2014年11月24日
主动脉的病理变化可导致严重的发病率和死亡率,因此有必要对疾病进展及潜在治疗方法进行研究。本文介绍一种用于分离和切除小鼠主动脉的实验方案,以协助研究人员开展心血管疾病的相关研究。
本实验的总体目标是无菌地分离并切除小鼠主动脉。首先暴露胸腔和腹腔,实现这一目标。第二步是用冰冷的无菌生理盐水进行灌注。
接下来,移除胸腔和腹腔的器官,保留与主动脉相连的心脏。最后一步是切除主动脉周围的血管周围脂肪组织和外膜组织。最终,使用解剖显微镜确认所有周围组织均已清除干净,主动脉即可用于多种实验分析。
因此,该技术有助于回答心血管研究领域中的关键问题,例如动脉瘤的形成以及动脉粥样硬化斑块的发生。可以通过观察分子生物学方面的变化(如基因和蛋白质表达)来研究这些问题。在处死小鼠后,通过脚趾夹捏法确认其死亡状态。
接下来,用70%乙醇润湿腹部毛发以对皮肤进行消毒。然后将小鼠仰卧位固定在手术板上,四肢伸展。手术开始时,使用镊子定位剑突下方的腹部皮肤并将其分离。
接下来,提起皮肤并用剪刀将其剪除。这将暴露腹膜的上部区域和胸腔的下部区域。然后使用镊子和剪刀提起剑突,并沿肋下缘在剑突稍下方进行横向切口。
解剖胸腔时,应通过膈肌进入,注意不要损伤心脏或任何主要血管。随后沿肋下缘向头侧延长侧方切口,从而移除肋骨前部结构。
可能需要钝性分离以将心脏从胸壁前部移除,从而完成这些切口。现在使用纱布清理胸腔内的多余液体,以便更方便地接触器官。然后使用镊子和剪刀逐叶移除肺部。
此时应完全暴露心脏和主动脉,以便通过心脏穿刺采集血液。在进行灌流前立即执行此操作:用10毫升无菌冰浴的1×PBS填充一支10毫升注射器,然后安装一根25号针头。
小心地将针头插入左心室。然后在右心房做一切口,以防止在下一步中循环系统内压力过高。接下来,在两到三分钟内,缓慢将注射器中的磷酸盐缓冲液(PBS)注入心脏。
在喷出 PBS 时,使用无菌纱布吸收从切口处心房流出的液体。当 PERFUSE eight 全部喷出后,用纱布吸去残留的液体,以获得清晰的胸腔视野。为暴露胃肠道内容物,需穿过腹壁进行冷切,将切口延伸至耻骨上区域。
随后,从该处向双侧下肢方向剪开,形成皮瓣,皮瓣可固定或切除。继续操作,移除多个器官,包括肝脏的各叶、胰腺、脾脏、肠道以及下段食管。这样即可暴露腹主动脉。
在解剖肾周区域时需格外小心,因为该区域存在从主动脉发出至肾动脉的表浅分支。应精确且谨慎地进行此步骤的解剖操作,以防胃肠道细菌污染其他组织。用一份XPBS冲洗清理后的区域,并用纱布吸去多余液体,此时应可轻易暴露主动脉。随后使用剪刀和镊子将主动脉从脊柱上分离。
钝性解剖是合适的方法,强烈建议使用解剖显微镜。主动脉的分离可从尾侧或头侧开始。重要的是有序地进行组织清理与分离操作。
在分离血管周围脂肪组织时,应使用精细的显微剪刀将其去除,以避免损伤主动脉壁。这可以最大限度地减少培养主动脉平滑肌细胞时成纤维细胞污染的风险。仔细切除血管周围脂肪组织和外膜非常重要。
任何残留的组织都可能造成细胞培养污染,同时也会影响分子检测结果的准确性。通过本方法可获得一段完整的主动脉,该主动脉起始于心脏,并向下延伸至胸腔和腹腔,且保留肾动脉附着。获取的主动脉可在原位进行成像,以定量分析形态学变化,这些变化在腹主动脉瘤研究中具有诊断意义。
随后,可取出主动脉,进行固定和染色,以观察组织学变化,例如使用苏木精-伊红染色,或使用维多利亚蓝染色(Verhoeff-Van Gieson staining)观察弹力纤维带,从而评估主动脉的结构完整性。主动脉细胞还可用于原代细胞分离,并开展体外实验,如细胞活力检测和蛋白质定位分析。在完成该操作后,还可采用其他技术,如蛋白质和RNA提取,以检测蛋白质表达水平、酶活性以及基因表达情况。
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本文介绍了一种小鼠主动脉分离与切除的实验方案,该技术对于研究心血管疾病至关重要。由于主动脉的病理变化与发病率和死亡率密切相关,因此深入了解其病理机制十分必要。
分离小鼠主动脉可实现对临床前模型中血管病理的直接评估,有助于心血管药物研发中的靶点验证和作用机制去风险化。该技术可提供定量的形态计量学和分子检测结果,提高早期治疗评估的预测可靠性。通过促进可重复的组织制备,该方法加强了从发现到临床前验证的转化连续性。
主动脉分离技术适用于整个发现研究流程,可支持早期发现阶段的假设验证、筛选阶段的检测准备,以及临床前评估中的定量分析。