一种改良的简易小鼠心肌梗死诱导方法
2021年12月3日
在充分麻醉的条件下，通过肋间切口将小鼠心脏外置，并使用大多数实验室 readily available 的材料结扎左前降支动脉（LAD），成功诱导心肌梗死。
本报告介绍了一种在小鼠中诱导心肌梗死的独特方法。该方法操作简便、节省时间，且仅需使用大多数实验室中常见的手术管路和设备。心肌梗死模型的建立为研究心肌梗死后心室重构的既往机制以及评估新型治疗手段的疗效提供了前提条件。
将脱毛膏涂抹于小鼠胸部，等待一分钟。然后用湿纱布轻轻擦去脱毛膏及毛发。将小鼠仰卧位固定于手术平台上。
按照文中所述消毒手术区域。然后在消毒区域周围铺无菌巾。沿剑突与腋窝连线做一道0.5厘米的皮肤切口，并使用镊子钝性分离胸大肌与胸小肌。
使用微型蚊式止血钳打开第四肋间间隙。用左手食指将心脏推向第四肋间间隙，使心脏外露。用左手固定心脏，并在距左前降支起始处3毫米处用6/0缝线结扎该血管。
迅速将心脏放回胸腔内，通过轻压胸腔排出胸腔内的空气。术后镇痛处理：术后72小时内，每4至6小时皮下注射一次布托啡诺。
将小鼠置于加热垫上以从麻醉中恢复。将已处死的小鼠仰卧位固定在手术平台上。在上腹部做一条长约三至四厘米的腹侧切口。
从胸腔两侧切下肋骨，然后移除膈肌。通过心室注射，用 10 毫升冰冷的 4 摄氏度 1×PBS 灌注心脏。随后切断主动脉根部以获取心脏，并立即在 -80 摄氏度条件下保存。
将冷冻的心脏置于冰上，使用剃刀将其切成一毫米厚的切片。将制备好的心脏切片浸入含有1% TTC溶液的1×PBS缓冲液中，在37摄氏度下孵育10至15分钟。随后使用数码相机拍摄切片图像。
冠状动脉结扎后，TTC 染色分析表明心肌梗死成功诱导，并显示了心肌梗死后瘢痕大小的时间变化。生存分析结果显示，C57BL/6J 小鼠在心肌梗死后七天内出现明显的死亡率，雄性和雌性小鼠均如此。心室破裂是心肌梗死后死亡的常见原因。
心肌梗死后超声心动图评估显示，收缩功能障碍和心室重构成功建立。在尝试将心脏外置时，不要首先按压胸腔，当遇到阻力时，应根据阻力方向调整操作角度，而非强行推进。完成此操作后，可进行心肌内注射病毒载体或细胞，以评估基因治疗或细胞治疗在心脏病中的疗效。
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概述
本文介绍了一种利用 readily available 外科材料在小鼠中诱导心肌梗死的方法。该技术可用于研究心肌梗死后的心肌重塑过程，以及评估新型治疗手段。
关键研究组成部分
科学领域
- 心血管研究
- 心肌梗死模型
- 动物研究中的手术技术
背景
- 心肌梗死是心血管研究中的一个重要研究领域。
- 了解心肌梗死后的心室重构对于开发新的治疗方法至关重要。
- 现有方法可能较为复杂，或需要专用设备。
- 本研究旨在利用常见的实验室材料简化该过程。
研究目的
- 建立小鼠心肌梗死的可靠模型。
- 促进心肌梗死后心脏重构的研究。
- 为心脏病的基因和细胞治疗提供测试平台。
使用的方法
- 外科准备时使用脱毛膏。
- 通过肋间间隙暴露心脏。
- 结扎前降支左冠状动脉。
- 术后护理及心肌梗死评估。
主要结果
- 通过TTC染色证实心肌梗死成功诱导。
- 观察了心肌梗死后7天内的死亡率。
- 记录了收缩功能障碍和心室重构。
- 该方法允许后续进行治疗干预。
结论
- 所述方法在小鼠中诱导心肌梗死具有高效性和可重复性。
- 该方法为心脏治疗的进一步研究提供了平台。
- 未来的研究可在此模型基础上探索多种干预手段。
常见问题
行业重要性概述
稳定可靠的在体心肌梗死（MI）模型对于心脏治疗手段的临床前评估以及MI后心室重构的机制研究至关重要。本简化冠状动脉结扎方案可在小鼠中实现可重复的心肌梗死诱导，支持转化医学研究及早期治疗假设的验证。该方法具有良好的可操作性和高效性，有助于在发现研究和临床前研发项目中更广泛地应用。
生物制药研发中的战略应用
早期发现与靶点验证
- 能够研究心脏损伤通路及心肌梗死后心室重构的机制。
- 可在与疾病相关的体内环境中对治疗靶点进行功能验证。
- 有助于针对促进心脏修复的候选干预措施进行机制层面的风险评估。
筛选与检测方法开发
- 为评估心肌梗死后基因或细胞治疗的疗效提供标准化平台。
- 可产生可重复的梗死面积和收缩功能障碍，便于进行定量评估。
- 支持与影像学和组织学检测方法的下游整合，获得可靠的检测结果。
转化与临床前研究
- 与疾病相关的终点指标保持一致，例如心室重构和生存分析。
- 支持从机制探索到临床前治疗验证的连续性研究。
- 可用于评估干预时机及其对心肌梗死后结局的影响。
流程与工作流整合
该心肌梗死（MI）诱导方案适用于早期发现与临床前验证之间的研究，可在生理相关模型中支持假设驱动的研究和候选物筛选。
- 发现生物学：促进对心脏损伤与修复机制的假设验证。
- 筛选：提供可重复的梗死诱导，用于比较疗效研究。
- 分析：支持对梗死面积、收缩功能及存活率的定量测量。
- 转化研究：将机制性研究发现与体内临床前治疗评估相衔接。
- 企业级复用：为多样化的 cardiac 研究项目提供可扩展且易于获取的模型。
运营与企业影响
- 科学价值：提高靶点验证和机制研究的预测可信度。
- 操作价值：标准化心肌梗死诱导方法，降低技术变异性和培训负担。
- 战略价值：加快心脏治疗候选药物的决策进程。
- 项目组合影响：实现对靶向心肌梗死后心室重构干预措施的风险调整优先排序。
实施注意事项
- 需要具备外科操作熟练技能及对小鼠心脏解剖结构的熟悉。
- 需要具备基本外科手术器械以及术后护理设施。
- 在多中心研究中，需实现跨团队标准化以确保可重复性。
- 结扎术后可适用于基因或细胞治疗递送，用于干预性研究。
- 必须监测并报告死亡率和技术变异性，以保证数据完整性。
