2018年3月5日
肠梗阻是指肠道出现部分或完全阻塞,可引起严重腹痛、恶心、呕吐,并阻碍粪便排出。该小鼠肠部分梗阻造模方法可靠,可用于研究肠道内病理性细胞增殖与死亡的潜在机制。
本手术操作的总体目标是稳定、可靠地在小鼠体内诱导肠梗阻,从而促进对胃肠道组织在梗阻刺激下发生的分子及表型变化的研究。该方法有助于解答胃肠研究领域中关于肠梗阻所致表型变化背后细胞机制的关键问题。该技术的主要优势在于其可靠性高、可重复性强且成本较低。
该技术在肠梗阻治疗方面具有重要意义,因为它模拟了由肠梗阻引起的人类病理中所观察到的表型特征。本实验操作将由本实验室的博士后 Se Eun Ha 和研究生 Lai Wei 演示。在确认动物对脚趾夹捏无反应后,向其眼部涂抹眼膏,并将小鼠置于加热垫上。
使用脱毛膏去除腹部毛发,并用70%乙醇清洁暴露的皮肤。用聚维酮碘溶液对术区进行消毒,将一张25厘米×50厘米的无菌纸巾覆盖于动物体表,其中间留出2.5厘米×2.5厘米的开口暴露手术区域。用无菌胶带将敷巾固定在开口边缘与皮肤交界处,使用15号手术刀片做一条3厘米长的纵向皮肤切口。
使用镊子和手术剪,小心地将皮肤与肌腹膜层分离,避免切开组织,并找到腹白线。然后使用显微镊子和剪刀沿腹白线剪开约2厘米,暴露腹膜腔,仔细辨认盲肠。用显微镊子缓慢轻柔地将盲肠、近端结肠和回肠从腹膜腔内移至无菌手术巾上,并立即用浸有0.9%无菌生理盐水的纱布湿润肠组织。
在回肠与近端结肠之间找到肠系膜,于肠系膜上紧邻回肠下方平行处做一长度为一厘米的切口,注意避免损伤任何血管结构。沿纵轴切开以暴露肠系膜血管,使用显微镊子撑开一个经高压灭菌消毒的合适尺寸硅胶环。将环的一端经切口插入,并将环的另一端与起始端对接,使器械恢复至原始环状形态。
确认环状物完全环绕回肠,并用缝线闭合该环。肠系膜上的切口应足够大以容纳环状物,但又需足够小,避免损伤血管。同时确保环状物置于回肠上,而非结肠上。
仔细将肠管复位至其原始解剖位置,并使用可吸收缝线沿腹白线以连续单纯缝合法缝合肌腹膜层。用浸有0.9%无菌生理盐水的纱布清理任何出血部位,然后使用新的尼龙缝线以连续单纯缝合法缝合皮肤。接着用聚维酮碘对伤口部位进行消毒,并注射抗生素,之后将动物置于保温箱中持续监测,直至完全恢复卧位状态。
在本实验中,与对照组假手术动物相比,部分梗阻手术后第8天小肠部分充盈并扩张,手术后第13天则完全充盈并显著扩张。此外,部分梗阻手术后第8天和第13天小鼠结肠中的粪便颗粒形成较对照组动物减少。在部分梗阻手术后第8天,环状狭窄近端回肠的平滑肌层出现肥厚,至第13天肥厚程度进一步加重。
通过免疫化学分析评估,在部分梗阻手术后第8天和第13天,平滑肌细胞在所有三个组织层中的生长速度均逐渐加快,而卡哈尔间质细胞在肌内和肌间层中发生退化。血小板源性生长因子受体α阳性细胞亚群(也称为PDGFRα细胞)在部分梗阻小鼠的肌间层中发生动态重塑:术后第8天观察到其生长,但在第13天时已出现退化。此外,在部分梗阻小鼠中,神经元细胞在术后第8天和第13天时于肌间和肌内区域也显著减少。
掌握该技术后,应在30分钟内完成操作,以确保小鼠存活。进行此操作时,快速而轻柔地处理组织至关重要。完成该操作后,可进一步采用其他方法(如胃肠道传输测试),以探究梗阻如何改变肠道蠕动的相关问题。
该技术问世后,为胃肠道研究领域的研究人员探索小鼠肠梗阻后果奠定了基础。观看本视频后,您应能充分掌握如何快速、规范地在小鼠回肠上套置环状物以建立肠道部分梗阻模型。请务必注意,使用手术器械和针头具有极高危险性,必须采取适当的安全防护措施。
此外,在进行该操作时,务必佩戴无菌手套并采用无菌技术。
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本文介绍了一种旨在在小鼠体内建立肠梗阻的外科手术方法,该方法对于研究胃肠道组织中的分子和表型变化至关重要。该技术可靠、可重复且成本较低,是该领域研究人员的一项重要工具。
该手术模型使生物制药研究人员能够在可控的体内环境中研究肠平滑肌肥厚及细胞重塑,有助于对阻塞性胃肠道疾病治疗靶点进行机制层面的风险评估。通过模拟人类肠梗阻中观察到的表型变化,该模型在早期发现阶段的靶点验证和检测方法开发中具有预测价值。其可靠性高且死亡率低,可增强从发现到临床前验证的转化连续性。
该模型可整合到从靶点假设验证、先导化合物筛选到临床前药效评估的整个发现流程中,尤其适用于靶向胃肠道的治疗药物研发。