2020年9月9日
本方案介绍了一种使用可吸收缝线获得短暂性心肌肥厚的改进方法,可模拟在去除压力超负荷后左心室肥厚的减轻过程。该方法对心肌肥厚预处理的相关研究具有重要价值。
本方案介绍了一种使用可吸收缝线获得短暂性心肌肥厚的改进方法,该方法在去除压力超负荷后可促进左心室肥厚的减轻。采用本方案,研究人员能够更轻松地掌握该模型,并降低手术操作死亡率。本次实验操作将由本实验室的技术员 Xiaoxia Huang 演示。
首先,使用持针器夹住一根25号针头的尖端并将其折断,使其变钝。然后,将5/0可吸收缝线穿过该钝化针头,并用持针器将针头弯曲成90度角。再取另一根25号针头,夹断其尖端后,将其弯曲成120度角,并用持针器将尖端磨平,作为结扎步骤中的间隔物使用。
准备已灭菌的手术器械,包括一把眼科剪、一把显微剪、两把显微外科弯头镊子、一把持针器和一把显微持针器。手术开始前,通过足底回缩反射确认小鼠已完全麻醉。用缝线固定小鼠门齿,并用胶带固定四肢,使其保持仰卧位。
去除颈部毛发,并用碘伏和75%酒精对区域进行消毒。在胸骨上切迹与胸部之间的中线位置做一道10毫米长的切口,开始手术。随后分离皮肤和浅筋膜。
在第一肋间间隙靠近胸骨处做一切口,使用弯头镊子钝性分离以打开该间隙。轻柔分离实质组织和胸腺,直至横位主动脉弓可见。使用有眼针将5/0可吸收缝线从主动脉弓下方穿过,位于头臂动脉与左颈总动脉之间。
将先前准备好的垫片置于横位主动脉上,并用缝线在垫片上打双结。轻柔但迅速地移除垫片,并剪断缝线的末端。使用5/0尼龙缝线缝合第一肋间间隙及皮肤。
用75%酒精再次对皮肤进行消毒。术后7天,将小鼠置于仰卧位,保持37摄氏度,并用胶带将其四肢固定在电极上。去除胸部毛发,并在小鼠胸部涂抹超声耦合剂。
然后使用30兆赫探头获取经胸超声心动图(TAC)。将平台向最左侧倾斜。保持探头处于垂直位置,并沿右侧胸骨旁线将其下放至胸部。
在B模式下调节X轴和Y轴,直至主动脉弓和缩窄部位清晰可见。切换至多普勒模式,测量左心室的峰值流速、尺寸和收缩功能。选择流速超过3000毫米/秒的小鼠作为TAC组。
使用 30 兆赫探头评估左心室的大小和收缩功能。将平台重置至水平位置,同时保持探头相对于左侧胸骨旁线逆时针旋转 30 度。通过在 B 模式下调节 X 轴和 Y 轴,获取心脏的短轴切面图像。
然后,按下 M 模式以显示指示线,并使用电影存储(Cine Store)和单帧存储(Frame Store)获取图像,用于后续测量左心室腔尺寸、缩短分数及左心室壁厚度。在缩窄主动脉弓(TAC)14 天后进行脉冲波多普勒成像显示,尽管使用了可吸收缝线缩窄主动脉弓,但狭窄处血流速度仍超过 3000 毫米/秒。TAC 术后 14 天,血流压力阶差仍维持在 40 毫米汞柱以上。
有趣的是,术后第四周未观察到缩窄现象,表明可吸收缝线已被完全吸收。此处展示了TAC术后第0、14和28天,丝线缝合组与可吸收缝合组在M型超声成像下的左心室参数。TAC术后第14天,左心室舒张末期后壁厚度增加,而左心室舒张末期内径略有减小。
使用可吸收缝线对左心室射血分数无影响。此处展示了丝线缝合组、可吸收缝线组与假手术组的心脏重量与体重比值比较。心脏组织切片显示,丝线缝合组的心肌细胞在第14天至第28天显著增大,而在可吸收缝线组中,心肌细胞肥大在第28天基本消退。
在尝试本方案时,最重要的是避免损伤母体胸膜,以防发生气胸。应尽量钝化针尖,并轻柔地进行操作。该方法具有多种潜在应用,例如建立心肌肥厚预处理模型、探索肥厚消退的机制,以及研究左心室可逆性重构的时间窗。
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本方案介绍了一种使用可吸收缝线获得短暂性心肌肥厚的改进方法,可模拟在解除压力超负荷后左心室肥厚的减轻过程。该技术可能对心肌肥厚预处理的相关研究具有重要价值。
本方案可在小鼠模型中可靠地诱导并逆转短暂性心肌肥厚,支持对心脏重构及心肌肥厚逆转机制的研究。通过降低手术复杂性和死亡率,该模型提高了心血管药物研发中临床前靶点验证的可重复性和可扩展性。该模型有助于降低与心肌预处理及可逆性重构通路相关的治疗假说的风险。
该方法适用于从靶点验证到临床前药效测试的心血管研究全流程,尤其适用于靶向肥厚信号通路的化合物研究。