一种钙磷酸盐诱导的小鼠腹主动脉瘤模型

摘要

本方案描述了一种通过磷酸钙诱导的腹主动脉瘤（AAA）小鼠模型，用于研究腹主动脉瘤的病理特征和分子机制。

摘要

腹主动脉瘤（AAA）是一种全球范围内发生的危及生命的心血管疾病，其特征为腹主动脉不可逆性扩张。目前已有多种化学诱导的小鼠AAA模型，每种模型可模拟AAA发病机制的不同方面。与血管紧张素II诱导和弹性蛋白酶诱导的AAA模型相比，磷酸钙诱导的AAA模型具有快速且经济高效的优势。CaPO的应用₄ 晶体注入小鼠主动脉可导致弹性纤维降解、平滑肌细胞丢失、炎症反应以及钙沉积，这些变化与主动脉扩张相关。本文介绍了一种用于CaPO的标准实验方案₄诱导的AAA模型。该方案包括材料准备、CaPO的手术应用₄ 至肾下腹主动脉的外膜，主动脉的取材以观察腹主动脉瘤，以及小鼠的组织学分析。

引言

腹主动脉瘤（AAA）是一种致命的心血管疾病，其特征是腹主动脉永久性扩张，一旦发生破裂，死亡率极高。AAA 与衰老、吸烟、男性性别、高血压和高脂血症相关¹。研究表明，多种病理过程参与了 AAA 的形成，包括细胞外基质纤维的蛋白水解、免疫细胞浸润以及血管平滑肌细胞的丢失。目前，AAA 的病理机制尚不明确，且尚无经证实可用于治疗 AAA 的药物¹。由于人类主动脉样本稀少，对人类 AAA 的研究受到限制；因此，已建立并广泛采用多种化学诱导的动物 AAA 模型，包括皮下输注血管紧张素 II（AngII）、外膜或管腔内孵育弹性蛋白酶，以及外膜应用磷酸钙²。其中一种常用的小鼠模型是在肾下腹主动脉外膜施加磷酸钙（CaPO₄），该方法成本较低，且无需进行基因改造。

Gertz 等人首次报道了将 CaCl₂ 直接应用于兔颈动脉周围以诱导动脉瘤样改变的方法³，随后该方法被应用于小鼠腹主动脉。Yamanouchi 等人进一步开发了利用 CaPO₄ 晶体诱导小鼠主动脉扩张的模型⁴。CaPO₄ 在小鼠主动脉中的沉积可重现人类腹主动脉瘤（AAA）的多种病理特征，包括显著的巨噬细胞浸润....

方案

动物实验遵循北京大学医学部动物实验伦理委员会的指导原则，并经北京大学生物医学伦理委员会批准（批准号：LA2015142）。所有接受手术的小鼠均使用异氟烷（1.5%-2%）进行麻醉，并密切监测麻醉状态，以避免小鼠产生疼痛或不适。

1. 准备

1. 将无粉橡胶手套和纱布剪成0.3 cm宽的条状。
2. 购买8至10周龄的C57BL/6J雄性小鼠。将动物饲养在具有12小时光照-黑暗循环的空调环境中，并可自由获取食物和水。
3. 手术前对纱布、棉签、剪刀和镊子进行高压灭菌。
4. 准备聚维酮碘、70%乙醇和抗菌洗手液。
5. 戴上口罩、手术服和无菌手套。

2. 手术步骤

1. 手术前 2-4 小时，给 8-10 周龄的 C57BL/6J 小鼠喂食可咀嚼的卡洛芬片剂（剂量为 5 mg/kg）。然后将小鼠放入诱导室（206 mm × 210 mm × 140 mm）中，使用异氟烷，气体流速为 1.5%-2%。
   1. 监测小鼠约 5 分钟，直至呼吸明显减慢。确保小鼠对疼痛刺激无反应后，再进行手术。
2. 在小鼠眼睛上涂抹眼用软膏，并使用加热垫或保温毯提供热支持。在手术过程中，每 15 分钟通过脚趾夹捏法确....

结果

CaPO术后14天₄ 应用，处死C57BL/6J雄性小鼠并取其主动脉进行清理。对主动脉形态进行成像以观察腹主动脉瘤（AAA）的形成。如图所示 图1A-B，CaPO 的应用₄ 导致肾下腹主动脉扩张。组织学上，CaPO₄ 导致弹性纤维显著降解，表现为弹性蛋白断裂（图1C).

图1：8周龄.......

讨论

在小鼠中采用磷酸钙（CaPO₄）进行腹主动脉周围应用是一种诱导腹主动脉瘤（AAA）的可靠方法。已有多个研究使用了CaPO₄模型，并一致报道该方法是一种快速且可重复的小鼠AAA研究手段^7,9。该模型被认为能够部分模拟人类主动脉瘤的特征，并有助于揭示AAA发病机制中的关键过程，包括炎症反应和细胞外基质降解。

人类腹主动脉瘤（AAA）的主要危险因素包括衰老、男性性别、吸烟、高脂血症、高血压和动脉粥样硬化¹⁰。尽管尚未系统研究，但在使用CaPO₄模型时，也发现高脂血症可使小鼠更易发生AAA扩张。与人类不同，在小鼠CaPO₄模型中，衰老在AAA形成过程中仅起次要作用⁵。既往大规模流行病学研究显示，糖尿病是人类AAA的一个独立的负性危险因素¹¹。虽然.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
CaCl2	MECKLIN	C805225
NaCl	Biomed	SH5001-01
PBS	HARVEYBIO	MB5051
小型动物呼吸机	RWD	H1550501-012