小鼠鼻上皮电位差测定法量化跨上皮离子转运

鼻电位差是一种用于表征模拟囊性纤维化的转基因小鼠表型的重要方法。该方法可用于评估新型囊性纤维化疗法的有效性。该技术的主要优势在于，能够在持续繁殖的小鼠中提供可靠的测量结果。

它可降低相关死亡率，并允许在同一只动物上重复进行测试。制备双腔鼻导管时，将一根20厘米长的聚乙烯管中部置于火焰上约10至15秒，直至其软化至可拉伸状态。随后，将两端拉开，得到一段长约15厘米、外径为0.1毫米的极细毛细管，用作鼻部探针。

随后，使用纯乙醇清洗并脱脂两根毛细管。用胶带将它们固定在一起，并使用氰基丙烯酸酯胶水粘合。用剃刀片切除探针多余的长度，制备成约八厘米长的双腔导管。

然后，通过两个腔道注入水，以确认其通畅性，并在距离尖端五毫米处做一标记。随后，将电解质膏与饱和的三摩尔钾溶液按1:1的比例混合，配制乳膏混合物，注意避免产生微小气泡。对于实验装置，为防止测试期间及测试后动物发生低体温，使用两个加热垫，一个用于测量装置，另一个用于动物测试结束后恢复期间所放置的盒子。

打开连接至数据存储高输入阻抗、高分辨率电压表的计算机，然后启动数据采集软件。将电极连接至电压表。

将电极的尖端共同浸入乳霜混合物中。检查初始电极偏移值，如果该值超过正负两毫伏，则弃用这些电极。然后，打开蠕动泵，并将泵管插入鼻导管的灌注腔内。

使用10微升移液器吸头将电解质乳膏混合物填充至鼻导管的一个管腔内。将导管连接至硅胶管连接头，并用乳膏混合物填充该连接头。随后，将正极电极插入连接头中。

检查测量电极桥的偏移值，如果偏移值大于正负两毫伏，则弃用该电极桥。随后，将泵管的近端出口连接至盛有所选鼻腔灌注溶液的小瓶。然后，将泵管的远端出口连接至鼻导管的灌注腔。

接下来，用新鲜的A1溶液填充鼻导管的第二个管腔。将鼻导管的尖端浸入装有A溶液的小瓶中。反转蠕动泵的方向，使鼻导管中相当于10秒灌注长度的部分充满液体。随后，将一张吸水纸折叠成一个宽约三厘米的垫子，用于支撑小鼠头部。用吸水纸覆盖加热垫。

然后，将小鼠仰卧置于加热垫上，并用胶带固定其四肢和尾巴。随后，将参考静脉导管插入后肢的皮下空间。拔出针头，并连接至硅胶管接头。

用奶油混合物填充导管和连接器。接下来，将正极测量电极连接到鼻导管，将负极参考电极连接到插入动物后肢皮下空间的导管。然后，根据需要使用胶带固定导管和电极，以防止任何移位。

放置参考电极和盐桥后，将鼻导管尖端浸入静脉导管连接器内的电极膏混合物中，再次验证测量电极盐桥的偏移值。记录稳定后的最终偏移值。现在，用胶带将小鼠耳朵固定在加热垫上，位置位于两片吸水组织之间的空旷区域。

在不触碰眼睛的情况下固定活力。为吸收口腔内的液体，将舌头向一侧移动，并将约一厘米长的尖头滤纸条插入嘴中。为吸收从灌注鼻孔流出的液体，在鼻尖处放置第二块滤纸。

通过将鼻导管尖端置于口腔内，检测上皮电位的阳性对照值。使用精细镊子夹持导管，并在良好直视照明下，轻柔地将鼻导管插入一个鼻孔，深度达距鼻尖4至6毫米处。注射麻醉药物5分钟后，将加热垫轻轻倾斜约30度，使动物头部朝下。

监测最大基础电位差（PD）值。当该值在30秒内保持稳定时，依次以每分钟10微升的速度向鼻黏膜灌注四种缓冲溶液。第一种溶液灌注10秒，随后每种溶液灌注5分钟，或直至达到稳定电压为止。

当福斯科林的瞬时反应开始下降时，停止灌注福斯科林。评估完成后，将小鼠从加热垫上移开，给予麻醉拮抗剂混合物，并将其转移至带有加热垫的恢复箱中，直至完全恢复。

以下是来自一只纯合型正常小鼠和一只携带F508缺失CFTR突变纯合型小鼠的代表性鼻部电位差（PD）记录图，以及所获得的鼻部PD参数的各个具体数值。阿米洛利反应值是指用含阿米洛利的基础缓冲盐溶液灌注鼻黏膜期间，鼻部PD在结束时与开始时数值之间的差值。无氯反应值是指用无氯缓冲盐溶液（含阿米洛利）灌注鼻黏膜期间，鼻部PD在结束时与开始时数值之间的差值。

佛司可林反应是指在用无氯缓冲盐溶液加佛司可林和阿米洛利灌注鼻黏膜期间，鼻电位差（PD）在灌注结束时与开始时的数值之差。总氯离子反应是在零氯灌注条件下获得的最后两个参数之和。该项目可用于研究小鼠中的转运缺陷，也可用于大鼠、大鼠以及雪貂囊性纤维化模型中的相关研究。

以及在阉鼠模型中钠离子转运缺陷的研究。所有转运蛋白均可通过采用该方案进行研究。由于来自鼻面部区域的感觉输入具有重要功能，因此在啮齿类动物鼻腔内操作极为精细。

在小鼠鼻腔内进行操作时，麻醉剂量的充分控制尤为困难。