2011年5月7日
盲肠结扎穿刺小鼠模型作为研究人类脓毒症的重要工具。
大家好,我是来自天普大学微生物学与血液学系Dena博士实验室的Miguel Toscano。今天我们将向您展示如何在C57黑鼠品系小鼠中建立iCal感染及穿刺模型。我们实验室使用该模型来模拟人类脓毒症。
该模型的基本原理是穿刺盲肠,使粪便物质释放到腹腔内,从而引发多微生物性脓毒症,导致免疫反应过度激活。在此模型中,多个器官和不同类型的细胞会遭受不可逆损伤,最终可能导致动物死亡。
那么让我们开始吧。对小鼠进行麻醉。第一步是通过腹腔注射对动物进行麻醉。
酮咪静与赛拉嗪按1:1比例混合。为避免被小鼠咬伤以及防止伤害小鼠,我们必须用一只手抓住小鼠的尾巴,另一只手将其背部按压在地面上。
然后,抓住小鼠头部后方,将小鼠翻转至仰卧位,以暴露腹部。使用29号胰岛素注射器,向腹腔内注射20至30 µL麻醉剂。准备小鼠进行操作时,抓住小鼠背部,并通过按压小鼠尾部和/或腿部固定,剃除其腹部毛发。
我们检查小鼠是否对疼痛无反应,然后对腹部进行消毒。先用碘伏溶液擦拭,再用异丙醇酒精片擦拭至少一分钟。练习剖腹手术时,用镊子在腹部中线提起皮肤,并做一个长约一厘米的小切口。
然后抬起会阴部,再做一个小切口以暴露腹膜腔。使用弯头镊子夹住腹膜。通过腹膜将盲肠识别并暴露出来。
将其放置在腹部。现在进行结扎操作。这是一个重要因素。
为了确定模型的严重程度,我们可以通过调整手术操作的严重性来实现。结扎位置越靠近盲肠远端,小鼠产生的脓毒症越轻;若结扎部位位于盲肠中段,则产生中度脓毒症;若结扎部位靠近回盲瓣,则导致重度脓毒症。手术操作的严重程度将通过死亡率的百分比体现出来。
切勿结扎回盲瓣。现在使用丝线缝合并打双结以确保结扎紧密。固定盲肠,然后在结扎部位附近小心地进行穿刺,再在盲肠末端附近进行第二次穿刺。盲肠壁膜较软,很容易穿孔。
通过使用不同粗细的针头并制造一个或两个穿刺孔,我们还可以调节模型严重程度。此处展示的单穿刺或双穿刺方法是对传统贯穿式穿刺法的一种替代技术。采用单穿刺或双穿刺方法的优点在于,当挤压盲肠以获取内容物时,能够更有效地控制挤出粪便的量。
用两根手指夹住盲肠,轻轻挤压盲肠以获取极少量粪便。关闭腹腔切口时,先提起腹膜,然后小心地将盲肠放回腹腔内。
操作时需格外小心,避免镊子意外刺穿盲肠;建议使用较大的镊子。现在是关闭腹膜腔的时机。使用丝线缝合时,必须确保腹膜腔完全闭合。
我们从伤口的一侧开始打结。持续进行缝合,直到另一侧,每次将丝线穿过前一个穿刺点的线环下方。关闭皮肤时,可使用米切尔伤口夹或回弹式夹,配合正确的工具来闭合夹子。
放置足够数量的夹子以确保伤口闭合。通过皮下注射一毫升预温的生理盐水溶液来对小鼠进行复苏。使用25号针头,该液体复苏措施将诱发脓毒症的高动力相,从而完成该操作程序。
将小鼠置于红外加热灯下,或 alternatively 放在加热垫上,直至小鼠从麻醉中恢复。在笼子底部提供食物和水,并每 8 到 12 小时监测一次动物是否有疾病迹象。皮下注射 buprenorphine 以进行术后镇痛。
另一种可使用的镇痛药是T.曲马多。败血症的体征和症状包括发热、嗜睡、毛发竖立、阴茎勃起、腹泻、蜷缩和全身不适。病情严重的动物会出现体温显著下降,且几乎不活动以避免痛苦。
在此阶段应处死动物。因此,这就是我们进行镰状韧带结扎和定点穿刺模型操作的方法。希望您已通过本操作演示获益,并在开展动物实验前发现其对您的研究非常有用。我们强烈建议您使用废弃或未使用的大脑进行训练,以便通过调整结扎长度、针头粗细以及穿刺次数,确定适合您实验所需的适当损伤程度。
话虽如此,再见了。
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本文讨论了用于研究人类脓毒症的盲肠结扎穿刺小鼠模型。该模型通过将粪便物质引入腹腔,模拟多微生物性脓毒症,从而引发过度的免疫反应及潜在的器官损伤。
盲肠结扎穿刺(CLP)模型提供了一种可重复的、多微生物性脓毒症模型,能够模拟人类疾病的病理生理过程,有助于在早期发现阶段验证靶点并降低机制性风险。通过重现高动力状态和低动力状态两个阶段,该模型可提高治疗药物筛选和转化生物标志物鉴定的预测可信度。此模型有助于评估药物在疾病不同阶段的疗效,降低脓毒症相关项目在后期研发失败的风险。
CLP 模型适用于从靶点验证到先导化合物发现,再到临床前药效学测试的整个发现过程,尤其适用于免疫调节剂的研究。