2025年2月14日
本方案提供了一种用于动脉粥样硬化斑块定量分析的综合方法,以促进对动脉粥样硬化机制及进展的深入研究。
本研究探讨了LDLR基因敲除小鼠主动脉弓和主动脉根部动脉粥样硬化病变的发展,提供了一种用于评估动脉粥样硬化严重程度及斑块成分的组织分离、染色和分析方案。除本研究中使用的组织学检查方法外,评估动脉粥样硬化的实用技术还包括生物化学标志物检测、分子生物学检测以及血管超声检查。在小鼠动脉粥样硬化模型中进行体内主动脉剥离时,解剖操作的精确性是最大的技术难点。
首先,将已处死的小鼠仰卧位放置在覆盖有一到两层吸水纸的泡沫板上。用针固定四肢以稳定身体。向小鼠腹部喷洒75%乙醇,以清洁并润湿毛发。
用镊子夹住小鼠的腹侧皮肤,然后使用精细剪刀从腹部基部向颈部顶端剪开皮肤。切开腹壁,并用镊子提起胸骨。
切开膈肌和肋骨以暴露胸腔。移除食管和气管,以便清理颈动脉。仔细移除肝脏、肺、脾脏、胃肠道和胰腺等器官,同时保留肾脏和腹主动脉。
解剖肠系膜动脉时,应抬起肠道,并远离主动脉进行切口,以避免损伤。现在将小鼠置于体视显微镜下,以提供清晰的观察视野,并将冷光源与解剖区域对齐。使用装有 PBS 的 10 毫升注射器,用针头缓慢注入左心室心尖部位,观察主动脉的扩张情况。
用纸巾轻轻擦去解剖区域的血液和液体,充分暴露视野。接着,用镊子夹住膈肌段的胸主动脉,使用弹簧剪剪开主动脉与胸壁肌肉之间的结缔组织。用镊子轻轻牵拉心脏,并提起胸主动脉。
观察主动脉弓的分支,沿胸主动脉向上解剖主动脉弓及其分支周围的外膜脂肪和结缔组织。沿胸主动脉向下解剖腹主动脉和髂总动脉。修剪心脏组织,沿与心房平行的平面切开心脏的下半部分,并将修剪后的心脏置于合适的保存介质中。
在解剖主动脉弓之前,将其下方放置一个颜色较深的小垫片以形成对比。拍摄主动脉弓区域的照片。在髂总动脉分叉下方1至2毫米处剪断,并修剪沿脊柱走行的主动脉小分支,以游离主动脉。
在靠近肾脏处离断肾动脉后,从远端切断颈部的三条分支血管。最后,在靠近心脏处切断升主动脉。预先在1.5毫升离心管中准备1毫升4%多聚甲醛溶液。
将主动脉放入已准备好的试管中,在室温下固定至少24小时。随后,将主动脉转移至含有PBS的培养皿中,以防止其干燥。在体视显微镜下,使用镊子和弹簧剪仔细去除残留的外膜脂肪组织,以减少对斑块定量分析的干扰。
使用弹簧剪沿主动脉内侧的纵轴小心剪开。随后,沿主动脉弓的外侧依次剪开其三个分支,直至主动脉弓弯曲处的水平,使其充分展开。此时,可立即进行油红O染色,或将来用于分析的样本将主动脉保存于4%多聚甲醛中。
将切开的主动脉放入六孔板中。每孔加入一毫升无菌双蒸水,在摇床上清洗五分钟。将六孔板置于通风橱中,晾干20分钟,直至无可见水渍残留。
向每个孔中加入一毫升 freshly prepared Oil Red O 工作液。将培养板震荡 20 分钟后,移除各孔中的 Oil Red O 溶液。向每个孔中加入两毫升无菌双蒸水,洗涤五分钟。
经过三次洗涤后,将主动脉置于双蒸水中。将主动脉转移至载玻片上,并在载玻片下方放置黑色橡胶垫以增强对比度。在体视显微镜下观察的同时将主动脉展开。
现在,将切片置于一张白纸上以进一步增强对比度。在切片旁放置一把直尺,并用相机拍摄照片。将处理过的主动脉保存在含有1毫升PBS的1.5毫升离心管中,以保持其湿润。
与喂食普通饲料的小鼠相比,喂食西方饮食的LDLR基因敲除小鼠体重显著增加。西方饮食组小鼠的血浆甘油三酯和总胆固醇水平显著高于对照组。主动脉油红O染色显示,与喂食普通饲料的小鼠相比,喂食西方饮食的LDLR基因敲除小鼠动脉中脂质积聚更为严重。
脂质沉积增加与更严重的动脉粥样硬化病变相关。与普通饲料喂养的小鼠相比,西方饮食喂养小鼠的主动脉根部病变面积和坏死核心区域显著增大。对主动脉根部病变面积和坏死区域的定量分析证实,西方饮食加剧了LDLR基因敲除小鼠的动脉粥样硬化斑块形成。
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本方案提供了一种用于动脉粥样硬化斑块定量分析的综合方法,以促进对动脉粥样硬化机制及进展的深入研究。该研究探讨了LDLR基因敲除小鼠中动脉粥样硬化病变的发育过程,并详细描述了组织分离、染色和分析的技术步骤。
对 Ldlr-/- 小鼠主动脉弓和主动脉根部病变进行定量分离与分析,可严格评估动脉粥样硬化负荷及斑块组成,直接为心血管靶点的早期验证提供依据。本方案通过提供标准化、可重复的组织学和基于图像的终点指标,增强临床前模型的预测可信度。此类能力对于降低治疗假设的风险以及在发现项目组合中优先选择心血管候选分子至关重要。
本方案通过实现心血管研究中的假设验证、靶点确证和转化终点对齐,融入了从发现到临床前研究的连续过程。