皮肤去神经外科手术:一种用于皮肤病的小鼠模型测试要求的神经方法
2016年6月26日
本文包括小鼠皮肤遗传标记、手术去神经支配、皮肤活检和通过整装 β-半乳糖苷酶染色可视化标记的上皮细胞的详细方案。这些方法可用于测试正常和病理皮肤的小鼠模型中对神经的需求。
该程序的总体目标是检查神经对正常和病理皮肤的影响。这种方法可用于回答正常皮肤生物学中的关键问题，例如皮肤神经是否影响体内平衡和疾病。该技术的主要优点是您可以比较来自同一动物的完整和去神经支配的皮肤样本。
这种技术的视觉演示至关重要，因为神经可能难以识别和移除，对周围组织的损伤最小。首先，麻醉鼠标并使用脚趾捏检查它是否已达到适当的镇静平面。此外，请确认鼠标的呼吸和心跳正常。
现在将动物放在无菌手术区域的加热垫上。使用电动剪刀小心地去除将进行活检的背侧的毛发。然后使用 Betadyne 和酒精湿巾擦拭剃须区域。
确保从站点中删除所有剪发。现在使用黑色记号笔勾勒出活检部位。为了获得毛囊的纵向切片，活检的较长边缘应沿背中线旁的前后方向延伸。
使用手术刀，在不损坏下面的肌肉筋膜的情况下进行全层切除。出血通常很少。活检样本应包括表皮、真皮、皮下脂肪和脂膜。
将切除的皮肤样本放在干纸巾上，真皮面朝下。修剪掉多余的纸巾，如果需要收集其他样品，请将样品存放在冷 TBS 上长达一小时。回到小鼠身上，用 60 根相距约 3 毫米的尼龙缝合线缝合活检部位。
然后在恢复笼中监测老鼠，直到它恢复意识。根据指定的机构动物护理机构使用镇痛药，如果老鼠出现痛苦，请遵循他们的指导方针。在手术后 7 到 10 天内，取下缝合线。
继续处理活检以进行组织学或整体染色。麻醉动物，剃掉整个背皮，并清洁该区域，类似于活检程序。现在用无菌手术刀沿着背侧中线从脖子底部到尾巴上方大约半厘米处做一个切口。
使用无菌钝钳，轻轻地将左侧的皮肤从侧面缩回，以观察从颈部附近的肩胛骨脂肪垫到后肢上方的底层组织。现在在解剖光学显微镜下识别背侧皮神经。这些表现为白色股线，沿尾部穿过躯干壁的半透明筋膜，然后急剧弯曲并进入皮肤下松散的结缔组织。
接下来，使用超细镊子，将位于解剖部位 T3 至 T12 的动物左侧的神经从其节段在躯干壁弯曲到进入皮肤的部位拔出。垂直调整镊子的方向，并在其弯曲部位下方约半厘米处抓住神经。抓住后，向上拉，使神经伸展并与周围组织分离以将其移除。
避免损伤邻近的血管。确保在整个过程中保持组织湿润，定期滴入 0.9% 静止盐水溶液。继续去除从躯干壁延伸到皮肤的所有神经，但不要破坏躯干壁致密筋膜内的神经。
接下来，从暴露的皮瓣上去除所有神经。这些纤维包括背侧皮神经的远端分支，表现为白色分支链，零星地位于皮瓣真皮侧的结缔组织内。要去除这些细枝，请将镊子大致平行于真皮表面放置，抓住神经并向上拔动。
以这种方式去除所有可见的神经。不要刺穿血管和皮肤。在此步骤中，避免邻近血管破裂很重要。
如果您发现有相邻血管的神经，请最终跟随它到没有相邻血管的区域，然后通过拔除将其切除。现在，松开背中线切口右侧的皮肤，但不要去除任何神经。这将作为对侧假手术控制。
最后，像以前一样缝合动物并进行术后监测。后来，为了确认神经的稳定丧失，手术后几周，使用无菌皮下注射针轻轻刺破去神经支配区域。注意动物是否有反应，通常是颤抖或转头。
如果皮肤区域已经稳定地去神经支配，动物将表现出很少或没有反应。从无反应区域和对侧假手术侧收集皮肤活检，以获得匹配的实验和对照样本。从活检中，重要的是对多个组织学切片进行采样，以确定假标本和去神经支配标本之间接触圆顶丰度或形态的潜在差异。
glebe one cree ERT2 小鼠品系允许将他莫昔芬诱导的基因重组靶向显示高刺猬通路活性的皮肤区域，例如触摸圆顶上皮细胞。杂交这些小鼠以诱导 abolaxi 报告小鼠可视化触摸圆顶上皮细胞。节点对于维持正常的触摸圆顶及其相关的默克尔单元至关重要。
这在实验上通过正常触摸圆顶形态的逐渐丧失以及去神经支配后角蛋白 8 沉积细胞的丧失来证明。神经对于促进触摸圆顶中的刺猬信号传导也至关重要，如 Glebe one cree ERE2 表达所监测的那样，以及来自假皮肤和去神经支配皮肤的家用 beta 集体侧面染色。看完这个视频后，您应该对如何手术消融背侧皮神经有一个很好的了解，以测试这些神经是否参与正常的皮肤功能或它们是否调节疾病。
一旦掌握，这项技术就可以定期可靠地执行，对动物的压力最小。在此程序之后，可以使用氨基荧光染色等方法来确认神经是否从皮肤上完全消融，以及基因表达是否受到影响。
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概览
本文介绍了用于小鼠皮肤的基因标记、手术脱神经和皮肤活检的协议，以及通过整体β-半乳糖苷酶染色来可视化标记的上皮的方法。这些技术对于研究神经在正常和病理性皮肤状况中的作用至关重要。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 皮肤科
- 病理学
背景
- 了解神经对皮肤生物学的影响至关重要。
- 皮肤神经可能在皮肤稳态和疾病中发挥作用。
- 对完整和脱神经皮肤的比较分析可以提供见解。
- 由于难以识别神经，可视化技术是必要的。
研究目的
- 检查神经在正常皮肤生物学中的作用。
- 评估神经对病理性皮肤状况的影响。
- 开发可靠的神经识别和移除方法。
使用的方法
- 小鼠皮肤的基因标记。
- 手术脱神经技术。
- 皮肤活检程序。
- 用于可视化的整体β-半乳糖苷酶染色。
主要结果
- 展示了皮肤样本中神经识别的方法。
- 提供了比较脱神经和完整皮肤的协议。
- 强调了神经存在对皮肤健康的重要性。
- 促进了神经-皮肤相互作用的进一步研究。
结论
- 神经显著影响皮肤生物学和病理学。
- 开发的技术可以增强对神经功能的理解。
- 未来的研究可以在这些方法基础上获得更深入的见解。
常见问题
Executive Industry Relevance
This method enables direct comparison of innervated and denervated skin from the same animal, providing a controlled approach to assess nerve-dependent mechanisms in skin homeostasis and disease. By isolating the variable of nerve presence, it supports mechanistic de-risking in target validation for dermatological pathways. The technique is applicable to mouse models of skin pathology, offering translational relevance for preclinical evaluation of neurocutaneous interactions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates therapeutic hypotheses regarding nerve-skin signaling in cutaneous mechanosensory organs like touch domes.
- Operational Value: Enables functional validation of neuronal targets by comparing denervated and sham controls within identical genetic backgrounds.
- Predictive Value: Supports portfolio triage by clarifying whether neuronal targets drive pathology or homeostasis in skin disease models.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Prepares standardized biological systems with quantifiable outputs such as touch dome morphology and gene expression for compound screening.
- Reproducibility: Generates matched experimental and control samples from the same animal, reducing inter-subject variability in assay results.
- Scalability: Allows repeated sampling over time to monitor disease progression, supporting longitudinal assay design.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Adaptable to mouse models of skin pathology including atopic dermatitis, psoriasis, and cancer to test nerve dependence.
- Translational Continuity: Bridges discovery findings to preclinical validation by maintaining consistent nerve manipulation across study phases.
- Risk-Adjusted Decisions: Informs advancement criteria by determining whether observed phenotypes require intact innervation.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery continuum from target hypothesis testing through lead identification to preclinical validation, particularly for neuroimmune or neuroepithelial pathways in skin.
- Discovery Biology: Tests whether cutaneous nerves are required for touch dome maintenance or gene expression, supporting pathway de-risking.
- Screening: Produces denervated and intact skin samples suitable for standardized whole-mount staining and imaging-based readouts.
- Analytics: Enables quantitative comparison of structural and molecular endpoints between conditions to assess biological significance.
- Translational Research: Applies nerve ablation to disease models to evaluate continuity of nerve-dependent mechanisms from discovery to preclinical stages.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable nerve manipulation platform applicable across multiple skin disease models and target classes.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity by isolating nerve contribution to skin phenotypes.
- Operational Value: Standardizes nerve removal and control procedures, improving reproducibility across laboratories.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by confirming target engagement in a pathophysiologically relevant context.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of neurocutaneous targets based on functional requirement in disease models.
Implementation Considerations
- Requires expertise in microsurgical techniques and nerve identification under dissection microscopy.
- Dependent on sterile surgical infrastructure and postoperative animal care protocols.
- Necessitates standardization of denervation extent and validation methods (e.g., sensory testing) across users.
- Must account for variability in nerve regeneration or compensatory innervation when interpreting longitudinal data.
- Limited to accessible dorsal skin regions; adaptation to other sites may require modified surgical approaches.
