本文详细描述了一种使用自体血凝块建立微创大鼠肺栓塞模型的方法学。同时还提供了用于量化梗死面积和可视化肺动脉树的其他方法。
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本文内容
摘要
摘要
肺栓塞（PE）是导致心血管死亡的主要原因之一，给社会经济带来重大负担。尽管目前的治疗主要集中在抗凝和溶栓，但仍迫切需要更深入地理解其病理生理机制，并开发新的治疗策略。动物模型在理解肺栓塞和研发新疗法方面发挥着关键作用，其中啮齿类动物因伦理和成本因素被广泛使用。然而，现有的啮齿类肺栓塞模型受限于缺乏标准化操作流程，影响了实验的可重复性和不同研究之间的比较。本研究旨在建立一种使用自体血栓的微创大鼠肺栓塞模型。该模型包括微创采血技术、标准化血栓制备流程以及微创静脉通路。此外，还提供了用于量化梗死区域和可视化肺动脉树的技术方案。这些方法旨在提高啮齿类动物模型在研究肺栓塞进展中的可靠性，并促进新型治疗方法的开发。
引言
肺栓塞（PE）是院内死亡的主要原因，也是心血管死亡的第三大常见原因。尽管其发病率较高，预防和及时诊断仍然具有挑战性1,2。抗凝和溶栓治疗在肺栓塞的治疗中至关重要，但要改善疾病管理，仍需进一步深入理解疾病进展机制，并开发新的治疗策略3。
在现代生物医学研究中，动物模型在阐明人类疾病机制和开发新疗法方面发挥着关键作用4,5。由于伦理考量和成本效益较高，小鼠、大鼠、仓鼠和兔子常被用于肺栓塞（PE）建模6,7,8,9,10。PE建模方法通常分为三类：体内血栓形成、体外血块注射以及非血栓性颗粒的给予。动物种类和建模技术的选择取决于具体的研究目标，因为尚无单一模型适用于所有研究目的。例如，专注于探索新型溶栓疗法的研究通常采用自体血块模型，而非非血栓性颗....
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方案
所有动物实验均经中国医学科学院动物护理和使用委员会批准 & 中国医学科学院北京协和医学院（批准号：IRM/2-1ACUC-2311-015）。本研究采用6周龄、体重约250 g的雄性Sprague-Dawley大鼠。动物饲养于特定病原体阴性环境中，自由摄取均衡饲料和水。饲养条件为室温下12小时光照/12小时黑暗循环 22 °C ± 2 °C动物在进行任何手术操作前，先在环境中适应1周。本研究中所用试剂和设备的详细信息列于下文 材料表.
1. 仪器与材料
- 麻醉设备：使用适用于小型动物的气体麻醉机和异氟烷。
- 手术材料：准备棉签、聚维酮碘消毒液、体视显微镜、剃毛刀、医用胶带、带27 G针头的1 mL注射器、5 mL注射器、10 mL注射器、无菌生理盐水、纱布、8-0无菌尼龙缝线、带缝合针的6-0无菌尼龙缝线、微型止血钳、微型镊子和精细剪刀。
- 其他材料：准备与医用注射器兼容的19 G和18 G分配针、内径为1.2 mm、长度为10 cm的硅胶管、内径为3.0 mm、长度为20 cm的输液管、1.5 mL离心管、移液器及移液器吸头。
- 自制血栓发生器和血凝块注射装置（图1）：将硅胶管连接至固定在1 mL注射器上的19 G分配针，制成血栓发生器。将输液管一端连接至18 G分配针，另....
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结果
PE模型的症状与病理学
栓塞过程中，大鼠出现呼吸急促，胸廓波动范围增大。当注入血栓长度少于10 cm时，几乎所有动物均成功度过肺栓塞发作期（建模动物中15只中有14只存活）。返回笼中后，动物蜷缩于角落，对食物和水的兴趣降低。然而，这些症状迅速缓解，数小时内动物行为恢复正常。栓塞前与栓塞后24小时的体重无显著差异（341.8 ± 10.4 与. 343.3 ± 8.5, p = 0.25).
大体病理学显示，栓塞（梗死）区域呈楔形，主要位于肺的下部，边界清晰。在梗死区域的顶端可见栓子，阻塞了肺动脉的一级和二级分支。采用苏木精-伊红染色的显微病理学检查证实了肺动脉分支的栓塞（图4F）。
血栓负荷与梗死面积
在初步研究血栓负荷对肺梗死影响的实验中，我们测试了低血栓负荷（6 cm 血栓柱，15 块血块）和高血栓负荷（10 cm 血栓柱，25 块血块）两种情况.......
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讨论
本研究成功建立了一种采用自体血凝块的微创大鼠肺栓塞模型。熟练掌握后，该建模过程可在30分钟内完成。病理学检查证实，该模型能有效模拟临床肺栓塞的关键特征。因此，该模型为阐明肺栓塞后血流动力学变化及并发症的发病机制、开发新的诊断生物标志物和治疗靶点，以及测试新型抗血栓疗法提供了有价值的工具。
几十年来，人们在建立肺栓塞（PE）动物模型方面做出了大量努力，但至今尚未有一种方法被公认为模拟PE的最佳方案12。本文介绍的改良PE模型具有以下几个显著特点：（1）通过中心静脉导管（CVC）采血：在啮齿类动物中，CVC连接锁骨下静脉与颈内静脉的汇合处，并向尾侧延伸进入胸腔13。左侧和右侧CVC几乎呈对称分布。CVC管腔较颈静脉更大，位置靠近胸骨柄，位于胸大肌下方。这些解剖学特征使得静脉穿刺更为精确，可采集较大体积的血液样本，且止血迅速，从而获得较高的成功率。此外，通过CVC采血相比其他采血途径更不易受到污染，血肿、血栓形成和气胸等并发症的发生率也较低。止血通常可自动完成或通过按压快速实现。（2）通过浅表.......
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披露
作者声明无利益冲突。
致谢
本研究由吴阶平医学基金会资助（项目编号：320.6750.19089-36）。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 分析天平 | METTLER TOLEDO | MA55/A | 无 |
| 分配针头 | Jinrong electronics | 无 | 19 G 和 18 G |
| 精细剪刀 | Stronger | XGJ1300 | 无 |
| 肝素钠盐 | Solarbio | 01-08-9041 | 140U/mg |
| 异氟烷 | RWD | R510-22-10 | 无 |
| 水杨酸甲酯 | Macklin | M813577 | 分析纯，99% |
| 微型夹钳 | JZ | W40160 | 无 |
| 微型镊子 | Stronger | XGN1310 | 无 |
| 硅胶浇铸化合物 | Flow Tech | MV-130 | 无 |
| Sprague-Dawley 大鼠 | Vital River | SD-IGS | 无 |
| 体视显微镜 | Murzider | MSD204 | 无 |
参考文献
- Götzinger, F., et al. Interventional therapies for pulmonary embolism. Nat Rev Cardiol. 20 (10), 670-684 (2023).
- Falster, C., et al. Comparison of international guideline recommendations for the diagnosis of pulmonary embolism. Lancet Haematol
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