原位主动脉瓣移植在小鼠血管疾病的研究
November 28th, 2012
我们描述了一种技术，在该技术中的截面从一个鼠标的腹主动脉原位移植到刚好低于肾动脉在异体或同源的收件人。这种技术可能是有用的，大小均匀的大血管移植的研究中，被认为是有利的。
该程序的目的是将供体小鼠腹主动脉移植到同种异体受体小鼠中。这是通过首先获得供体主动脉来实现的。接下来，在受体动物中构建移植位点。
然后解剖和分裂受体动物的天然主动脉。最后一步是使用两个端到端血管吻合术植入供体主动脉。最终，该程序可用于研究同种异体菌株组合中移植后血管疾病的发展。
例如，与异位心脏移植相比，这种方法的优势在于更容易进行形态测量分析，因为血管大小均匀。此外，该血管没有被实质组织包围，实质组织可能被细胞浸润和其他可能使分析复杂化的东西所包围。使用这种技术在说明移植后血管疾病所涉及的机制方面特别有用，这意味着人类临床移植中的一个棘手问题。
为了尽量减少压力的影响并最大限度地提高它们的能量储备，手术前将动物放在饲养箱中至少 72 小时。手术当天，将金属手术板放在设置为 35 至 38 摄氏度的加热垫顶部。然后在麻醉后，去除动物腹侧腹部的毛发。
使用实验室胶带将动物以张开的鹰状位置安装在手术台上，然后用消毒剂对动物的整个剃光区域消毒 3 次，然后使用无菌剪刀用乙醇消毒。接下来，在体壁上切开一个切口，露出腹部内脏。然后用无菌棉签将内脏推到一边，放在一块用温盐水湿润的无菌纱布上，露出腹部的大血管。
现在，非常小心地钝化，将腹主动脉从周围组织（包括下腔静脉洞穴）中解剖出来，然后小心地提起和烧灼腰动脉。用于夹层的主动脉切片应位于肾血管下方和主动脉分叉处上方。在确定肾动脉正下方的区域和分叉上方的另一个区域后。
接下来，用剪刀分开主动脉，然后非常小心地握住血管的一端并滴注肝素盐水，使其在重力作用过血管。然后尽可能少地处理容器的末端。取出移植物并立即将其放入装有冰冷盐水的容器中。
对受体动物进行麻醉和镇痛后，如图所示剃除腹侧腹部。将庆大霉素眼膏涂抹在眼睛上以防止眼睛干燥，然后按照刚才的演示对腹部进行消毒，以确保充分消毒。现在，在皮肤和体壁上做一个中线切口，分成几个阶段。
然后插入一个扩张器以保持腹部切口打开，将螺钉组件指向动物的后端，以防止大部分夹子挡住。接下来，将浸有盐水的无菌纱布放在肠道上。然后用手指轻轻地将纱布固定到位。
将无菌棉签插入肠道下方，轻轻反射它们，使肠道位于纱布顶部。将另一块无菌纱布放在肠道上，然后用生理盐水润湿。在轻轻去除覆盖其 ATA 和下腔静脉的任何脂肪组织后，使用镊子小心地从下腔静脉中解剖肾下主动脉。
现在清理一个足够大的区域，为两个夹子提供空间，并有足够的血管，以便在分开时，有足够的血管将移植物缝合到上面。请注意，黑色缝合线可用于沿着血管感觉您的体重。解剖时寻找血管分支，必要时用低温烧灼器烧灼分支。
接下来，将一个血管夹插入肾动脉正下方，将另一个血管夹插入分叉处上方。然后切开主动脉。在这种情况下，切口更靠近分叉处，因为分支血管在两个夹子的中间附近被烧灼，使吻合的孔隙部位，主动脉的末端通常会缩回，留下大约 5 毫米的空间。
检查止血。如果夹子工作正常，割伤后应该只有少量血液流出。接下来，用肝素化盐水冲洗主动脉的切割端，然后擦去多余的溶液。
现在，在每端使用三根不连续的缝合线将移植物固定到位。然后在吻合口的每一端缝合一侧，并用 7 到 8 根不连续的缝合线填充其余部分。如果首选连续缝合线，请注意血管壁保持松弛，并且不会引起吻合处狭窄。
现在小心地取下主动脉颅端的夹子，并寻找缝合线是否有泄漏。接下来，用湿棉涂抹器轻轻按压吻合部位上方的主动脉，然后取下第二个夹子 轻轻按压并松开主动脉几次，以检查血管是否通畅。移植物将立即灌注，并且应该可以看到脉搏。
现在，取下覆盖肠道的纱布并将它们移回原位，保持其正常的解剖方向并避免扭曲。使用 5 0 薇乔线缝合线闭合肌肉层，然后用 5 0 或 6 0 0 脯氨酸缝合线闭合皮肤。在终止麻醉之前，用卡洛芬皮下注射小鼠以增强镇痛作用，然后通过同一根给小鼠 0.5 至 0.8 毫升盐水。
最后，将鼠标放入加热的笼子中进行恢复并仔细监测动物。在手术后 12 小时和 24 小时，分别皮下注射丁丙诺啡和卡洛芬。第一个图显示了主动脉移植物。
请注意此处白色箭头表示的缝合线。描述了一个典型的实验，其中对受体存活率进行了 56 天的跟踪。对照组由野生 C 型 57 BL 6 由 FVB 受体移植肠 C 主动脉的小鼠组成。
实验组由 FVB 受体的 C 57 BL six 组成，血红素加氧酶 1 表达不足。这种敲除导致移植物在 24 小时内形成血栓形成。值得注意的是，这导致了所有接受者的死亡。
最后一张图显示了正常动物和移植受者下腔静脉、洞穴主动脉和腹主动脉的回声测量值。请注意，移植物是通的，外观与非移植主动脉相似。如您所见，组织非常脆弱和小，因此您需要记住，此过程绝对是一项后天获得的技能，因此需要大量的练习才能成功完成该程序，常规，一旦掌握。
如果执行得当，这种技术可以在一小时内完成。
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概述
本文描述了一种从供体小鼠到受体小鼠异位移植腹主动脉部分的技术。该方法特别适用于研究移植后血管疾病的发展。
关键研究组成部分
科学领域
- 移植技术
- 血管生物学
- 小鼠模型
背景
- 大动脉移植可以提供对血管疾病的洞察。
- 理解移植后并发症对于改善移植结果至关重要。
- 同种异体和同基因模型有助于研究免疫反应。
- 该技术允许统一移植物大小，增强实验一致性。
研究目的
- 开发一种可靠的小鼠腹主动脉移植方法。
- 促进对移植后血管疾病的研究。
- 探索同种异体移植中不同品系组合的影响。
使用的方法
- 从小鼠中收获供体腹主动脉。
- 在受体小鼠中构建移植部位。
- 解剖并分离受体的原本主动脉。
- 进行端对端血管吻合以植入供体主动脉。
主要结果
- 该技术成功实现了腹主动脉的移植。
- 可以使用这一模型研究移植后血管疾病。
- 不同品系组合揭示了免疫反应的见解。
- 该方法确保了移植物大小的统一性以用于实验目的。
结论
- 这种移植技术对血管研究很有价值。
- 它为研究移植后并发症提供了平台。
- 未来的研究可以利用这种方法来增强对血管生物学的理解。
常见问题
Executive Industry Relevance
Orthotopic aortic transplantation in mice provides a robust preclinical model for studying mechanisms of post-transplant vascular disease, a major challenge in solid organ transplantation. The model enables quantitative morphometric analysis and direct comparison between grafted and native vessels, supporting predictive confidence in vascular biology research. Its reproducibility and control features make it valuable for early discovery and mechanistic de-risking in vascular disease pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of vascular injury and repair mechanisms relevant to transplant pathology.
- Supports functional validation of genetic or pharmacological targets implicated in intimal hyperplasia.
- Facilitates mechanistic de-risking by allowing direct comparison of allogeneic and syngeneic responses.
- Provides a controlled system for hypothesis-driven studies on vascular disease progression.
Screening & Assay Development
- Establishes a reproducible in vivo platform for evaluating candidate interventions targeting vascular remodeling.
- Supports quantitative morphometric outputs for standardized assessment of disease endpoints.
- Enables assay development for post-transplant vascular pathology using uniform vessel size and anatomy.
- Facilitates screening of genetic models or therapeutic agents in a controlled vascular context.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant mechanisms observed in human transplant vasculopathy.
- Provides continuity from discovery-stage findings to preclinical validation of vascular interventions.
- Supports risk-adjusted advancement of therapeutic candidates targeting vascular complications.
- Enables translational biomarker development through direct tissue analysis and imaging.
Pipeline & Workflow Integration
This model bridges early discovery, target validation, and preclinical evaluation for vascular disease research, particularly in the context of transplantation.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing on vascular injury, immune response, and repair mechanisms.
- Screening: Provides a standardized, reproducible assay for evaluating interventions and genetic modifications.
- Analytics: Enables quantitative morphometric and imaging-based readouts for robust data comparison.
- Translational Research: Supports alignment with clinical endpoints in transplant vasculopathy studies.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable, scalable platform for diverse vascular disease investigations.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in vascular disease modeling.
- Operational Value: Enhances reproducibility and standardization across experimental cohorts.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making for vascular-targeted therapeutics.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of candidates addressing transplant-related vascular complications.
Implementation Considerations
- Requires advanced microsurgical expertise and training for consistent outcomes.
- Demands specialized surgical tools and imaging infrastructure for morphometric analysis.
- Necessitates rigorous cross-team standardization of surgical and analytical protocols.
- Adaptation may be needed for different mouse strains or genetic backgrounds.
- Practical limitations include technical learning curve and animal welfare considerations.
