手术性主动脉解缩术：用于研究小鼠主动脉缩窄模型中左心室逆向重构的一种方法

摘要

来源：Goncalves-Rodrigues, P. 等。通过啮齿类动物主动脉去束带研究左心室逆向重构。J. Vis. Exp. (2021)

本视频展示了主动脉去缩窄技术，该技术可诱导逆转性心室重构，从而在小鼠模型中限制心力衰竭的进展。去缩窄术后，心室后负荷显著降低，触发心室肥厚和纤维化的消退，进而使心脏功能得到恢复。

方案

所有涉及动物模型的操作均已通过当地机构动物护理委员会和 JoVE 兽医审查委员会的审核。

1. 小鼠准备与插管

1. 将年轻的 C57B1/J6 小鼠（20–25 g）置于锥形管中，通过吸入8% 七氟烷和1.0 L/min 的100% O₂ 进行麻醉。
2. 使用脚趾夹捏回缩反射检测麻醉深度。
3. 将小鼠仰卧位固定于倾斜板上，进行经口气管插管。
4. 将小鼠转移至加热垫，并迅速将经口气管插管连接至呼吸机，开始机械通气。
5. 调节呼吸机参数，设置呼吸频率为160 次/分钟，潮气量为10 mL/kg。

2. 手术准备（适用于缩窄术和解除缩窄术）

1. 将小鼠从颈部至胸部中段区域剃毛，并涂抹脱毛膏。
2. 在动物眼睛上涂抹眼用凝胶，以防止角膜干燥。
3. 插入直肠探头以监测体温，将血氧仪探头置于足垫或尾部以监测血氧饱和度和心率。
   注意：麻醉会引起显著的低体温，因此在手术过程中维持正常体温至关重要，以避免心率迅速下降。
4. 使用七氟烷（2.0–3.0%）维持麻醉状态。通过检查趾夹反射是否消失来确认麻醉深度。
5. 将小鼠置于加热垫上，呈右侧卧位，并用胶带将其四肢固定于磁性固定牵引系统，以确保手术过程中动物保持正确体位（图1，图2A）。
6. 用70%乙醇对小鼠胸部进行消毒，随后使用聚维酮碘溶液再次消毒。

3. 升主动脉缩窄手术

1. 使用一次性刀片，在左侧腋窝水平下方做一个约0.5 cm的小切口，分离皮肤。
2. 轻柔地解剖并分离胸肌及其他肌肉层，直至肋骨可见。使用精细镊子，避免切割肌肉。
3. 在显微镜下辨认肋间隙，并在第2肋间隙处切开一个小切口^nd 和 3^rd 用精细镊子夹住肋间隙。
4. 通过放置胸腔牵开器来牵开肋骨（图1A).
5. 使用小镊子轻轻解剖并分离胸腺叶，直至升主动脉可见。
   注意： 棉签应随手备用，以防出血。若出现明显出血（如乳腺动脉出血），应皮下注射温热的无菌生理盐水。
6. 使用小镊子轻轻解剖主动脉。
   注意当主动脉周围无脂肪或其他粘连，且可用小弯钳轻松环绕血管时，即认为主动脉已游离完毕。
7. 主动脉夹层发生后，使用结扎辅助工具和弯钳在主动脉周围放置7-0聚丙烯缝线结扎线图1B）.
8. 将钝化的26 G针头与主动脉平行放置（针尖指向小鼠头部）图1B对于体重为20–25 g的小鼠，该针头可诱导出可重复的65–70%主动脉狭窄。
9. 用两把镊子协助，在主动脉和26 G针头周围各打2个松结（图1B).
10. 拧紧 1^st 结，紧接着是2^nd 结。短暂确认缩窄位置正确后，迅速移除针头以恢复主动脉血流。最后，做一个3^rd 结（BA组）。
11. 将胸腺和肌肉复位至初始位置。
12. 进行假手术操作，除将缝线松散地环绕主动脉外，其余步骤与缩窄手术完全相同（SHAM组）。
13. 剪断缝线末端，移除胸腔牵开器。
    注意缝线末端过短可能增加结在主动脉压力下松脱的风险，而末端过长则会使去带环过程风险升高，因为缝线与左心房之间可能形成粘连。
14. 使用6-0聚丙烯缝线，采用间断或连续缝合方式关闭胸壁，缝合针数应尽可能少。在吸气末通过夹闭呼吸机出气端2秒，使肺充气膨胀，此时打紧胸壁最后一结，以重新扩张肺组织。
15. 使用6-0丝线/聚丙烯缝线，以连续缝合方式缝合皮肤。
    注意：如果使用较新的呼吸机，可将其设置为在吸气时暂停（Setup-Advanced-Pause-Inspiration）

4. 术后护理

1. 将聚维酮碘溶液涂抹于皮肤缝合部位。
2. 为达到适当的镇痛效果，皮下注射布托啡诺 0.1 mg/kg，每日两次，直至动物完全恢复（通常为手术后 2–3 天）。
3. 腹腔注射无菌生理盐水，以预防手术期间因大量出血导致的脱水。
4. 关闭麻醉机（无需拔除气管插管），等待动物恢复反射（胡须运动为苏醒信号）并开始自主呼吸。
5. 拔除气管套管。
6. 将动物置于 37 °C 的培养箱中恢复。
7. 待动物完全恢复后，将其送回 12 小时光照/12 小时黑暗循环的房间。

5. 主动脉去束带手术

1. 七周后，对一半的BA动物进行主动脉去带操作。
2. 重复上述所有步骤1.1至2.6。
3. 轻柔地解剖主动脉周围的组织、粘连和纤维化，直至显露出主动脉的缩窄处。
4. 仔细分离主动脉，并将缝线与主动脉分开。使用斜头单探针弹簧剪刀剪断缝线（图2B）。
5. 使用6-0聚丙烯缝线，采用间断或连续缝合方式，以尽可能少的缝合针数关闭胸壁。
   注意：在肺部充气状态下收紧最后一针胸壁缝线，以避免发生气胸。
6. 使用6-0丝线/聚丙烯缝线，采用连续缝合方式关闭皮肤。
7. 执行步骤4中所述的所有术后护理操作。

结果

图1：主动脉缩窄术操作示意图。 （A）借助磁力固定牵开系统（可见3个牵开器）进行升主动脉的胸腔入路操作。 （B）升主动脉已充分游离并清晰可见，钝头针及6-0聚丙烯缝线已置于正确位置，准备实施主动脉缩窄。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
吸收针   	F.S.T	18105-03	用于手术期间吸收液体
刀片  	F.S.T 	10011-00	用于进行皮肤切口
布托啡诺  	Buprelieve		镇痛药物
棉签  	强生		用于手术期间吸收液体
脱毛膏 	薇婷		用于动物脱毛
一次性手术室台布 	MEDKINE	DYND4030SB 	用于覆盖手术区域
呼气末 CO2 监测仪	Kent Scientific 	CapnoStat 	用于监测呼出气体饱和度
镊子/止血钳	F.S.T 	11255-20 	用于分离组织和主动脉
镊子/止血钳	F.S.T 	11272-30	用于分离组织和主动脉
镊子/止血钳	F.S.T 	11151-10	用于分离组织和主动脉
镊子/止血钳	F.S.T 	11152-10	用于分离组织和主动脉
气体系统  	Penlon Sigma Delta		用于麻醉和机械通气
止血钳 	F.S.T 	13010-12	用于在主动脉前夹持缝线
止血钳 	F.S.T 	13011-13	用于在主动脉前夹持缝线
结扎辅助工具   	F.S.T	18062-12	用于在主动脉周围放置缝线
磁性牵开器 	F.S.T 	18200-20	用于帮助动物保持正确体位
持针器   	F.S.T	12503-15	用于缝合动物
26 G 针头  	B-BRAUN	4665457	用作主动脉缩窄直径的模具
氧气 	Air Liquide 		用于麻醉和机械通气
聚丙烯缝线	Vycril	W8304/W8597 	用于缝合动物及实施缩窄
聚维酮碘溶液  	Betadine®		皮肤消毒剂
PowerLab 	Millar instruments	ML880 PowerLab 16/30 	压力-容积环信号采集
脉搏血氧仪 Kent Scientific 	MouseStat 		用于监测心率和血液氧饱和度
牵开器 	F.S.T	17000-01	用于更好地暴露主动脉视野
手术刀柄 	F.S.T	10003-12	用于进行皮肤切口
剪刀  	F.S.T	15070-08	用于去带手术中剪断缝线
剪刀  	F.S.T	14084-09 	用于手术中剪切其他材料，例如缝线、纸张
七氟烷	Baxter 	533-CA2L9117
温度控制模块  	Kent Scientific	RightTemp 	用于控制动物体温
呼吸机 	Kent Scientific 	PhysioSuite	用于动物通气
水浴锅   	Thermo Scientific™	TSGP02	用于维持适宜水温以加热压力-容积环导管