小鼠肋骨切除手术操作：一种大规模长骨修复模型

该操作的目的是在肋骨的骨性部分制造一个大范围的切除，作为骨骼修复的模型。首先在动物体侧皮肤上做一切口并切开，以完成第一步。第二步是暴露需要被切除的肋骨。

接下来，可连同周围结缔组织鞘或骨膜一起，或保留骨膜，切除部分肋骨。最后一步是闭合切口，并让动物恢复。最终，该骨修复模型可用于展示大规模骨骼修复过程中发生的细胞和分子事件。

在哺乳动物中，该方法的可视化演示至关重要，因为操作手术器械需要精确性，而成功的手术则依赖于了解不同组织的位置。本次操作演示将由本实验室的两名研究生 Marissa Roar 和 Nikita Tripper 进行。在准备妥当手术区域以及所需的无菌器械和用品后，将一只小鼠放入含有 4% 异氟烷的诱导室中以诱导麻醉。

小鼠麻醉后，将眼药膏涂抹于小鼠眼睛，并确认麻醉深度。通过夹捏脚趾进行检测，小鼠应无任何反应。将小鼠置于体视显微镜载物台上的加热垫上或其附近，并将麻醉维持管的鼻罩罩住小鼠鼻部。

确保小鼠处于侧卧位。将异氟烷维持浓度调整为2%至3%，并观察其呼吸频率。随后使用25号针头进行皮下注射布托啡诺。

对于术后预先镇痛，腿部可能会出现抽动，这是一种正常反应。首先，通过触诊从最靠前的肋骨开始确定目标肋骨，该肋骨计为第一根肋骨。在本视频中，将切除第10根肋骨的一部分。

剃除肋骨区域的毛发，然后用聚维酮碘清洁，再用异丙醇擦拭三次。在拟切除的肋骨上方的皮肤、肌肉和脂肪层做一切口，长度为2厘米，将这三层组织均置于拉钩中，以暴露手术区域，同时尽量缩小切口尺寸。随后，使用5毫米的手术刀在距肋软骨关节近端5毫米处切开肋间肌，该位置肋骨弯曲程度较小。然后用尖头镊子仔细将肌肉与骨骼分离。

接下来，在动物体内保留骨膜的同时创建切除区域，需沿肋骨长度方向切开骨膜。然后使用尖头镊子非常小心地将纤细的骨膜从下方骨组织向侧方分离。必要时，可在显微镜下使用刻度测微尺或标尺量规测量切除范围。

然后使用精细的微型剪刀对骨骼进行横切。在一端小心地将骨骼从骨膜中抬起，并立即剪断另一端。将取出的肋骨放入4%多聚甲醛中，以备后续分析。

如果因切割骨骼导致出血，可用带棉头的棉签在切口末端施加压力4到5秒，以止血。关闭切口时，用3到4个9-0间断缝线将肋间肌缝合在残留的骨膜套上方。将缝线直接置于肋骨切端上方，作为手术位置的标记。

移除牵开器，然后使用9-0间断缝线缝合浅层的肌肉和脂肪组织。对于肌肉或脂肪层特别厚的小鼠，需逐层分别缝合。使用4到5根7-0缝线缝合皮肤，然后用组织粘合剂固定切口。

使用大号镊子将切口边缘夹合。通过将异氟烷浓度调至1%数分钟，逐渐使小鼠脱离异氟烷麻醉，随后关闭异氟烷。将小鼠置于加热灯下，直至其恢复意识。

在意识恢复后及整个愈合期间，小鼠应能正常活动和行走，且无任何痛苦迹象。待切口干燥后，将小鼠饲养于清洁的笼具中，并自由获取食物和水。雌性小鼠可同笼饲养，但雄性小鼠必须单独饲养，以防止争斗。术后需进行疼痛管理，包括以口服凝胶形式给予每12小时0.5毫克/千克的丁丙诺啡，持续48小时。

口服给药无需固定动物，从而避免对胸腔区域造成疼痛。该图像显示的是术后立即采集的4.5毫米肋骨切除段。未残留骨碎片。

样品用藏红染色，并在80%甘油中透明。箭头指示切割末端的位置。这是前一张图像中去除肋骨骨膜后的肋骨切除部分。

此处显示的经苏木精和伊红染色的组织切片表明，左侧黄色箭头所示部位仅有极少的骨膜附着于骨组织，而右侧则无骨膜。黄色星号表示骨髓腔。该图像显示一段已被切除的肋骨，其骨膜仍保持附着状态；此组织切片显示骨表面覆盖着完整的骨膜，如黄色方括号所示。

黄色星号再次指示骨髓腔。此图像显示了小鼠体内保留完整骨膜进行切除术后两个月愈合的骨骼标本，可见该区域已完全修复。刚刚展示的骨骼标本的组织学切片显示骨板壁和骨髓腔均已恢复。

此图像显示了愈合三个月后的骨骼标本。在切除部分肋骨及周围骨膜后，仅在图中左侧的切割端观察到轻微修复。黄色箭头指向chocos关节。

此组织学切片显示了先前所示骨骼标本的制备结果，可见肉芽组织、脂肪组织和肌肉细胞填充了切除部位。一旦掌握该技术，若严格按照本操作流程进行，可在一小时之内完成。其他方法，例如在肋骨的软骨部分制造切除区域，也可用于回答更多科学问题，比如：大规模软骨修复是如何发生的？

观看本视频后，您应充分了解如何在肋骨的骨性部分创建切除区域，以研究骨骼修复过程。I.