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方法文章

睾丸扭转复位固定术:一种睾丸缺血-再灌注损伤的大鼠模型

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DOI:

10.3791/67181

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2025年11月14日

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本文内容

摘要

本文介绍了一种建立睾丸缺血/再灌注模型的逐步操作流程,旨在研究睾丸缺血-再灌注损伤的病理机制时,构建可重复的睾丸扭转模型。

摘要

缺血-再灌注(IR)损伤与多种病理状态相关,包括睾丸损伤。以往的睾丸IR动物模型通过扭转精索来实现缺血,但存在诸多技术难题,导致模型难以稳定重复。因此,我们提出一种简单的方法,可在大鼠模型中诱导睾丸IR,且易于复制。

该方法包括将睾丸引带与睾丸分离,制作阴囊袋,将睾丸下极顺时针扭转720°,并将睾丸固定于阴囊底部。该模型可有效压迫睾丸血管,诱导睾丸缺血。缺血1小时后,移除固定缝线并解除睾丸扭转。检查精索及其伴行血管以确保通畅。缺血再灌注(IR)后,取睾丸组织进行切片,以供组织病理学评估。

通过检测睾丸组织学中是否存在局灶性出血病变、血管充血、间质增宽以及炎性细胞浸润来评估损伤情况。此外,还检测了氧化应激标志物(丙二醛、还原型谷胱甘肽、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶)、炎症标志物(髓过氧化物酶、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β)以及凋亡标志物(caspase 3 表达水平)。该方法提供了一种更简单且易于重复的模型,用于研究睾丸缺血-再灌注损伤的病理生理机制。更重要的是,该模型为探索治疗睾丸缺血-再灌注损伤的潜在治疗药物提供了窗口。

引言

睾丸扭转(TT)是一种急性泌尿外科急症,其特征是精索及其伴随血管发生扭转,导致睾丸缺血。临床表现为严重的腹痛、恶心和呕吐1。若未能及时通过复位解除缺血,将导致受累睾丸发生坏死并丧失功能2。然而,即使通过及时手术解旋并恢复睾丸血流,也会引发缺血-再灌注损伤(IRI),从而造成睾丸组织学和生物化学结构的破坏及其功能障碍3,4。

TT的动物模型已被广泛用于研究IRI的机制,IRI invariably 是由于试图阻止TT进展为坏死而引起的5,6。TT有两种模型:精索夹闭和精索扭转。两种操作均需在无菌条件和充分麻醉下进行。常用的麻醉剂包括单独使用氯胺酮或与赛拉嗪联合使用7。其他常用的麻醉剂为尿烷和硫喷妥钠,通常通过腹腔注射给药7。然而,这两种模型均存在一定的局限性。

尽管使用显微血管夹直接夹闭睾丸动脉8,....

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方案

本研究经尼日利亚奥约州奥格博莫绍拉多克·阿金托拉科技大学基础医学科学学院伦理审查委员会批准(ERCFBMSLAUTECH:033/05/2024)。实验选用20只雄性白化Wistar大鼠,年龄为10–12周,体重为180 ± 10 g。大鼠适应环境2周后,随机分为假手术组(SO)和扭转/去扭转组(T/D)(每组n = 10只)。SO组大鼠接受与T/D组相同的操作手术,但不进行睾丸扭转或固定以诱导T/D。

1. 术前准备与麻醉

  1. 术前对动物(SO组和T/D组)进行12小时过夜禁食。
  2. 手术当天,通过腹腔注射给予动物(SO组和T/D组)氯胺酮50 mg/kg和赛拉嗪10 mg/kg进行麻醉,并通过观察动物对足垫压迫及胡须轻触刺激无反应来确认麻醉深度和效果。
  3. 剃除动物(SO组和T/D组)左侧阴囊、会阴及腹股沟区域的毛发,随后使用甲基化酒精和聚维酮碘消毒液清洁该区域,或遵循当地机构关于消毒的指导原则。

2. 诱导睾丸缺血

  1. 睾丸的游离
    1. 轻轻向下按压腹部,将左侧睾丸(SO组和T/D组均适用)推入阴囊内。
    2. 牢固抓住左侧睾丸(SO组和T/D组均适用),做高位阴囊切口,长约1.5 cm,以暴露位于阴囊鞘膜(TV)内的睾丸。

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结果

睾丸中黄嘌呤氧化酶(XO)活性、丙二醛(MDA)水平以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性被用作氧化应激的指标。与假手术组大鼠相比,扭转/复位(T/D)显著提高了XO活性和MDA水平,同时降低了T/D大鼠睾丸中SOD、过氧化氢酶和GPx的活性(图1),表明氧化应激在T/D所致损伤中发挥了重要作用。

此外,炎症介质 TNF-α 和中性粒细胞浸润指标 MPO 被用作炎症的标志物。与假手术组大鼠相比,睾丸扭转/复位(T/D)导致 T/D 大鼠睾丸组织中 TNF-α 浓度显著升高(图 2A)。睾丸 T/D 还使睾丸组织中髓过氧化物酶(myeloperoxidase)活性较假手术动物显著上升(图 2B)。这些结果提示,TNF-α 和 MPO 作为促.......

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讨论

本文及配套视频详细逐步描述了采用固定法进行睾丸扭转(TT)手术诱导的操作过程,用于研究睾丸缺血-再灌注损伤(IRI)。该方法具有显著优势:一方面避免了钳夹技术导致的睾丸长时间体外暴露7,另一方面更贴近人类睾丸扭转的临床表现10,12。

当缺血达到规定时间后,通过移除荷包缝线以暴露睾丸,移除阴囊上的固定缝线,将睾丸游离并逆时针旋转720°以解除扭转,随后将睾丸复位至阴囊内,并使用2-0铬制肠线连续缝合关闭阴囊切口。在切口处涂抹普鲁卡因青霉素粉末以预防感染。在将睾丸复位至阴囊前,必须评估精索及其伴行血管是否已解除扭转并保持通畅。铬制肠线是关闭阴囊伤口的首选,因其可被机体吸收,无需在伤口愈合后拆除28。

已有研究证实,睾丸扭转(TT)会损害睾丸血流,导致静脉充血、动脉阻塞、缺血及坏死7<.......

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披露

作者声明无利益冲突。

致谢

我们谨此感谢健康科学学院视听部门负责人 Ojeniran 先生,他在本操作流程的拍摄与编辑过程中提供了帮助。

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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
1 cc 注射器不适用不适用用于麻醉
2-0 慢性肠线缝合线不适用不适用用于手术
Bard Parker 手术刀柄不适用不适用用于手术
弯蚊式动脉钳不适用不适用用于手术
解剖剪不适用不适用用于手术
GraphPad Prism(版本 8.0.2)
氯胺酮注射液Swiss Parenterals LTD Gujarat India2321154麻醉剂
对乙酰氨基酚注射液山西中宝制药有限公司,中国220637镇痛剂
聚维酮碘JAWA International limited Nigeria 135S消毒冲洗液
普鲁卡因青霉素粉剂安徽诚世制药有限公司,中国201906用于手术
手术刀片不适用不适用用于手术
外科手套镇江华阳乳胶制品有限公司,中国210325
拆线剪不适用不适用用于手术
有齿解剖镊不适用不适用用于手术
赛拉嗪注射液Bioveta 捷克共和国396228A麻醉剂
光学显微镜Novel Microscope,中国不适用用于组织病理学评估
数码相机Hayear,中国不适用用于组织病理学评估
TNF-α 检测试剂盒Elabscience,美国E-EL-H0109用于检测
Thermo Fischer 试剂盒(用于检测半胱天冬酶-3 表达的小鼠抗半胱天冬酶-3 单克隆抗体)Thermo Fischer Scientific Inc.,美国不适用用于免疫组织化学(半胱天冬酶-3)

参考文献

  1. Obi, A. O., Okeke, C. J., Ugwuidu, E. I. Acute testicular torsion: A critical analysis of presentation, management, and outcome in southeast Nigeria. Niger J Clin Pract. 23 (11), 1536-1541 (2020).
  2. Yang, C., Song, B., Tan, J., Liu, X., Wei, G. H.

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