2013年5月14日
我们描述了小鼠移植性动脉硬化(GA)模型的实验方案,该模型涉及将一段小鼠血管移植到同一近交品系的受体体内。通过将额外的遗传改变回交至血管供体,该模型可评估特定基因对GA的影响。
以下实验的总体目标是将供体血管移植到受体小鼠的腹主动脉中。第一步是从供体小鼠中分离胸主动脉。接下来,在受体小鼠的腹主动脉上创建吻合位点。
随后将供体血管植入受体小鼠的腹主动脉。最终,可通过受体小鼠后肢完整的运动功能来评估移植是否成功。因此,该模型将有助于我们理解移植物动脉硬化的发病机制。
这在技术上具有挑战性,需要大量的练习,并且要求操作极为精准。因此,本操作将由陈博士演示,Louanne 担任助手。首先,确认供体小鼠麻醉深度是否合适。
麻醉后,将小鼠仰卧置于操作显微镜下的托盘上。暴露心脏后,用生理盐水灌流冲洗,再用碘伏和酒精反复擦拭胸部进行消毒。随后取出心脏和肺组织,以充分暴露胸主动脉全长。在视野中确认胸主动脉后,开始仔细将其从周围组织中分离出来。
当到达腰动脉分支时,用丝线在靠近主动脉处结扎后切断。从周围组织中游离后,完整切除整个胸主动脉。分离后,用含肝素的生理盐水冲洗供体主动脉,并将其保存在冰上的该溶液中,直至移植。
确保受体小鼠麻醉充分后,剃除其腹部前侧的毛发。用眼膏覆盖眼睛,并按之前所述方法清洁手术区域。准备就绪后,将小鼠仰卧置于操作显微镜下的托盘上。
从剑突至耻骨沿中线切开腹壁,然后使用拉钩将腹壁撑开,暴露腹腔。暴露后,用生理盐水浸湿的纱布包裹肠管,并将其向上推离腹腔。用更多生理盐水浸湿的纱布包裹腹腔其余区域,并以此将直肠牵拉至腹腔右侧。接下来,将生殖器官向下牵拉。
注意定期用生理盐水湿润暴露的组织。常规辨认位于肾血管近端、腹主动脉分叉远端的肾下腹主动脉,仔细分离,使其与下腔静脉分开。
识别并结扎、切断从该段主动脉发出的所有小分支。主动脉段隔离后,在其两端约相距五毫米处各放置一个血管夹。接下来,在两个血管夹之间横断腹主动脉,以创建吻合口部位。
使用锋利的显微剪刀从一端切口处切除一小段主动脉,以容纳供体主动脉移植物。用含肝素的生理盐水冲洗夹子之间的主动脉节段,以清除残留血液。在整个操作过程中,请记得定期用含肝素的生理盐水溶液灌洗两段主动脉样本。
接下来,横断供体主动脉的两侧,制备一段长度为 2.5 毫米的血管段移植物用于移植。将供体主动脉移植物就位,对齐近端和远端,以便进行连续缝合。首先在两端的三点和九点位置放置固定缝线。
接下来,在移植物两侧的三点和九点位置构建四个吻合口。首先,用三到四个连续缝合线连接切缘,并将连续缝合线与固定缝线以双重结扎法打结,形成间断缝合。然后,在每两个吻合口之间用三到四个缝线连接切缘。
缝线放置完毕后,松开远端钳夹,使血液逆向流入移植物。在三分钟内识别任何出血部位,并进行额外缝合。当达到满意的止血效果后,松开近端钳夹。
可通过观察到明显的搏动来确认移植物的通畅性。如果搏动减弱,应向血管内注射肝素以防止血栓形成。准备就绪后,将肠管还纳至腹腔内,并缝合肌肉层和皮肤层。
将受体小鼠放入温暖、洁净的笼子中,并监测1至2小时,直至意识恢复。恢复后评估小鼠的运动功能,并在术后第二天再次评估;若未观察到后肢功能障碍,则视为移植手术成功。术后4周获取动脉移植物进行组织学分析,结果显示,接受雄性供体移植物的雌性受体小鼠血管壁增厚。
然而,在雄性至雄性组中未观察到移植物动脉硬化。在此示例中,来自雄性供体的胸动脉被移植到干扰素γ基因敲除小鼠体内,随后在受体小鼠中诱导干扰素γ的表达。在采集样本之前。
几周后,对动脉移植物进行组织学分析显示,治疗组中未观察到移植物动脉硬化。现在您已了解如何进行此项手术。请继续练习。
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本文描述了小鼠移植物动脉硬化模型的实验方案,重点介绍将供体血管移植到受体小鼠体内的操作步骤。该模型旨在评估特定基因改变对移植物动脉硬化的影响。
移植物动脉硬化仍是导致移植长期失败的主要原因,其发生机制与移植物内膜中平滑肌细胞的增殖密切相关。现有的临床前模型常因快速的免疫介导性移植物丢失而失败,限制了相关机制的研究。本文所述的小鼠模型通过促进供体细胞的长期存活以及依赖干扰素-γ(IFN-γ)的病理过程,克服了这一局限,为血管移植物研究中的靶点验证和机制性风险排除提供了支持。
该模型适用于从靶点验证到临床前评估的发现连续过程,可在先导化合物优化之前实现对血管移植物失效机制的研究。