用于将物质靶向递送至中枢神经系统的 小鼠 微外科灌注技术 通过 颈内动脉

该手术技术的总体目标是在不穿透颅骨的情况下，将外源性物质递送至小鼠脑内。该方法有助于解答神经科学领域中关于药物、病原体和外泌体在脑内作用的关键问题。该技术的主要优势在于对动物造成的创伤极小，能够保持神经网络的完整性，并在脑内实现较高的物质浓度。

首先，在诱导室中使用异氟烷与氧气混合气体对小鼠进行麻醉。麻醉诱导完成后，将动物转移至体视显微镜下的手术台，并连接鼻罩以维持手术深度的麻醉状态。确保呼吸频率保持在每秒一次至两次，且无喘息现象。

此外，确保动物对胡须刺激或脚趾夹捏无反应。使用无菌棉签在每只眼睛上涂抹一滴眼用润滑剂，以防止角膜干燥。用剃刀剃除手术区域的毛发后，使用70%乙醇和氯己定对术区进行消毒处理。

在体视显微镜下观察，使用手术剪和镊子从胸骨上方至下颌下方沿中线切开颈部。用镊子仔细分离脂肪和结缔组织，暴露气管。然后将一个直径约0.5厘米的柔软圆形物体置于颈部后方，以伸展颈部并进一步暴露操作区域。

接下来，使用钩子或组织牵开器分离气管周围的组织。在气管左侧，小心地用镊子分开结缔组织，以暴露左侧颈总动脉（CCA）。用镊子仔细去除所有结缔组织，暴露颈总动脉起始处分出的颈外动脉和颈内动脉的分叉处。

暴露颈外动脉（ECA）和颈内动脉（ICA）后，用镊子将一段1厘米长的尼龙缝合线置于颈外动脉下方。然后放置第二段1厘米长的缝合线。最后在ECA尽可能高的位置打一个永久结。

在颈外动脉（ECA）的最低可能位置、紧邻颈总动脉（CCA）分叉上方，打一个较松的可拆除结。然后使用血管夹在尽可能低的位置夹闭颈总动脉（CCA），并夹闭颈内动脉（ICA）。在颈外动脉上做小切口之前，正确夹闭颈内动脉可防止出血。

现在，使用显微解剖弹簧剪在两条结扎线之间的颈外动脉上做一个两毫米的切口。保持切口较小非常重要，因为过大的切口会导致待输注物质泄漏。通过将六英寸的毛细管连接到含有250 µL待输注物质的结核菌素注射器上，组装输注系统。

然后将毛细管尖端轻轻插入颈外动脉的切口内。继续推进毛细管尖端，直至其到达颈总动脉分叉处与颈总动脉夹之间中点位置。结扎下方的颈外动脉结。

确保结扎松紧适度，既能保持毛细血管通透性，又可防止液体渗漏。随后，移除颈内动脉（ICA）上的夹子。轻柔地推动注射器活塞，以每秒约10 µL的速度注入物质。

注入测试物质后，将夹子重新放回颈内动脉（ICA）。轻轻移除毛细管。然后，完全结扎远端颈外动脉（ECA）的结。

移除颈内动脉（ICA）和颈总动脉（CCA）上的夹子，然后撤去牵开器或组织钩及垫枕。用无菌生理盐水清洁待缝合区域，随后使用尼龙缝线缝合切口。

在给予经批准的抗炎剂和镇痛剂以缓解术后不适后，将动物置于带有加热垫的笼子中至少一小时，并监测其恢复情况。该直方图显示了通过左侧颈内动脉输注病毒七天后，利用实时PCR检测HIV的结果。与预期一致，左侧半脑的病毒水平较高。

该免疫荧光图像显示了通过颈内动脉输注细胞外囊泡后，小鼠脑组织切片中GFP标签CD63（一种外泌体标志物）的分布情况。图中绿色显示的表达CD63的细胞外囊泡与小鼠脑微血管相关。若操作熟练，正确实施该技术可在20分钟内完成。

该技术问世后，为神经退行性疾病领域的研究人员探索药物、病原体与外泌体在小鼠体内的相互作用开辟了道路。