采用高血压和血流动力学改变等危险因素，在小鼠体内构建颅内动脉瘤（IA）。通过结扎颈动脉的分支诱导血流动力学改变，通过结扎肾动脉的后支实现高血压。采用磁共振血管成像、体视显微镜和病理学分析检测IA的形成。
需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用
方法文章
基于血流动力学改变与高血压的颅内动脉瘤小鼠改良模型
* These authors contributed equally
本文内容
摘要
摘要
颅内动脉瘤（IA）因动脉瘤破裂相关的发病率和死亡率而构成重大的健康风险。然而，IA 发生发展的分子机制尚不明确，亟需建立合适的动物模型。本研究通过结扎翼腭动脉（PPA）以诱导血流动力学的叠加性改变，并结合高血压诱导，建立了一种小鼠 IA 模型。在 C57BL/6 雄性小鼠中，结扎右侧 PPA、颈外动脉（ECA）、枕动脉（OcA）以及左侧对侧颈总动脉（CCA），以诱导血流动力学改变。一周后，结扎双侧肾动脉后支（pRA），并给予 8% 高盐饮食以诱导高血压。在造模三个月后，采用磁共振血管成像（MRA）、体视显微镜观察及免疫组织化学（IHC）染色，评估 IA 的形态学和病理学改变。实验组中有四只小鼠在初次诱导后死亡。在剩余的 11 只小鼠中，有五只在不同部位检测到 IA。显微镜观察和 MRA 检查均证实了 IA 的形成。病理学和 IHC 分析显示内弹力板断裂、胶原纤维断裂以及 CD86 阳性 M1 型巨噬细胞浸润，这些发现与人类 IA 组织中的观察结果一致。该小鼠 IA 模型能够重现人类标本中观察到的病理改变，可能成为研究 IA 形成与进展分子机制的有力工具。
引言
颅内动脉瘤（IA）在普通人群中的患病率估计为3.2%1。由于其较高的致残率和致死率，IA构成重大的健康风险。IA是一种复杂的多维度病理状态，受血流动力学改变、炎症反应和血管重塑等多种因素影响2,3。血流动力学改变和高血压与动脉瘤的形成及进展密切相关4,5。IA常发生于脑动脉分叉处，这些部位存在较高的血流剪切应力6，而分叉角度较窄的血管结构在人类中被确认为IA发生的危险因素7。尽管血管内治疗和外科手术策略已取得进展，但由IA破裂引起的蛛网膜下腔出血仍具有灾难性后果。因此，探索药物治疗是预防动脉瘤破裂的一种有前景的策略8。然而，IA病理形成和进展的机制仍不明确。基于人类危险因素建立合适的IA形成与进展小鼠模型，对于揭示其潜在机制并发现可能的治疗靶点至关重要。本研究旨在构建一种在小鼠中模拟人类IA特征但不发生破裂的IA形成模型。
大脑动脉环（Willis环，CW）连接并沟通右侧颈内动脉（ICA）、左侧颈内动脉（ICA）以及双侧椎-基底动脉。当颈内动脉或椎动脉发生....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
方案
所有小鼠操作程序均遵循伦理审查委员会的标准，并经上海交通大学实验动物福利与使用委员会批准。C57BL/6雄性小鼠（8周龄，20–25 g）饲养于22 °C环境中，光照/黑暗周期为12 h/12 h。操作流程见图1A。简言之，在麻醉状态下结扎左侧颈总动脉（CCA）、右侧颈外动脉（ECA）、枕动脉（OcA）和蝶腭动脉（PPA），以诱导血流动力学改变。在血流动力学改变开始一周后，通过结扎双侧肾动脉（bRA）诱导高血压，并给予小鼠含8%盐的饮食。血流动力学改变及颅内动脉瘤（IA）形成过程如图1B所示。本研究中所用试剂与设备的详细信息见材料表。
1. 基于血流动力学变化和高血压建立小鼠UIA模型
注意：小鼠在手术前禁食12小时。手术器械通过在70%酒精中浸泡至少30分钟进行消毒。
- 使用小动物麻醉机，通过吸入含2%异氟烷的氧气混合气体（遵循机构批准的麻醉操作规程）进行麻醉。2 (1 L/min) 通过维持在 37 °C 的加热垫。
- 结扎左侧颈总动脉
- 沿颈部正中线做1 cm的直线切口。分离皮下组织和颈阔肌以暴露气管。
- 将颈静脉牵开，沿气管寻....
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
结果
颅内动脉瘤形成率
在实验组（n = 15）中，2只小鼠在初次手术后第一周内因未知原因死亡。1只小鼠在第二次手术后第3天因背部伤口感染死亡，另1只小鼠在第38天因未知原因死亡，且未检测到动脉瘤。在对照组（n = 5）中，所有5只小鼠均存活至被处死。在实验组存活的小鼠（n = 11）中，诱导后三个月的收缩压显著高于诱导前（90 ± 1.39 mm Hg vs. 126.63 ± 1.83 mm Hg；P < 0.0001）。在对照组（n = 5）中，诱导前与处死时的血压保持稳定（88 ± 2.34 mm Hg vs. 91.8 ± 1.2 mm Hg；P > 0.05）。
颅内动脉瘤评估与结果
在实验组中，通过磁共振血管造影（MRA）和光学显微镜检查，在11只存活的小鼠中有5只检测到不同部位的动脉瘤。其中2个动脉瘤位于前 cerebral 动脉-嗅动脉分叉处，2个位于前交通动脉，1个位于后 cerebral 动脉（
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
讨论
本研究提出了一种构建小鼠颅内动脉瘤模型的改良方法 通过PPA连接 以在与高血压联合作用下诱导加性的血流动力学变化。MRA 成像与显微分析显示，威尔利斯环出现显著的动脉瘤样改变。该模型中观察到的病理改变与人类样本中的发现一致。此小鼠模型可作为研究颅内动脉瘤形成与发展分子机制的重要工具。
通过结扎左侧颈总动脉（CCA）、颈外动脉（ECA）、枕动脉（OcA）、甲状腺上动脉（PPA）以及双侧肾后动脉（pRA），并结合高盐饮食，在小鼠中诱导了颅内动脉瘤（IA）。蔡等人采用类似方法建立了一种血压正常的鼠类动脉瘤模型，并观察到脑动脉瘤的形成以及大脑前动脉的扩张22。宫本等人报道，与仅结扎左侧CCA相比，额外结扎右侧PPA和右侧ECA可显著增加大鼠IA的形成率。结扎ECA和PPA可能通过增加血流量来放大血流动力学变化18。在人类中，颈动脉闭塞已被证实与颅内动脉瘤的形成相关23。因此，这种改良的小鼠IA模型可能有助于深入探究IA.......
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
披露
所有署名作者均已阅读并同意本稿件内容，且不存在符合作者资格但未列入作者名单的其他人员。作者们与本稿件无任何利益冲突，且本研究未获得可能影响其结果的重大资金支持。资助方未参与数据收集、数据分析或论文撰写。该稿件此前未以在线或印刷形式发表过，包括期刊、网站或博客等。
致谢
本研究由国家转化医学中心（上海 TMSK-2021-147）、上海仁济医院科研项目（RJTJ-QT-007）和中国博士后科学基金会（证书编号：2024M760658）资助。
....访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 7.0 T 磁共振血管成像 | Bruker | BioSpec 70/20 | |
| C57BL/6 小鼠 | Charles River Laboratories | 性别：雄性 | |
| CD86 抗体 | CST | 91882 | |
| 弹性纤维 Van Gieson (EVG) 染色 | Solarbio | G1597 | |
| Masson 染色 | Solarbio | G1340 | |
| 显微镊 | 上海金钟仪器公司 | ||
| Microfil | Flow Tech Inc. | MV-120 | |
| 小动物麻醉机 | RWD | R500 | |
| 体视显微镜 | 上海光学仪器公司 | XYH-6B | |
| 缝合线 | 上海金环医疗器械公司 | 6-0, 8-0 |
参考文献
- Vlak, M. H., Algra, A., Brandenburg, R., Rinkel, G. J. Prevalence of unruptured intracranial aneurysms, with emphasis on sex, age, comorbidity, country, and time period: A systematic review and meta-analysis. Lancet Neurol. 10 (7), 626-636 (2011).
- Turjman, A. S., Turjman, F., Edelman, E. R.
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
重印与许可
标签
