通过血管周围应用弹性蛋白酶诱导的小鼠腹主动脉瘤模型
2022年2月11日
本方案描述了一种标准化的手术方法，通过将弹性蛋白酶直接作用于小鼠肾下腹主动脉的外膜，以建立弹性蛋白酶诱导的腹主动脉瘤（AAA）模型。
这是一种用于弹性蛋白酶诱导腹主动脉瘤的标准化方案，将显著提高使用该模型的研究的可重复性和一致性。该技术具有稳定的腹主动脉瘤诱导率，同时具备成本低、手术时间短的优势，有助于获得更强的统计效力和可重复性。
需要确保去除覆盖主动脉的结缔组织，以便弹性蛋白酶更有效地渗透，但操作时需注意避免损伤血管。开始前，应在麻醉诱导前30分钟，皮下注射5毫克/千克的卡洛芬。在皮肤切开前，需检测麻醉小鼠是否已无脚趾夹捏反应。
沿腹部中下部正中线在皮肤上做一个2.5厘米的纵向切口。轻轻提起下方肌肉，沿白线做2.5厘米的纵向切口。使用浸湿的棉签将小肠和胃向小鼠右侧推移，以进入腹腔。
使用镊子轻轻去除覆盖腹主动脉和下腔静脉的结缔组织。用镊子轻轻分离腹主动脉和下腔静脉背面与下方肌肉组织。将一段4厘米×4毫米的手套条带从腹主动脉和下腔静脉背面穿过，并拉直该条带。
将条带放置在距离右肾动脉约 0.5 厘米的位置。在条带上方，从腹主动脉和下腔静脉后方穿过一块 3 厘米 × 2 毫米的棉垫。然后，将棉垫拉直。
孵育弹性蛋白酶时，使用移液器将30微升猪胰弹性蛋白酶滴加到棉垫上方的主动脉节段。将棉垫和条带包裹住主动脉和下腔静脉。用无菌0.9%生理盐水冲洗一块10厘米×10厘米的纱布，然后将其放置于腹部。
30分钟后，用镊子移除条带和棉垫。用500微升无菌0.9%生理盐水冲洗主动脉和腹腔。用纱布吸去残留的生理盐水。
使用6-0不可吸收单股缝线连续缝合肌肉层。然后，使用3至4针6-0不可吸收单股间断缝线关闭皮肤。术后第14天，雌性动物腹主动脉瘤的发生率为91.7%，而雄性动物的发生率为72.7%。在19只发生腹主动脉瘤的动物中，与未手术对照组相比，雌性和雄性动物腹主动脉最大直径分别增加了1.7倍和1.6倍。
展示了非手术组和手术组在术后第14天主动脉的代表性图像。该技术可作为解析三A综合征病理生理机制的潜在工具，并有助于发现新的潜在治疗靶点。
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概述
本研究介绍了一种使用弹性蛋白酶在小鼠体内诱导腹主动脉瘤（AAA）的标准手术方案。该方法具有高重复性和低操作成本的优点，是研究AAA的有力工具。
关键研究组成部分
研究领域
- 心血管生物学
- 主动脉疾病病理生理学
- 小鼠实验模型
背景
- 腹主动脉瘤是一种具有显著发病率的严重医学病症。
- 现有模型在可重复性和成本方面存在差异。
- 标准化的方法可能改善研究结果。
使用的方法
- 将猪胰弹性蛋白酶直接应用于主动脉外膜。
- 小鼠模型（C57BL/6 或类似品系）。
- 手术分离技术及后续评估方法。
主要结果
- 术后第14天，雌性小鼠AAA发生率为91.7%，雄性小鼠为72.7%。
- 观察到腹主动脉最大直径显著增加。
- 支持该模型在进一步理解AAA及治疗靶点发现中的适用性。
结论
- 本方案展示了一种可靠的AAA诱导方法。
- 该方法有望促进心血管生物学研究及治疗策略的开发。
常见问题
行业应用价值
标准化的腹主动脉瘤（AAA）小鼠模型对于降低早期心血管靶点发现的风险以及实现可重复的机制研究至关重要。经血管周围应用弹性蛋白酶的造模方案具有高度一致性与统计效能，可支持稳健的假设检验及不同研究间的相互比较。该模型通过提供可靠的AAA发病机制及治疗靶点评估的临床前体系，增强了研究项目的可信度。
生物制药研发中的战略应用
早期发现与靶点验证
- 能够探究腹主动脉瘤的病理生理学机制，并识别驱动疾病发展的关键因素。
- 可在可重复的体内环境中对候选靶点进行功能验证。
- 有助于提升早期心血管项目的预测可靠性。
筛选与检测方法开发
- 提供经过验证的体内系统，用于评估靶向腹主动脉瘤（AAA）的药理学干预措施。
- 提供标准化的定量读数，例如主动脉直径变化，用于检测方法开发。
- 支持在临床前研究中对化合物筛选实现可重复性和可扩展性。
转化与临床前研究
- 与疾病相关的终点一致，适用于转化生物标志物的探索。
- 支持从机制发现到临床前疗效评估的连续性研究。
- 通过在小鼠中模拟人类腹主动脉瘤（AAA）的关键特征，降低生物学风险。
流程与工作流整合
该模型可融入从发现到临床前研究的连续过程，架起腹主动脉瘤治疗药物的机制研究与先导化合物筛选之间的桥梁。
- 发现生物学：支持对腹主动脉瘤（AAA）机制和靶点作用的假设驱动型验证。
- 筛选：提供可重复、定量的结果，用于评估化合物的有效性。
- 分析：实现对不同实验组之间主动脉扩张程度和发生率的统计学比较。
- 转化研究：促进与临床AAA特征的一致性，助力生物标志物和研究终点的开发。
- 企业级复用：提供一种标准化、成本效益高的模型，可适应不同心血管研究团队的需求。
运营与企业影响
- 科学价值：提高腹主动脉瘤研究的预测可信度，减少机制上的不确定性。
- 操作价值：增强体内研究的可重复性、标准化程度和通量。
- 战略价值：改善早期心血管研发管线中的立项/终止决策质量与资本配置效率。
- 项目组合影响：实现对腹主动脉瘤靶点及治疗候选物的风险调整后优先级排序。
实施注意事项
- 需要具备外科专业知识和标准化的操作培训，以确保结果的一致性。
- 需要能够使用动物手术室以及定量成像或测量工具。
- 要求各研究团队严格遵守统一的实验方案，以尽量减少不同研究之间的变异性。
- 针对不同的小鼠品系或实验终点，可能需要进行方案调整。
- 潜在的局限性包括技术操作的变异性以及模型特有的病理生理特征。
