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方法文章

小鼠模型中颈上神经节切除术的手术技术

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DOI:

10.3791/64527

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2022年12月2日

本文内容

摘要

本实验方案描述了一种通过识别并切除颈上神经节来消除肾上腺素能神经支配的小鼠模型。

摘要

越来越多的证据表明,交感神经系统在癌症进展中发挥着重要作用。肾上腺素能神经支配调节唾液腺分泌、昼夜节律、黄斑变性、免疫功能以及心脏生理功能。小鼠手术去交感神经术是一种研究肾上腺素能神经支配作用的方法,可实现完全且单侧的肾上腺素能神经消融,同时避免反复药物干预及其相关副作用。然而,由于小鼠颈上神经节体积微小,其手术去交感神经术在技术上具有挑战性。本研究描述了一种手术技术,可可靠地识别并切除颈上神经节,从而消融交感神经系统。通过转基因小鼠荧光成像观察交感神经节、术后霍纳综合征的识别、对切除神经节进行肾上腺素能标志物染色,以及去交感神经术后靶器官中肾上腺素能免疫荧光信号减弱等方法,验证了神经节的成功识别与切除。该模型为今后研究癌症进展以及其他受交感神经系统调控的生理过程提供了有效工具。

引言

多项研究报道,肿瘤微环境中的神经在促进肿瘤进展中发挥着积极作用。在体内实验中,消融肾上腺素能交感神经已被证明可损害前列腺癌和胃癌的肿瘤发育与扩散in vivo1,2,3,而药理学阻断肾上腺素能受体可抑制头颈部肿瘤的生长4。交感神经的参与还见于胰腺癌、宫颈癌以及基底细胞癌的进展过程5,6,7。

在交感神经系统中,颈上神经节(SCG)是交感干中唯一支配头部的神经节。SCG 调节多种生理功能,如唾液分泌和昼夜节律,并直接支配颈部淋巴结8,9,10。此外,SCG 还参与多种病理过程,例如黄斑变性11 和主动脉夹层的进展12。另有报道显示,切除 SCG 会加重缺血再灌注所致....

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方案

本研究中涉及的动物实验程序已获得纪念斯隆-凯特琳癌症中心机构动物护理与使用委员会的批准。实验使用8周龄的雄性与雌性NSG小鼠,动物购自商业来源(见材料表)。所有仪器均经过灭菌处理,手术操作台面已消毒,动物皮肤表面已消毒,且术者在整个操作过程中均佩戴无菌手套。

1. 小鼠的准备和术前设置

  1. 手术前一天,在诱导室(宽 3.75 英寸 × 深 9 英寸 × 高 3.75 英寸,参见材料表)中使用 2% 异氟烷对小鼠进行麻醉。
    ​注意:通常在 3–5 分钟内达到外科麻醉深度,具体时间取决于个体动物。通过夹捏脚趾评估麻醉深度,并根据需要适当提高异氟烷浓度。
    1. 根据制造商说明,剃除颈部腹侧毛发或使用化学脱毛剂(参见材料表)。
  2. 手术当天,在诱导室中使用 2% 异氟烷对小鼠进行麻醉。通过夹捏脚趾评估麻醉深度,并根据需要适当提高异氟烷浓度。
  3. 皮下注射 2 mg/kg 美洛昔康,用于术前全身镇痛。涂抹眼用软膏(参见材料表),以预防麻醉期间的眼部损伤和角膜干燥。
  4. 将小鼠仰卧位置于解剖显微镜下,并提供保温支持。使用精密挥发罐和鼻罩,以 2%–2.5% 异氟烷维持吸入麻醉。用低致....

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结果

本方案描述了在小鼠模型中手术切除SCG的方法。图2展示了包括CCA、颈前静脉和SCG在内的解剖学标志。通过解剖(图2A),可见右侧颈前静脉沿气管外侧缘走行。由于位置较颈前静脉更深,左侧CCA及其分叉为颈内动脉(ICA)和颈外动脉(ECA)的结构仅在静脉外侧隐约可见。当在荧光显微镜下检查NSG.B6-P0TdTomato转基因小鼠(一种P0-Cre TdTomato小鼠,其施万细胞呈荧光红色,未发表工作)中具有红色荧光神经元的样本时,可见荧光迷走神经在CCA外侧走行,而荧光SCG可见于CCA分叉处,位于颈前静脉的外侧(图2B)。

在正常小鼠和转基因小鼠中切除 SCG 后,通过其红色荧光与非荧光 SCG 对照相比确认了切除的组织(图 3A),并进行了酪氨酸羟化酶(TH,肾上腺素能神经的标志物)的免疫荧光染色13

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讨论

本方案描述了一种用于手术切除单侧颈上交感神经节(SCG)输入的小鼠模型。该技术可用于研究不同条件下肾上腺素能神经支配的作用。此外,切除的交感神经节还可用于3D Matrigel培养 体外 实验30.

涉及SCGx的研究主要在大鼠中进行,因为其较大的解剖结构更便于解剖可视化和分离操作。尽管Ziegler等人此前已描述过小鼠中的SCGx。26 并在其他研究中被简要报道21,22,27,28该技术基于大鼠实验中所采用的方法,即在切除颈上神经节(SCG)之前,先暴露并分离颈总动脉(CCA)。与大鼠模型相比,小鼠的CCA更细小、更薄,使得分离操作更加困难,因而更容易发生CCA大出血等严重并发症。此外,暴露CCA需要更广泛的组织.......

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

Q. W. 由美国国立卫生研究院(NIH)T32CA009685 项目资助。R. J. W. 由美国国立卫生研究院(NIH)R01CA219534 项目资助。纪念斯隆-凯特琳癌症中心核心设施由美国国立卫生研究院(NIH)P30CA008748 项目资助。

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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
抗酪氨酸羟化酶抗体EMD MilliporeAB152
人工泪液润滑性眼用软膏Akorn59399-162-35
Curity 2 x 2 英寸纱布海绵,8 层,无菌Covidien1806
Derf 持针器Thomas Scientific1177K00
解剖显微镜
Dumont #5/45 镊子Fine Science Tools11251-35
Dumont #7b 镊子Fine Science Tools11270-20
ETHILON 尼龙缝线Ethicon698H
精细剪刀 - ToughCutFine Science Tools14058-09
低致敏性手术胶带3M Blenderm70200419342
诱导室,2 升VetEquip941444
异氟烷Baxter1001936060
NairChurch & Dwight Co., Inc40002957化学脱毛剂
NORADRENALINE RESEARCH ELISALabor Diagnostika Nord (Rocky Mountain Diagnostics)BA E-5200
NSG 小鼠Jackson LaboratoryJAX:005557
聚维酮碘棉签棒PDIS41350
Webcol 酒精消毒片Covidien5110

参考文献

  1. Magnon, C., et al. Autonomic nerve development contributes to prostate cancer progression. Science. 341 (6142), 1236361(2013).
  2. Zhao, C. M., et al. Denervation suppresses gastric tumorigenesis. Science Translational Medicine. 6 (250), 115(2014....

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外科交感神经切除术交感神经系统肾上腺素能消融酪氨酸羟化酶染色荧光显微镜霍纳综合征去甲肾上腺素定量下颌下唾液腺