September 24th, 2014
大脑与那些没有得到很好的利用体外或异位的分析代表素质唯一的站点。原位小鼠模型重现的位置及生长特点可以用立体定位仪固定和低压注射泵颅内注射可靠地创建。
该程序的总体目标是创建一个一致且可重复的人脑肿瘤模型,该模型可用于准确测试和比较新的治疗策略。这是通过为动物准备手术并找到正确的注射部位来实现的。找到后,在颅骨上钻一个孔,并将注射器降低到适当的深度。
为了获得肿瘤生长,然后以缓慢受控的方式注射细胞,然后延迟和逐渐撤出针头。最终,可以开发一种一致的小鼠模型,其肿瘤生长组织病理学与人类状况相似,并且可以通过基于 Lucci 的体内成像来测量生长速率。这项技术的精确性对于了解人脑肿瘤的新治疗策略至关重要。
肿瘤注射的可变定位会导致肿瘤生长的变化,这是由于微环境、药物递送或其他在大脑不同区域之间差异很大的事物引起的。这种方法的视觉演示很重要,因为涉及鼠标定位和注射部位定位的步骤需要三维作,而这不容易用书面或图形格式描述。首先,清洁和净化小鼠立体定位架和手术所需的所有其他设备。
使用针对所选模型优化的设置,程序、注射参数和注射泵运行的其他变量。接下来,在工作区域布置高压灭菌手术工具包括至少两个 1.0 毫米的牙科钻头,用于一系列手术。用 70% 乙醇对手术器械进行消毒,然后在每只动物之间用珠子消毒器 30 秒,或按照 IACUC 方案的建议消毒。
最后,收集所需的所有医疗用品和一次性材料 应去除用于标记颅骨的细尖永久性记号笔并专门用于手术。胰蛋白酶复苏后,将细胞悬浮在 PBS 中,并通过离心 Resus 沉淀。将细胞悬浮在每 100 毫米板约 5 毫升的无血清 dmem 中。
接下来,使用血液、细胞仪或自动细胞计数仪对活细胞进行计数。计数后,通过沉淀细胞并复苏悬浮 SF dmm 来调整活细胞密度。将细胞放在冰上或冷藏袋中冷藏,但不要让细胞冻结。
通过手指轻弹轻轻混合,诱导动物麻醉,并通过检查书写反射或缺乏活动来确认动物已充分镇静。麻醉后,用纱布垫盖住鼠标以保暖,并在整个手术过程中定期监测动物。接下来,将鼠标放置在立体定位框架中。
使用托板杆和耳杆,尽量保持耳对眼表面水平。最后,用眼药膏润滑眼睛,并交替使用聚维酮碘消毒剂和 70% 乙醇清洁耳朵和眼睛之间的皮肤两次。皮下注射镇痛药后,通过检查脚趾捏反射来确认动物已完全麻醉。
在皮肤切口之前,立即做一个小切口以暴露 BMA 和注射部位。从中线轴和右眼之间的点朝右耳方向的对角线切口允许轴同时到达 bgma 和注射部位。缩回皮肤并使用无菌棉签擦干颅骨表面。
用另一根棉签吸干骨头,用过氧化氢润湿。要可视化 bgma,请将带针头的空注射器锁定到微型泵中,然后将尖端直接放在 bgma 上。将对齐控制台上的坐标归零。
将针头横向移动 2.5 毫米,向前移动 1.5 毫米。托雷马。使用立体定位装置上的控制旋钮,稍微抬起注射器,并用专用的毡尖在颅骨上标记确切位置。笔。如果颅骨的外表面不再与背平面的 bgma 齐平,请将背侧腹侧读数重置为零,以确保注射深度正确。
使用配备无菌牙尖的手持式旋转钻在颅骨上钻一个小孔。将钻头与颅骨成一定角度,然后非常轻柔地将尖端触碰到骨头。不要完全钻穿骨头。
获得最干净、创伤最小的注射。在细胞注射过程中,当注射器针头刺穿颅骨时,用蘸有 PBS 或生理盐水的棉签去除骨尘。将注射器放回泵中,然后将针头笔直向下降低到针孔。
为了确认位置,轻轻混合细胞悬液并将细胞吸入注射器中。使用泵控制器,避免气泡和结块,并用酒精棉签擦拭针头。要去除外表面的污染细胞,请将针头降低到颅骨表面的水平。
然后慢慢放下针头。刺穿颅骨的整个厚度,并在一分钟内穿透大脑至腹侧 4 毫米的深度,然后将针头缓慢撤回至腹侧 3.5 毫米,确认在泵控制器中输入了正确的参数,然后按运行。停。要自动注射细胞,请观察注射器并确保柱塞移动到桶中。
将针头留在原位一到两分钟,然后非常缓慢地将针头从组织中抽出。应在 5 分钟内取出针头。用棉签吸干毛刺孔周围的区域,让皮肤边缘张开,让骨头干燥。
从泵中取出注射器,并用无菌水和乙醇快速冲洗。接下来,将无菌骨蜡涂抹在钻孔上,并使用无菌棉签的木端将蜡捣实到骨头上并进入骨头。如果表面充分干燥,则应粘附在缝合伤口后,将氟的 isof 降低至 0%,并将鼠标从立体定位装置中取出。
将动物放在加热的表面上,观察直至完全恢复。重要的是使用 70% 乙醇和珠子消毒器清洁所有仪器和设备,或在每只动物之间进行消毒。手术后应监测注射的小鼠两天是否有疼痛、感染或其他并发症的迹象。
在所需时间评估小鼠疾病麻痹、活动减少、体重减轻、癫痫发作或一般疾病的临床体征。注射后点,通过磁共振成像或体内成像系统监测肿瘤发展。这些 MRIT 两个加权图像比较了来源于 U 87 细胞的肿瘤与来源于 U2 51 细胞的肿瘤。
随时间绘制的肿瘤体积显示了肿瘤发展和生长的可重复窗口,这在所有实验中都是一致的。将 U2 51 荧光素转导的 GBM 细胞注射到裸鼠体内的 IVIS 图像显示,左侧的小鼠注射成功,并在所需位置显示出非常强的发声信号。而右侧的鼠标则显示由于注射位置或技术不当而导致的不成功结果。
肿瘤大小是根据感兴趣大脑区域中的荧光素活性估计的,并随时间绘制。蓝线对应于颅内注射成功的小鼠,而红线对应于肿瘤细胞移位到脊柱的小鼠 h 和 e 对 U 87 GBM 细胞的肿瘤进行染色后,显示致密的肿瘤生长区域和邻近的正常脑组织,恶性细胞微小侵袭。源自 U2 51 GBM 细胞的肿瘤中心的这一部分非常接近地复制了典型人 GBM 中多核恶性细胞的奇异组织病理学。
在尝试此程序时,重要的是要记住,肿瘤模型的可重复性取决于小鼠头部的精确和安全定位以及注射部位的一致定位。此外,渐进的速率和一致的注射压力也是必不可少的。这项技术使神经肿瘤学领域的研究人员能够探索人脑肿瘤的新治疗策略,同时消除因脑肿瘤细胞注射定位不精确而加剧的一些变异性。
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本程序旨在建立可靠的人类脑肿瘤小鼠模型,用于测试新型治疗策略。通过利用精确的手术技术,研究人员可以创建与人类情况非常相似的肿瘤。