Name: 血管补片在大鼠主动脉和下腔静脉 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-02-27T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 4 s
Description: 学习在大鼠主动脉和下腔静脉中植入牛心包血管补片的方法，用于比较动脉与静脉环境下新生内膜增生的差异。该技术操作简便，可在30至40分钟内完成，为血管生物学研究提供可靠的动物模型。

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本工作部分得到了美国国立卫生研究院资助 R56-HL095498、&#160;R01-HL-095498（授予 AD）、&#160;R01-HL128406、美国退伍军人事务部生物医学实验室研究与发展计划的杰出研究奖 I01-BX002336（授予 AD）、耶鲁大学外科系 Ohse 奖（授予 AD）、Sarnoff 心血管基金会博士后奖学金（授予 JMS），以及康涅狄格州退伍军人事务医疗系统（美国康涅狄格州西黑文）提供的资源和设施支持。牛心包补片由 LeMaitre Vascular 公司（美国马萨诸塞州伯灵顿）慷慨提供。

必须获得相应的机构动物护理和使用委员会的批准，以表明您的实验方案符合所在机构动物研究伦理委员会的指导方针。
1. 麻醉与术前操作
<ol>
	<li>将体重约200 g的雄性Wistar大鼠置于亚克力诱导室中，通过吸入含3%异氟烷和1 L/min氧气的混合气体进行麻醉。</li>
	<li>通过夹捏足趾和尾部无反应来确认麻醉深度。在动物麻醉期间，于眼部涂抹眼膏以防止角膜干燥。将每只大鼠仰卧位固定于塑料手术板上，并佩戴硅胶面罩，通过持续吸入方式给予2–3%异氟烷。在动物未恢复足够意识以维持胸卧位之前，不得离开无人看护状态。</li>
	<li>佩戴无菌手套后，使用脱毛剂去除腹部腹侧的毛发。此时通常通过皮下或腹腔途径给予布托啡诺。</li>
</ol>
2. 手术操作
<ol>
	<li>Patch venoplasty
	<ol>
		<li>手术前，使用显微剪刀将牛心包补片修剪为 3 mm × 1.5 mm × 0.6 mm 的尺寸。将补片置于细胞培养皿中，用 10 mL 无菌生理盐水浸泡 5 分钟。</li>
		<li>根据所在机构的规程，使用局部消毒剂准备切口部位，并铺置手术巾。手术全程佩戴无菌手套并使用无菌器械，以维持无菌操作。&#160;可在计划皮肤切口的部位注射局部麻醉剂。</li>
		<li>使用手术刀从剑突水平至耻骨上方做正中腹部切口。</li>
		<li>置入拉钩，将所有肠管从腹腔向右侧翻出。用浸有生理盐水的纱布包裹肠管。</li>
		<li>暴露肾下腔静脉（IVC）。补片植入部位位于肾静脉起始水平下方约 2 mm 处；在此处游离腔静脉。使用 6-0 尼龙缝线结扎并切断该水平的所有腰静脉和属支静脉。</li>
		<li>在肾下腔静脉的近端和远端各放置两个显微外科夹。使用 25 G 针头穿刺腔静脉前壁进行静脉切开，然后用剪刀将其扩大至约 3 mm（图 1A）。</li>
		<li>使用连续或间断的 10-0 尼龙缝线将补片缝合于静脉切口处（图 1B）。</li>
		<li>完成静脉成形术的关闭。先移除远端夹钳以排出补片内气体，再移除近端夹钳以恢复腔静脉血流。</li>
		<li>观察 30 秒且不加压，确认止血完全。将肠管复位至正常解剖位置。根据批准的动物实验规程，使用连续缝合法关闭腹部切口。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Patch arterioplasty
	<ol>
		<li>手术前，使用显微剪刀将牛心包补片修剪为 3 mm × 1.5 mm × 0.6 mm 的尺寸。将其浸泡于无菌生理盐水中。</li>
		<li>使用局部消毒剂准备切口部位，并铺置手术巾。手术全程佩戴无菌手套并使用无菌器械，以维持无菌操作。</li>
		<li>使用手术刀从剑突水平至耻骨上方做正中腹部切口。</li>
		<li>置入拉钩，将所有肠管从腹腔向右侧翻出。用浸有生理盐水的纱布包裹肠管。</li>
		<li>暴露腹主动脉。补片植入部位位于肾动脉起始水平下方约 2 mm 处；在此处游离主动脉。使用 6-0 尼龙缝线结扎并切断该水平的所有腰动脉。</li>
		<li>夹闭肾下腹主动脉。使用 25 G 针头穿刺主动脉前壁进行动脉切开，然后用剪刀将其扩大至约 3 mm（图 1C）。</li>
		<li>使用连续的 10-0 尼龙缝线将补片缝合于动脉切口处（图 1D）。完成动脉成形术的关闭。先移除远端夹钳以排出补片内气体，再移除近端夹钳以恢复主动脉血流。</li>
		<li>观察 30 秒且不加压，确认止血完全。将肠管复位至正常解剖位置。根据批准的动物实验规程，使用连续缝合法关闭腹部切口。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. 术后操作步骤
<ol>
	<li>关闭腹腔后，停止麻醉。根据机构动物护理和使用委员会推荐的指导原则，进行术后护理，包括镇痛和伤口护理。</li>
	<li>镇痛可采用0.1 mg/kg剂量的丁丙诺啡，术后24小时内每间隔不少于12小时肌肉注射一次。每天在动物房内检查动物状态，确保其顺利度过围手术期并得到充分的术后疼痛治疗。动物在接受手术后，未完全恢复前不得与其他动物同笼饲养。</li>
</ol>
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</style>
<style type="text/css">p.p1 {margin: 0.0px 0.0px 0.0px 0.0px; font: 12.0px Helvetic
</style>

<ol><li>Muto, A., Nishibe, T., Dardik, H., Dardik, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patches+for+carotid+artery+endarterectomy%3A+current+materials+and+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vasc+Surg%22%5BJournal%5D)">Patches for carotid artery endarterectomy: current materials and prospects.</a> J Vasc Surg. 50 (1), 206-213 (2009).</li>
<li>Li, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Current+usage+and+future+directions+for+the+bovine+pericardial+patch%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Vasc+Surg%22%5BJournal%5D)">Current usage and future directions for the bovine pericardial patch.</a> Ann Vasc Surg. 25 (4), 561-568 (2011).</li>
<li>Biasi, G. M., Sternjakob, S., Mingazzini, P. M., Ferrari, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nine-year+experience+of+bovine+pericardium+patch+angioplasty+during+carotid+endarterectomy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vasc+Surg%22%5BJournal%5D)">Nine-year experience of bovine pericardium patch angioplasty during carotid endarterectomy.</a> J Vasc Surg. 36 (2), 271-277 (2002).</li>
<li>Papakostas, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+the+vascu-guard+bovine+pericardium+patch+for+arteriotomy+closure+in+carotid+endarterectomy.+Early+and+long-term+results%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Vasc+Surg%22%5BJournal%5D)">Use of the vascu-guard bovine pericardium patch for arteriotomy closure in carotid endarterectomy. Early and long-term results.</a> Ann Vasc Surg. 28 (5), 1213-1218 (2014).</li>
<li>Ohwada, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glutaraldehyde-fixed+heterologous+pericardium+for+vena+cava+grafting+following+hepatectomy%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatogastroenterology%22%5BJournal%5D)">Glutaraldehyde-fixed heterologous pericardium for vena cava grafting following hepatectomy.</a> Hepatogastroenterology. 46 (26), 855-858 (1999).</li>
<li>Mori, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Standard+hepatic+vein+reconstruction+with+patch+plasty+using+the+native+portal+vein+in+adult+living+donor+liver+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Liver+Transpl%22%5BJournal%5D)">Standard hepatic vein reconstruction with patch plasty using the native portal vein in adult living donor liver transplantation.</a> Liver Transpl. 18 (5), 602-607 (2012).</li>
<li>Bai, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pericardial+patch+venoplasty+heals+via+attraction+of+venous+progenitor+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+Reports%22%5BJournal%5D)">Pericardial patch venoplasty heals via attraction of venous progenitor cells.</a> Physiological Reports. 4 (12), (2016).</li>
<li>Li, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pericardial+patch+angioplasty+heals+via+an+Ephrin-B2+and+CD34+positive+cell+mediated+mechanism%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Pericardial patch angioplasty heals via an Ephrin-B2 and CD34 positive cell mediated mechanism.</a> PLoS One. 7 (6), 38844(2012).</li>
<li>Bai, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pretreatment+of+pericardial+patches+with+antibiotics+does+not+alter+patch+healing+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vasc+Surg%22%5BJournal%5D)">Pretreatment of pericardial patches with antibiotics does not alter patch healing in vivo.</a> J Vasc Surg. 63 (4), 1063-1073 (2016).</li>
<li>Muto, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Eph-B4+prevents+venous+adaptive+remodeling+in+the+adult+arterial+environment%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Med%22%5BJournal%5D)">Eph-B4 prevents venous adaptive remodeling in the adult arterial environment.</a> J Exp Med. 208 (3), 561-575 (2011).</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

我们描述了一种可在大鼠静脉或动脉中使用的补片血管成形术模型，分别建立补片静脉成形术或补片动脉成形术。利用该心包补片模型，我们发现大鼠下腔静脉补片成形术后出现显著且稳定的新生内膜增生，而主动脉补片动脉成形术则相对较少（图2）7,8。
有几个技术要点值得注意。在主动脉血管成形术中，缝线必须足够紧密且数量充足或间距合理，以防止在动脉高压环境下发生血液渗漏。在下腔静脉（IVC）血管成形术中，所有手术操作均需格外小心和轻柔，因为下腔静脉管壁极薄且脆弱。此外，植入部位周围的腰静脉和细小属支静脉必须仔细分离并结扎，以防出血。在动脉和静脉手术中，应先移除远端血管夹，以排出管腔内的空气，避免发生肺空气栓塞；随后再移除近端血管夹，以恢复远端血流。&#160;最后，在穿刺主动脉或下腔静脉壁时，切勿穿破后壁；若不慎穿破后壁，应使用10-0缝线缝合破口。
主动脉补片血管成形术的一个缺点是后期可能发生假性...

血管外科医生通常使用心包补片（无论是牛源性还是猪源性）来闭合血管，以降低再狭窄的风险1,2。在动脉手术中，与直接缝合相比，心包补片血管成形术可降低再狭窄的发生率3,4。静脉补片成形术也以类似方式用于闭合静脉，但其应用频率低于动脉手术5,6。补片通常在其管腔表面形成新生内膜增生；然而，新生内膜形成的机制仍不明确，尤其是在动脉与静脉环境中新生内膜形成差异的比较方面。我们先前的研究表明，心包补片在动脉和静脉环境中均能吸引祖细胞，且静脉补片成形术的新生内膜形成较动脉补片更为显著7,8。
本研究描述了一种用于心包补片血管成形术的大鼠模型，该模型常用于静脉和动脉的闭合，可用于研究新生内膜的形成；此方法是临床上常用于人类患者的手术技术的小型动物模型。与小鼠模型相比，大鼠模型的血管直径更大，有利于手术操作的技术实施，并有助于缩短该模型的学习曲线。

<table><tbody><tr><td>牛心包补片</td><td>LeMaitre Vascular</td><td></td><td></td></tr><tr><td>血管夹</td><td>Roboz Surgical Instrument Co.</td><td>RS-5424</td><td></td></tr><tr><td>持夹钳</td><td>Roboz Surgical Instrument Co</td><td>RS-5410</td><td></td></tr><tr><td>10-0 Prolene 缝线</td><td>Arosurgical Co.</td><td>T05A10N10-13</td><td></td></tr></tbody></table>

大鼠主动脉或下腔静脉补片血管成形术

Patch Angioplasty in the Rat Aorta or Inferior Vena Cava

心包补片常用于血管外科手术中闭合血管。为了便于研究补片上形成的新生内膜增生，我们建立了一种大鼠补片血管成形术模型，该模型可应用于静脉或动脉，分别形成补片静脉成形术或补片动脉成形术。本文讨论了该模型的技术细节。分离肾下腔静脉或主动脉，并在其近端和远端进行夹闭。在6至8周龄的Wistar大鼠肾下腔静脉或主动脉上做3 mm的静脉切开或动脉切开。随后使用牛心包补片（3 mm × 1.5 mm × 0.6 mm）并以10-0尼龙缝线缝合切口。与动脉补片相比，静脉补片在术后第7天表现出更明显的新生内膜增厚。这种新型的心包补片血管成形术模型可用于研究血管生物材料上的新生内膜增生，也可用于比较动脉与静脉环境之间的差异。

补片血管成形术后，静脉补片组（n = 42）和动脉补片组（n = 24）均未发生血栓形成。术后第7天，两组动物无论使用静脉或动脉补片，存活率均为100%。
第7天收获补片，并用苏木精和伊红染色，新内膜厚度的比较方法如前所述7。由于补片与新内膜之间存在明显的形态学差异，因此很容易区分新内膜。在静脉补片中，补片管腔侧存在一层明显增厚的新内膜，且新内膜中积聚了更多的细胞（图2A、2C）；而在动脉补片中，新内膜层则明显较薄，仅有少量细胞附着于补片管腔侧（图2B、2D）。静脉补片中的新内膜显著厚于动脉补片（图2E）。第14天的结果与此相似（数据未显示）。这些结果表明，与其他模型相比，补片血管成形术模型可在较短时间内获得更厚的新内膜，具有明显优势。
<p class=...

我们建立了一种可用于小直径静脉或动脉的心包补片血管成形术模型。该模型可用于比较静脉和动脉新生内膜增生的形成。

心包补片在血管外科中常用于闭合血管。为了便于研究在补片上形成的新生内膜增生，……

本实验的总体目标是将血管生物材料植入动脉或静脉环境中。该方法有助于解答在动脉或静脉环境中植入的生物材料表面所形成的新生内膜增生差异这一关键科学问题。该技术的主要优势在于易于掌握，且操作所需时间较短。确认动物对脚趾夹捏无反应后，通过腹腔注射给予布托啡诺作为预先镇痛。去除动物腹侧腹部的毛发。接着，使用显微剪刀将牛心包补片修剪成 3 × 1.5 × 0.6 毫米大小，并将其浸泡于细胞培养皿中的 10 毫升无菌生理盐水中，持续五分钟。在敷料浸泡的同时，使用局部消毒剂对切口部位进行消毒，并用手术巾覆盖动物。在解剖显微镜下，用手术刀从剑突开始沿腹中线向耻骨上方做一切口，将牵开器插入切口。打开腹腔后，将肠管移出腹腔并置于动物右侧，用生理盐水浸湿的纱布包裹组织。使用无菌棉签暴露肾下腔静脉（IVC）。然后用镊子在肾静脉起始处下方约两毫米处游离腔静脉，并使用6-0尼龙缝线结扎并切断所有腰静脉和属支静脉。接着，在近端和远端肾下腔静脉处各放置一个显微外科夹，用25号针头穿刺腔静脉前壁，再用剪刀将穿刺孔扩大至约三毫米。现在使用补片和10-0尼龙缝线完全闭合静脉切口。先移除远端夹子以排出补片内的气体，随后移除近端夹子以恢复下腔静脉的血流。然后在无压迫状态下观察补片30秒，确认止血完全，将肠管还纳至腹腔内，按照批准的动物实验方案，使用连续缝合关闭腹腔。按照机构动物护理和使用委员会的建议，实施术后护理，包括镇痛和伤口护理，并持续监测动物，直至其恢复完全的胸骨卧姿。对于补片动脉成形术，将修剪好的补片如前所示浸入无菌生理盐水中。在按照静脉成形术的方法取出肠管后，使用无菌棉签暴露主动脉。然后在肾动脉起始处下方约两毫米处游离腹主动脉，并使用6-0尼龙缝线结扎并切断所有腰动脉。接着，夹闭肾下腹主动脉，并用25号针头穿刺腹主动脉前壁。用剪刀将穿刺口扩大至约三毫米。然后使用补片和连续的10-0尼龙缝线完全闭合动脉切口。先移除远端夹钳以排出补片内的气体，随后移除近端夹钳以恢复主动脉血流。确认止血后，将肠管还纳至腹腔，并根据批准的动物实验方案，使用连续缝合法关闭腹腔，按上述方法提供术后护理。在第七天收获的体外循环（IVC）补片中，补片管腔侧可见明显的厚层新生内膜，且新生内膜中聚集了更多的细胞。而在动脉补片中，新生内膜层通常要薄得多，仅有少量细胞附着于补片的管腔侧。事实上，两种补片环境之间新生内膜厚度的定量比较表明，静脉补片环境中的新生内膜显著厚于动脉补片环境，提示补片静脉成形术模型相较于其他模型，可在较短时间内获得更厚的新生内膜，具有优越性。一旦掌握，若操作得当，该技术可在 30 至 40 分钟内完成。该技术建立后，为血管生物学领域的研究人员探索血管疾病中的新生内膜增生开辟了道路。

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通过股动脉入路将人用尺寸冠状动脉支架植入大鼠腹主动脉

学习在大鼠主动脉和下腔静脉中植入牛心包血管补片的方法，用于比较动脉与静脉环境下新生内膜增生的差异。该技术操作简便，可在30至40分钟内完成，为血管生物学研究提供可靠的动物模型。

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