手术刀在头皮正中矢状位做1 cm长的切口。
    注意:切口应足够大,以充分暴露颅骨解剖标志。
  8. 从尾部基底起始处向远端1 cm范围内剃除1 cm长的毛发,并用聚维酮碘溶液擦拭三次进行消毒。
  9. 将小鼠固定于立体定位仪上。
    注意:必须确保小鼠在立体定位仪中固定牢固,颅骨表面与仪器底座平行,前囟点暴露良好,并在其右侧留出至少3 mm的操作空间。

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讨论

本研究采用自体尾动脉血在小鼠中建立脑内出血的手术模型,可重复地模拟自发性基底节区出血。小鼠脑出血模型的优势在于可利用转基因动物研究发病机制;然而,由于小鼠体型较小,神经外科手术操作较大型动物更具技术难度。

胶原酶模型和自体血注射模型是两种已建立的实验性脑出血(ICH)模型。尽管胶原酶模型操作简便且出血高度可重复2,但其所用的细菌蛋白会降解基底膜,可能影响对固有炎症反应的研究。此外,在药理学(例如神经保护)实验中,胶原酶破坏的血脑屏障(BBB)可能非生理性地促进药物进入脑组织。近年来还开发出一种华法林相关性ICH模型3,可用于研究该类患者的出血扩展情况。自体血注射模型的优点包括:存在与占位效应相关的机械性损伤、体系无菌且不含外源性蛋白、可消除抗凝状态以研究自发性出血后自然的凝血与炎症通路,以及对出血量大小实现精确控制。由于所有小鼠的出血量相同,因此可在相对较小的样本量下,精确研究治疗干预对组织和功能结局的影响。

本文所述手术方法与其他已发表的自体血注射模型类似(4-7),本方案中的多个.......

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披露

未声明任何利益冲突。

致谢

本研究由宾夕法尼亚大学转化医学与治疗研究所的博士后奖学金、宾夕法尼亚大学医学与工程研究所的培训项目资助(T32HL007954),以及康涅狄格大学健康中心 Marlene L. Cohen 和 Jerome H. Fleisch 学者奖(LHS)和美国国立卫生研究院 NS-029331 项目(FAW)资助。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
用于小鼠神经外科手术的立体定位仪(St–lting,51925)
微量输注泵及控制器(UMP-3 和 Micro4,World Precision Instruments,佛罗里达州萨拉索塔)
小鼠保温垫(St–lting,50300)
吸入式小鼠麻醉系统(Braintree Scientific,EZ-AF9000)
25 μL 气密型硼硅酸盐玻璃哈密尔顿注射器,带涂层推杆,无针头
(Hamilton 公司,内华达州里诺,1702RN 注射器:765401,卡套:30949,垫片:30946)
熔融石英针头,截断至 2 cm 长度(Hamilton,17739)注:若每次手术前均进行灭菌处理,哈密尔顿注射器和熔融石英针头可多次重复使用。这些材料对防止血液凝固至关重要。
无菌外科手套
外科手术服、头帽和口罩
聚维酮碘(Betadine)
75% 乙醇
无菌 27 号针头(一次性使用)
无菌 1 cc 注射器(一次性使用)
无菌手术刀片
Cidex(戊二醛消毒液)
无菌水
丁丙诺啡和异氟烷
无菌纱布
石蜡蜡纸方块
兽用外科胶(Vetbond,3M,明尼苏达州圣保罗)

参考文献

  1. Hua, Y., Schallert, T., Keep, R. F., Wu, J., Hoff, J. T., Xi, G. Behavioral Tests After Intracerebral Hemorrhage in the Rat. Stroke. 33, 2478-2484 (2002).
  2. James, M., Warner, D., Laskowitz, D. Preclinical Models of Intracerebral Hemorrhage: A Translational Perspective. Neuro....

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