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方法文章

改良氯化铁诱导上矢状窦血栓形成模型的建立

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DOI:

10.3791/69563

2025年12月30日

本文内容

摘要

本研究介绍了一种利用氯化铁诱导大鼠上矢状窦血栓形成的可重复、微创动物模型的建立方案,该方法结合丝线结扎技术,并采用激光散斑血流成像和高分辨率超声进行评估。

摘要

脑静脉血栓形成(CVT)是一种罕见但可能危及生命的神经系统疾病。动物模型为研究其病理生理机制及评估潜在治疗方法提供了重要平台。本研究介绍了一种改良的大鼠上矢状窦(SSS)血栓形成模型,采用氯化铁(FeCl₃)浸润缝线法。雄性Sprague-Dawley大鼠(220–250 g)接受旁正中头皮切口,并在上矢状窦上方制备一个1 cm的颅骨窗。与传统的正中切口相比,该方法可防止切开的皮肤、颅骨窗及下方硬脑膜之间发生粘连。此外,它避免了缝线结位于上矢状窦上方所造成的干扰,从而提高了超声成像的质量。将一根浸有40% FeCl₃的2-0丝线缝合线3 直接应用于暴露的窦腔,每次5分钟,共两个连续周期。与传统的FeCl3-滤纸法,该技术可最大限度减少对旁矢状位皮层的直接化学损伤。采用激光散斑对比成像技术评估氯化铁(FeCl₃)处理前后的大脑静脉灌注情况。3 应用。血流显著减少证实血栓形成成功。术后7天评估血栓形成及血流动力学变化。 通过 采用高分辨率超声成像,并使用Vevo LAB软件进行分析,以获取血栓的容积和血流动力学数据。该改良模型为临床前CVT研究提供了一种可重复、微创且兼容影像学的实验方法。

引言

脑静脉血栓形成(CVT)是一种特殊类型的脑血管疾病,占所有卒中病例的0.5%-3%,是青年人卒中的重要病因之一1。该疾病的核心病理改变是硬脑膜静脉窦和/或脑静脉内形成血栓,导致脑静脉回流受阻,进而引起颅内压升高、脑水肿、静脉性梗死或出血2。为了更深入地阐明其发病机制并评估新的治疗干预措施,建立可靠且可重复的动物模型至关重要。由于上矢状窦(SSS)是最常受累的部位,且其位置表浅,便于操作2,3,目前的动物实验主要采用上矢状窦血栓形成(SSST)模型。

在各种建模方法中,三氯化铁(FeCl3)诱导法因其操作简便且成本低廉,已成为应用最广泛的技术之一4。在该模型中,局部应用 FeCl3 溶液凭借其强氧化性直接损伤静脉窦内皮,暴露内皮下基质,从而激活血小板聚集和凝血级联反应,最终诱发静脉窦血栓形成5。然而,与其他方法相比,传统的 FeCl3-滤纸模型也存在若干缺点。最关键的问题是 FeCl3 的顺磁性及高磁化率在磁共振成像过程中产生显著的伪影,严重干扰血栓评估和静脉窦再通观察的准确性

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方案

本方案已获得首都医科大学动物实验与实验动物福利委员会的批准,批准号为 AEEI-2025-138。所使用的试剂和设备列于材料表中。

1. 建立改良的 FeCl₃ 诱导小鼠颈动脉血栓形成模型3-诱导的大鼠SSST模型

  1. 选用6-7周龄、体重220-250 g的雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠进行实验。手术前将大鼠适应性饲养1周,并禁食12小时。
  2. 准备以下试剂、器械和设备:2%戊巴比妥钠溶液、40%三氯化铁(FeCl3)溶液、5%聚维酮碘、75%酒精、生理盐水、眼用软膏、一次性剃刀刀片、手术刀、手术剪、镊子、2-0和4-0丝线缝合线、反向切割针、持针器、1 mL和5 mL注射器、医用胶带、啮齿类动物手术台、带直肠温度探头的加热垫以及微型手持颅骨钻。
  3. 称重后,皮下注射布托啡诺(0.1 mg/kg)进行术前镇痛。间隔15–20分钟后,按照机构批准的方案,通过腹腔注射2%戊巴比妥钠(50 mg/kg)对大鼠进行麻醉。随后用镊子夹捏后肢皮肤,确认无回缩反应和疼痛反应。
  4. 涂抹眼用软膏,并使用一次性剃刀刀片剃除大鼠头皮毛发。
  5. 用医用胶带将大鼠固定于俯卧位的啮齿类动物手术台上,使用加热垫维持体温在37 ± 0.2 °C,并通过直肠探头持续监测核心体温。

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结果

改良的 FeCl3 诱导 SSST 模型示意图见图 1。实验结果表明,在将 FeCl3 饱和的丝线缝合线应用于 SSS 后,激光散斑血流成像(LSCI)检测到局部血流显著减少,提示静脉窦成功闭塞,并证实了 LSCI 对动态灌注变化的检测敏感性(图 2)。术后第 7 天,小动物超声确认 SSS 内血栓形成,并伴有管腔部分再通(图 3)。采用 Vevo LAB 软件分析超声图像,获取血栓的横截面积(矢状面和冠状面)、血栓体积以及残余管腔内的血流速度(图 3图 4)。

这些结果共同表明,结合使用经三氯化铁(FeCl3)浸泡的缝线与成像方法,能够可靠地在活体(in vivo)条件下建立、监测并量化硬脑膜静脉.......

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讨论

CVT 是一种罕见但可能危及生命的特殊类型脑血管疾病1。为了进一步研究其病理机制并开发有效的干预策略,研究人员已建立了多种 SSST 动物模型,主要包括 SSS 结扎或闭塞7,8,9、促血栓物质注射10、自体血凝块注射11、光化学诱导12以及 FeCl₃ 诱导4。在这些模型中,SSS 结扎或闭塞模型无法模拟血栓的自发溶解过程,因此不适用于治疗效果的评估13;促血栓物质注射存在药物扩散至全身循环的风险,可能引起非靶部位血栓形成8;尽管自体血凝块注射可实现栓塞,但并未涉及静脉血栓形成的核心病理机制,如血管内皮损伤、血流动力学异.......

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披露

作者声明无利益冲突。

致谢

本工作得到中国国家自然科学基金(82401527)的支持。

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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 mL 注射器深圳华影生物科技有限公司21-3020
2-0 丝线缝合线上海浦东金环医疗用品有限公司A224
3D 采集电机Fujifilm VisualSonicshttps://www.visualsonics.com/gallery/extended-3d-motor
4-0 丝线缝合线上海浦东金环医疗用品有限公司A222
5% 聚维酮碘山东利康医疗科技有限公司https://www.lircon.cn/products_details/100.html
5 mL 注射器深圳华影生物科技有限公司21-3023
一次性剃须刀片东阳金敏贸易有限公司ST300
FeCl3MacklinI811935
加热垫深圳华影生物科技有限公司36-0001
异氟烷RWD 生命科学R510-22-10
激光散斑成像系统RWD 生命科学RFLSI III
线阵换能器Fujifilm VisualSonicsUHF57x
医用胶带苏州康力达医疗器械有限公司B02
微型手持颅骨钻RWD 生命科学78001
持针器RWD 生命科学F31025-13
生理盐水上海碧云天生物科技有限公司ST341-500ml
眼科软膏深圳华影生物科技有限公司19-7223
反向切割缝合针上海浦东金环医疗用品有限公司TJ-3-514
啮齿类动物手术平台上海玉研科学仪器有限公司30150
手术刀片RWD 生命科学S31015-01
手术刀柄RWD 生命科学S32003-12
小动物麻醉机RWD 生命科学R500
小动物超声与光声成像系统Fujifilm VisualSonicsVevo F2
平头镊RWD 生命科学F12013-10
戊巴比妥钠Sigma-Aldrich (上海) 贸易有限公司P3761
手术剪RWD 生命科学S14014-10
有齿镊RWD 生命科学F12011-13
超声耦合剂山东利康医疗科技有限公司https://www.lircon.cn/products_details/230.html

参考文献

  1. Saposnik, G., et al. Diagnosis and management of cerebral venous thrombosis: a scientific statement from the American Heart Association. Stroke. 55 (3), e77-e90 (2024).
  2. Cohen, O., Pegoraro, S., Ageno, W. Cerebral venous thrombosis. Minerva Med. 112

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重印与许可

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