2024年5月10日
腹腔内给药是一种安全有效的非侵入性方法,可用于诱导胰腺损伤。本研究比较了五种不同的小鼠腹腔注射方案,以诱导不同程度的胰腺损伤,并建立重度胰腺损伤模型,用于探讨重症急性胰腺炎(SAP)的病理变化及治疗策略。
由于使用动物模型(特别是选择C57BL/6J背景的小鼠)治疗重症急性胰腺炎的死亡率较高,因此治疗该病较为困难。我们正在研究重症急性胰腺炎(SAP)的病理机制,以确定治疗靶点并开发新的治疗方法,同时为SAP研究提供多小鼠实验方法。
本研究发现,在损伤性胰腺炎中HMGB1基因表达显著升高,提示其与重症急性胰腺炎的炎症机制密切相关。本方案采用雨蛙素(Caerulein)诱导小鼠胆囊收缩并打破禁食状态,通过阻断消化液分泌导致胰腺组织损伤。结合脂多糖(LPS)注射,可在小鼠中成功诱导伴有器官功能衰竭的重症胰腺炎。该方法具有无创、操作简便、周期短且重复性高的优点。
[演示者] 首先,测量并记录实验小鼠的体重。进行腹腔注射雨蛙素(Caerulein)时,抓取并固定小鼠,使其腹部朝上,头部位置低于尾部。右手持注射器,将针头插入腹部白线左侧皮下皮肤处。向前推进针头约3至5毫米,以45度角刺入腹腔。保持针头静止,缓慢注入雨蛙素。拔出针头后,用无菌棉签轻轻按摩并按压注射部位,使药物充分扩散至腹腔内。注射后12小时,将小鼠置于实验箱网格中央,使其背向实验操作者。启动视频追踪软件,设置同时监测四个视野。在实时监控屏幕上标定箱内可移动实验对象的长度与宽度。记录小鼠15分钟内的活动情况。在五个循环周期中对胰腺损伤小鼠模型进行宏观指标检测,结果显示:胰腺损伤第5组小鼠在3分钟内的移动距离持续保持在较低水平,且每一轮循环中3分钟内的静止比例逐步上升。与其他实验组相比,胰腺损伤第5组的总移动距离最小,差异具有统计学意义。除对照组和胰腺损伤第1组外,其余各组均呈现负值体重增长,其中胰腺损伤第5组的变化最为显著。生存率分析显示,至第5天时,胰腺损伤第5组的死亡率达到80%,而其他组与对照组相比无显著差异。腹腔注射雨蛙素36小时后,对小鼠实施安乐死,并将其仰卧位固定于泡沫板上。行腹部正中切口,将小肠袢翻向右侧以暴露胰腺。分离十二指肠及幽门管。定位胰腺下方的小肠,沿肠管完全游离胰腺组织。使用无齿镊夹住脾脏,轻柔向上牵拉。锐性解剖至胰头部位,切断胰腺后方的韧带组织。随后切断胆管及血管。将胰腺组织从腹腔中取出,用吸水纸轻轻吸干表面水分。测量并记录胰腺组织的重量。制备石蜡切片后,将胰腺组织在二甲苯中脱蜡两次,每次5分钟。每张切片加入100微升蛋白酶K溶液,37摄氏度孵育20分钟。向组织中加入适量3%过氧化氢溶液,孵育20分钟,确保充分渗透。每张样本加50微升平衡缓冲液,覆盖整个组织区域,孵育10分钟。然后每份组织样本加56微升TdT孵育缓冲液,孵育1小时。用PBS洗涤组织切片,每次5分钟,共洗四次,随后加入100微升链霉亲和素-辣根过氧化物酶(Streptavidin-HRP)反应液,孵育30分钟。DAB染色时,每张组织切片加50微升DAB溶液。将切片浸入苏木精染色液中染色3至5分钟,然后用纯水冲洗。依次使用新鲜无水乙醇脱水四次,每次5分钟。在白光显微镜下进行组织学检查。对小鼠胰腺组织进行TUNEL染色,结果显示胰腺损伤第5组细胞坏死增加,其灰度值和阳性坏死率显著高于其他组。通过蛋白质免疫印迹法检测细胞坏死标志物Caspase-3的表达水平,发现胰腺损伤第5组组织中该蛋白表达显著升高。对胰腺腺泡细胞悬液进行流式细胞术分析,使用Nexin 5 fit CPI标记,结果显示胰腺损伤第5组的细胞死亡率明显高于其他组,且差异具有统计学意义。
本研究采用非侵入性腹腔给药方法在小鼠中研究重症急性胰腺炎(SAP)。通过比较五种注射方案,建立可诱导不同程度胰腺损伤的模型,旨在揭示SAP的治疗靶点。
重度急性胰腺炎(SAP)的稳健动物模型对于降低早期治疗假设的风险以及阐明与人类疾病相关的炎症机制至关重要。所述的雨蛙素(Caerulein)和脂多糖(LPS)腹腔注射方案可在小鼠中实现可控且可重复的SAP诱导,有助于提高靶点验证和转化研究的预测可信度。该模型具有良好的可扩展性和可重复性,有利于在临床前研究流程中高效进行项目筛选和基于风险评估的推进决策。
该SAP小鼠模型可整合到从发现到临床前研究的连续过程中,架起早期机制研究与抗炎或细胞保护剂转化验证之间的桥梁。