2016年12月2日
介绍了一种诱导心肌肥厚和心室重构的腹主动脉缩窄大鼠模型。该方法高效、高度可重复且具有微创性,为心肌肥厚及心功能障碍的研究提供了一个简便而有效的研究平台。
手术操作的总体目标是为研究心肌肥厚、重构及功能障碍提供一个简便的平台。该方法有助于回答心血管领域中的一些关键问题,例如心肌肥厚与重构相关的信号通路,以及在高血压性心脏病中发现新的治疗靶点。
该技术的主要优势在于它是一种微创方法,仅需非常简单的外科技术,且结果具有高度可重复性。这些技术的应用意义延伸至高血压性心脏病的治疗领域。由于腹主动脉缩窄会引发压力超负荷,并最终导致心肌肥厚、心脏重构及心力衰竭。
首先,使用研磨石将22号注射器针头的尖端磨钝。然后用镊子将针头以直角折叠。准备好所需的外科手术材料,包括恢复笼,并对手术器械进行高压灭菌。
将大鼠体重维持在约200克,并在控制温度环境下保持12小时光照-黑暗循环,自由摄食和饮水。将大鼠仰卧位固定于带有加热垫的手术平台,以维持其体温。彻底剃除手术区域的毛发,避免毛发接触导致伤口污染。
然后,使用碘伏或其他清洁试剂,擦洗已剃净毛发的腹部。接着,用手术刀沿腹部正中线做一道两厘米的切口。随后,用生理盐水润湿腹腔器官,并在手术过程中保持器官湿润。
使用棉球小心地将消化器官向一侧移开,以暴露下腔静脉和腹膜后区域。随后辨认腹主动脉,其位置紧邻下腔静脉,通常位于下腔静脉的左侧。接着用镊子刺穿腹膜,以暴露其下方的血管。
轻柔地分离靠近肾动脉的腹主动脉,并在左右肾动脉起始处之间将一根8厘米长的4/0丝线从血管下方穿过。用丝线打一个松散的双结,留出直径为3毫米的环。然后将钝化的弯曲22号针头置于环内。
在主动脉和针头周围打结并收紧,然后立即取出针头,以实现直径为0.7毫米的缩窄。使用6/0缝线关闭腹腔。随后采用单纯间断缝合关闭肌肉和皮肤切口。
使用碘酊擦拭手术部位以预防感染。为预防术后疼痛,给予动物对乙酰氨基酚治疗,并密切观察动物,直至其恢复足够的意识,表现为自由活动、进食以及维持胸卧位。术后10周称量大鼠体重。
在麻醉动物并确认麻醉深度后,将大鼠置于金属托盘上。在剑突中线附近的胸部区域做一个五厘米长的切口。使用锐利的镊子刺穿膈肌。
然后,使用剪刀沿两侧锁骨中线剪开并移除肋骨笼,以暴露心脏。沿心脏及血管边界仔细切除心脏。随后轻柔地取出心脏,避免抓取组织。
将心脏的主动脉干结扎到改良的朗根多夫(Langendorff)灌流装置的灌流针上,以固定心脏。随后使用克雷布斯(Krebs)缓冲液对心脏进行灌流,以清除血液。称量心脏重量,并计算心脏重量与体重的比值。
然后,在佩戴口罩的情况下,将器官置于4%多聚甲醛中,并在冰上固定过夜。固定心脏组织后,将其放置于组织切片装置上,切成2毫米厚的切片,并将切片放入包埋盒中。根据文本方案进行石蜡包埋和进一步切片后,通过将载玻片放入二甲苯溶液中30分钟进行脱蜡处理。
然后将组织依次经过梯度稀释的酒精溶液复水,再用蒸馏水处理。接着加入足量的苦味品红红染色液,完全覆盖组织切片,并孵育一小时。随后用0.5%乙酸溶液冲洗载玻片两次。
用无水乙醇将样品冲洗两次。将样品空气干燥后,用合成树脂封片。然后在显微镜下使用可见光,以200倍放大倍数对切片进行成像。
最后,计算偏振光下猩红红染色阳性区域占总面积的百分比,以反映纤维化的程度。如图所示,经腹主动脉缩窄手术后,心脏体积增大。这可通过心脏重量与体重比值升高得以证实,该比值是心肌肥厚的指标。
通过使用苦味酸-天狼星红染色法,可将胶原含量增加的纤维化心肌与正常区域区分开来。如这些染色样本所示,与对照组相比,腹主动脉缩窄手术后心肌纤维化程度增加。若操作得当,熟练掌握该手术后可在30分钟内完成。
完成该操作后,可进一步采用超声心动图等其他方法,以探讨心脏功能相关的其他问题。该技术建立后,为高血压性心脏病领域的研究人员探索心肌肥厚、心脏重构及心力衰竭的机制奠定了基础。观看本视频后,您应能够充分掌握如何通过腹主动脉缩窄术在大鼠中诱导心肌肥厚和心肌重构。
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本文描述了一种诱导心肌肥厚和心脏重构的腹主动脉缩窄大鼠模型。该方法具有微创性、高度可重复性,为心肌肥厚及心功能障碍的研究提供了有效的研究平台。
压力超负荷诱导的心脏重塑是心血管药物研发中的一个关键转折点,直接影响靶点验证和转化模型的选择。大鼠腹主动脉缩窄模型为研究心肌肥厚和纤维化的机制提供了一个可重复且微创的平台。该模型具有渐进性病理特征和可量化的输出指标,可用于早期治疗假设验证和项目筛选,具有较高的预测可信度。
该模型连接了早期发现与临床前验证,支持心血管研究项目中的假设检验、先导化合物筛选及转化医学研究。