2021年5月13日
本文展示了一种通过小切口在小鼠体内建立急性缺血的高效手术方法。该方法无需对实验室进行任何升级改造,大多数研究团队均可应用。
今天我们介绍了一种简化的、经过改良且手术效率更高的方法,用于在ApoE小鼠中建立后肢缺血模型。该方法可在任何动物实验设施中实施。该方法的主要优势在于侵入性低,仅需小于五毫米的切口即可完成操作。
该方法存在学习曲线。因此,我们建议在用于最终分析的动物实验之前,先在显微外科模型上进行练习。本方法将由我实验室的医学博士研究生严凯旋(Kaixuan Yan)进行演示。
首先准备手术所需的设备和工具。对小鼠实施麻醉后,在其眼睛上涂抹眼膏以防止角膜干燥。然后将小鼠置于加热垫上,以维持其核心体温在约 37 摄氏度。
使用棉签和脱毛膏,仔细去除右侧后肢皮肤上的毛发。将小鼠仰卧位放置在解剖显微镜下的加热垫上。用酒精对皮肤进行消毒,并用棉签从切口的远端方向擦拭。
使用尖头镊子和手术剪,在腹股沟区域中部做一长约三至四毫米的切口。借助精细的尖头镊子小心去除皮下脂肪组织,以暴露近端股骨的神经血管束。用生理盐水润湿的棉签,小心地将股动脉从股神经和股静脉处分离。
然后使用7.0缝线的线尖小心刺破股鞘膜。接着将两条7-0可吸收缝线穿过近端股动脉,并使用弹簧剪打双重结。之后在两道结扎线之间横断股动脉。
将6-0可吸收缝线穿过切口下缘,并轻柔地将切口牵拉至后肢膝关节右侧区域,以暴露股骨远端动脉。小心移开皮下组织,暴露神经血管束。分离股动脉与股静脉及股神经,并用棉片保护神经。
然后使用7.0缝线的针尖刺破股鞘膜。将两根7-0可吸收缝线穿过远端股动脉,并使用弹簧剪刀打双重结,在两结之间横断股动脉。随后,使用6-0可吸收缝线缝合切口。
将小鼠置于清洁笼盒中的加热垫上,并持续监测其生命体征直至恢复。通过磁共振成像(MRI)在术后次日评估股动脉双侧结扎(DLFA)是否成功。在进行DLFA手术前,小鼠的体重范围为29.6至38.0克。
DLFA手术后7天,体重范围为26.5至34.1克,显著低于DLFA术前体重。右侧前肢动脉的近端和远端区域均无灌注。手术后1天,Tarlov评分显著降低。
尽管在随后的几天中逐渐升高,但直到第7天仍低于基线水平。七只小鼠缺血后肢的足爪与对侧相比无法自然伸展。此外,其中四只小鼠的足爪与对侧相比出现轻微变色。
右旋股肌的H&E染色显示,肌纤维呈现不规则的缺血性坏死,增殖的卫星细胞已取代坏死的肌纤维,并呈团块状或规则性分散分布。伴有多个核巨噬细胞炎性浸润的肌纤维已失去其正常的形态学特征,仅见极少量再生肌纤维。这些再生肌纤维的横切面呈圆形。
细胞质被染成红色,一个小型细胞核或多个细胞核位于中央。然而,在左侧骨骼肌中未观察到此类炎症模式。通过CD31抗体染色观察微血管密度,结果显示缺血侧后肢的微血管密度显著高于非缺血侧。最重要的是股动脉的解剖分离。
操作者需具备显微外科技术经验,并熟悉小鼠后肢解剖结构。原则上,该方法也可用于研究腿部的缺血-再灌注损伤。此时可在允许再灌注前,使用柔软的血管夹闭合动脉。
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本文介绍了一种简化且高效的手术技术,通过微创切口在ApoE小鼠中诱导急性后肢缺血。该方法设计为大多数研究团队均可实施,无需特殊的实验室改造。
这种改良的手术模型通过微创切口在ApoE-/-小鼠中高效诱导后肢缺血,减少手术创伤,并便于功能恢复评估。该方法可在与疾病相关的动脉粥样硬化模型中支持血管病变及缺血-再灌注机制的临床前评价。它为心血管药物研发项目中的靶点验证和机制性风险排除提供了可扩展、可重复的实验平台。
该方法适用于从靶点验证到血管疾病模型中临床前疗效测试的整个发现流程。