2019年8月13日
临床上,绝经期女性雌激素缺乏可能加剧脂质代谢紊乱和动脉粥样硬化的发生。我们通过双侧背部外侧切口行双侧卵巢切除术,在apoE-/-小鼠中建立了体内雌激素缺乏模型。该小鼠模型可用于筛选绝经后心血管功能障碍的外源性雌激素治疗方法。
目前尚缺乏以雌激素缺乏小鼠呈现脑桥动脉粥样硬化数据的实验室模型。该方法对于筛选绝经后心血管功能障碍的外源性雌激素治疗尤为有帮助。该技术的主要优势在于,无需双侧背外侧切口的卵巢切除术是一种更简便、更省时的方法,可避免严重的腹腔粘连和炎症反应。
本实验操作将由我实验室的研究生 Yue-Zhang Yin 演示。对载脂蛋白 E 基因敲除小鼠进行双侧卵巢切除术时,首先确认小鼠对足底反射无反应,然后将其置于加热垫上呈俯卧位。在小鼠眼睛上涂抹眼膏,并用手术巾覆盖动物身体。
在腹中线外侧一厘米处以及肋骨外侧一厘米处做一个一厘米长的切口,用镊子钝性分离皮下组织。佩戴解剖护目镜后,辨认腹腔内的白色脂肪组织。使用显微剪刀和显微镊子,在筋膜上做一个0.5至1厘米的切口,直至进入腹腔,并用显微镊子轻轻牵拉白色脂肪组织。
在腹腔内应观察到一个粉红色、桑葚状的卵巢,其外包裹着脂肪组织。使用单丝缝线结扎近端0.5至1厘米处的血管和子宫角,并用显微剪刀摘取卵巢。将剩余组织放回腹腔内,然后使用单独的单丝缝线分别缝合肌肉层和皮肤层。
然后按照上述方法摘取动物对侧的卵巢,并将小鼠置于加热垫上进行监测,直至其完全恢复卧姿。从手术前一周开始,到手术后12周为止,每周使用天平测量每只假手术组和实验组动物的体重。在第12周时,为检测血浆总胆固醇和甘油三酯水平,用70%乙醇消毒胸部腹侧区域,随后将25号针头插入右心室。
缓慢吸取,直至一毫升血液流入注射器,然后将样本排入含有十微升 0.5 摩尔 EDTA 的 1.5 毫升收集管中。反复倒置混匀数次,使 EDTA 充分混入血液,并立即将试管置于冰上。采集后 30 分钟内,在 400 ×g 及 4°C 条件下离心 20 分钟。
小心收集血浆上清液,于零下80摄氏度保存。为分离主动脉,在第12周时,将25号针头连接至装有PBS的50毫升注射器,并将针头插入实验动物的左心室。剪开右心房以避免灌注过程中压力过高,并以每分钟0.5至0.8毫升的流速对心脏组织进行灌注。
用实验纸巾吸去灌注液,使用剪刀和镊子去除肋骨和肺部。打开腹腔以移除内脏器官,从而更清楚地观察主动脉。用显微镊子夹住心脏,从脊柱处向背侧分离主动脉,直至髂动脉分叉处。
然后将心脏和主动脉在4%多聚甲醛中固定48小时,之后将组织样本保存在生理盐水中,室温或2至8摄氏度下数小时。经过12周高胆固醇饮食后,去卵巢小鼠血浆总胆固醇和甘油三酯浓度显著升高。与假手术小鼠相比,经口给予17-β雌二醇或通过榛子酱给予PPD的去卵巢小鼠血浆总胆固醇浓度显著降低。
与假手术小鼠相比,经口给予17-β雌二醇的去卵巢小鼠血浆甘油三酯水平降低,但给予PPD则无此效果。尽管观察到去卵巢小鼠体重有增加趋势,但四组动物之间的总体体重差异无统计学意义。与所有其他组相比,去卵巢小鼠升主动脉最大斑块面积增加,同时这些动物表现出心脏功能整体下降。
此外,与整个主动脉面积相比,卵巢切除小鼠的主动脉病变区域平均百分比显著增加。与预期一致,给予17-β雌二醇或PPD治疗可减少这些病变的发生。卵巢切除手术的主要风险是输尿管结扎,这会导致较高的死亡率。
同时记得在肾动脉分支附近进行深部切割,以避免损伤主动脉。
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本研究通过在apoE -/-小鼠中进行双侧卵巢切除术,建立体内雌激素缺乏模型,以研究绝经后心血管功能障碍。该模型特别适用于外源性雌激素治疗方案的筛选。
绝经后女性雌激素缺乏会通过脂质代谢紊乱和动脉粥样硬化进展加剧心血管风险。在将外源性雌激素疗法转化为临床应用之前,可靠的体内模型对于降低其风险至关重要。该载脂蛋白E基因敲除(apoE-/-)小鼠去卵巢模型可用于植物雌激素和雌二醇类似物在心血管保护作用方面的机制筛选。
该模型适用于从发现到临床前研究的连续过程,支持在早期发现阶段进行假设验证、筛选项目的检测方法开发,以及在先导化合物优化前对心血管终点指标进行转化验证。