2022年11月11日
本方案提供了在小鼠中进行多次静脉推注给药及有创血流动力学监测的逐步操作流程。研究人员可利用本方案开展未来针对肺动脉高压的治疗性化合物筛选。
对于需要直接注入血液系统的化合物,优化静脉给药是实验过程中的关键环节。我们提供的详细方案逐步介绍了如何通过小鼠颈静脉进行多次静脉推注给药,以及如何实施动脉和右心室插管,以在小鼠低氧性肺动脉高压模型中实现准确的血流动力学评估。本文所述方法对于致力于研究化合物静脉给药途径,并开发原发性肺动脉高压治疗策略的研究人员具有重要意义。
研究人员可在任何小鼠疾病模型中使用此颈静脉团注给药方法进行药物开发化合物筛选。成功的静脉团注注射及血压测量需要大量练习。开始时,将小鼠从麻醉舱中取出。
将麻醉后的小鼠仰卧置于解剖显微镜下的注射平台上。通过鼻罩给予1.5%异氟烷以维持麻醉状态,并用胶带轻轻固定四肢以 immobilize 身体。用聚维酮碘溶液和70%乙醇交替进行三次擦拭,对手术区域消毒三轮,每轮各三次。
在做一条0.5厘米的纵向切口后,使用镊子分离肌肉和脂肪组织,找到右侧颈外静脉。然后将一支28G无菌针头插入颈静脉,针尖斜面朝上。
缓慢推动注射器活塞,将化合物注入静脉。针头在静脉内保留额外10秒,以防止回流。拔出针头后,使用棉签按压注射部位,以防止出血。
使用5/0缝线缝合皮肤,并将动物放置在恢复笼中,笼底铺有纸巾而无垫料。首先,测量从导管插入部位到预期导管尖端位置的距离。标记两个导管距离刻度,以提供插入深度的视觉指示,并将兽用软膏直接涂抹于小鼠眼球表面,以防止干燥。
将小鼠仰卧置于解剖显微镜下的注射平台上。从下颌至胸骨切开皮肤后,分离唾液腺并暴露气管。在操作颈动脉时,向体腔内注入 0.5 毫升 PBS,以减缓血管痉挛的发展。
将一张白纸置于血管下方作为背景,仔细分离出右侧颈总动脉约五毫米的一段。使用8-0缝线,结扎颅端血管并打永久结。随后打第一个松结,暂时阻断来自主动脉的血流。
然后在前两针缝线之间打第二个松结。使用25G针头,在永久结扎线与第二个松结之间的血管壁上刺一个小孔,孔的大小应足以让导管通过。握住导管尖端1.5英寸处,轻柔地将导管尖端经动脉上的小孔插入。
收紧第二个围绕导管和血管的松结,该松结仍允许导管通过。轻轻松开第一个松结。继续根据导管上的标记将导管插入至升主动脉,直至压力分析显示动脉血压波形。
使用数据采集系统和软件记录全身血压数据。松开中间的缝合结,使导管能够被抽出。然后扎紧第一个松结以防止出血,并将导管从颈动脉中抽出。
仔细分离右侧颈外静脉与其周围的结缔组织。使用8-0缝线结扎所有细小分支,并在血管的头端打永久结以闭合。然后在血管的尾端打一个松结。
使用25G针头在永久结扎结 proximal 处打一个小孔。握住导管,将导管插入静脉切口,收紧尾侧结扎线,使其固定导管和血管。缓慢将导管推入右心。
根据导管标记监测导管尖端深度。依据软件中的压力波形追踪评估导管尖端位置。当导管尖端位于右心室时,监护仪将显示典型的右心室收缩期压力波形。
保持导管稳定,并持续采集数据五分钟。记录完成后,小心地将导管拔出,观察确认无压力信号记录。在血管周围打结结扎尾端。
将导管放回 PBS 溶液中。在常氧对照的 C57 黑六小鼠右心室插管过程中,通过观察静脉系统不同区域血流动力学波形的变化,可确认成功进入右心室腔。在暴露于低氧或常氧环境四周后,于闭胸状态下测量小鼠的系统性血压和右心室收缩压。
与常氧组相比,低氧组的右心室收缩压显著升高。使用7C1/let-7 micro RNA复合物治疗后,右心室收缩压较之低氧组显著降低,而各组之间的全身血压均未发生变化。由于右心室解剖结构复杂,在闭胸小鼠中评估右心室收缩压具有挑战性。
研究人员应避免长时间且反复进行右心室插管操作。我们的颈静脉推注给药方法可用于任何小鼠疾病模型中的药物研发化合物筛选。我们可利用该化合物静脉给药平台,开发肺动脉高压的治疗方法。
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本方案提供了在小鼠中进行多次静脉推注给药及侵入性血流动力学监测的详细操作步骤,适用于致力于肺动脉高压治疗研究的科研人员。
在低氧诱导的小鼠肺动脉高压(PAH)模型中,可靠的静脉推注给药和侵入性血流动力学评估能够对靶向肺血管疾病的候选治疗药物进行高可信度评价。该工作流程支持化合物的预测性筛选和定量终点测量,可直接指导早期研发阶段的项目筛选和靶点验证。该方案的可重复性及定量输出结果对于从发现阶段到临床前评估的转化研究连续性至关重要。
该方案融入了从发现到临床前研究的连续过程,将早期化合物筛选与在肺动脉高压(PAH)模型中的转化体内验证相结合。