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Intrakarotis-Injektionen wurden in den letzten Jahren zunehmend eingesetzt, um Hirntumoren Therapeutika zuzuführen. Daher ist es wichtig, Mausmodelle zu etablieren, die die intrakarotisfarbene Arterieninjektion beim Menschen für Forschungszwecke widerspiegeln. Früher wurden intrakarotisartige Injektionen bei Mäusen mit anschließender Ligatur der Arterie durchgeführt, was die Anzahl der Injektionen in die Arterie begrenzt11,12. Darüber hinaus kann ein Verschluss der Halsschlagader bei Mäusen bei bestimmten Mausstämmen, die keinen vollständigen Circle of Willis13 aufweisen, zu zerebraler Ischämie führen. Wir haben eine Methode zur Reparatur der injizierten Halsschlagader entwickelt, um die Einschränkungen früherer Methoden zu überwinden. Die Reparatur der Injektionsstelle führt zur Wiederherstellung des Blutflusses zur injizierten Arterie, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer zerebralen Ischämie verringert und nachfolgende Injektionen in dieselbe Arteria carotis interna erleichtert werden.
Mehrere Schritte, die für den Erfolg entscheidend sind, erfordern einen sorgfältigen Umgang mit chirurgischen Instrumenten oder Gewebe, darunter: korrektes Einführen der Nadel in das Lumen der Arterie, um Blutungen während der Intrakarotis-Injektion zu vermeiden; sorgfältige Dissektion des Bindegewebes von der Injektionsstelle vor dem Einstechen der Nadel; Entfernung aller Klumpen und Luftblasen in der Spritze und der Nadel vor der Injektion; und korrekter Verschluss der Injektionsstelle, um ein Schließen des Lumens der Arterie während der Reparatur zu verhindern. Um Blutungen nach dem Einführen der Nadel zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass die Nadel hinter der Fase in die Arterie eingeführt wird, um eine Abdichtung um den Nadelschaft zu bilden. Um einen Riss in der Rückwand der Arterie zu vermeiden, führen Sie die Nadel in einem flachen Winkel ein und bewegen Sie die Spritze und die Nadel leicht nach hinten, um die Nadelspitze von der arteriellen Rückwand fernzuhalten. Wenn die injizierte Lösung während der Injektion austritt, deutet dies darauf hin, dass die Nadel nur in das die Arterie umgebende Bindegewebe eingeführt wurde. Eine sorgfältige Dissektion des überschüssigen Bindegewebes von der Injektionsstelle vor der Injektion verhindert dieses Problem.
Was die Wahl der Naht- und Verschlusstechnik betrifft, so ist bei der ersten Injektion mit einer 33-G-Nadel und einem sauberen Einstich in die Arterie eine einfache Naht mit 9-0 Naht ausreichend, um die Arterie zu reparieren. Wenn eine größere Nadel für die Injektion verwendet wird (30 G usw.) oder beim Einführen der Nadel ein Reißen auftritt (z. B. wenn die Nadel nicht zentriert ist oder sich die Arterie bewegt, weil die Maus atmet), führt dies zu einem etwas größeren Loch, das repariert werden muss. Zwei einfache Nähte oder eine Acht reichen in der Regel aus, um diese Art von größerem Loch zu reparieren. Die Wahl zwischen diesen beiden Techniken basiert auf der Präferenz des Chirurgen in dieser Situation. Es ist wichtig zu beachten, dass die Reparaturtechnik in Situationen, in denen das Loch an der Injektionsstelle deutlich größer ist als in der oben genannten Situation, nicht bewertet wurde. Wenn sich der Riss an der Injektionsstelle seitlich ausdehnt (wodurch ein breiteres Loch entsteht, das mehr als ein Drittel des Umfangs der Arterie beträgt), kann die Reparatur mit dieser Methode zu einer Kontraktion der Arterie und einem erhöhten Thromboserisiko führen.
Wenn es beim Entfernen der Nähte zu Blutungen aus der reparierten Injektionsstelle kommt, kann dies auf die Dehnung der reparierten Stelle zurückzuführen sein, wenn die normale Durchblutung wieder aufgenommen wird. Dies kann behoben werden, indem die reparierte Injektionsstelle vorsichtig mit steriler Watte abgedeckt und 30 s lang leichter Druck ausgeübt wird. Wenn es alternativ zu Blutungen aus der reparierten Injektionsstelle ohne sichtbaren Blutfluss und einer proximalen aufgeblähten Arterie kommt, deutet dies darauf hin, dass die Nahtnadel während der Reparatur durch die Rückwand der Arterie geführt wurde. Öffnen Sie in diesem Fall während der Reparatur vorsichtig die Ränder der Injektionsstelle, führen Sie die Nahtnadel in einem flachen Winkel durch die Arterie und vergewissern Sie sich visuell, dass die Naht nicht durch die Rückwand gegangen ist, bevor Sie den Nahtknoten binden.
Mit diesen Maßnahmen ist die Methode der Reparatur an der Injektionsstelle präzise und wiederholbar für alle Tierkohorten, unabhängig von genetischem Hintergrund oder Alter. Unserer Erfahrung nach lag die Erfolgsquote bei 100%, wobei drei verschiedene Chirurgen den Eingriff durchführten. Mit ausreichender Erfahrung und sorgfältiger Befolgung des bereitgestellten Protokolls sehen wir keine Schwierigkeiten für andere Chirurgen, diesen Eingriff durchzuführen. Mit etwas Übung kann ein erfahrener Chirurg den Eingriff in 15-20 Minuten abschließen. Wenn das Experiment es zulässt, kann die Zeit pro Tier auch verkürzt werden, indem die oberen und unteren CCA-Nähte intakt bleiben und auf eine Reparatur der Injektionsstelle verzichtet wird. Wie oben erwähnt, wurden jedoch stammspezifische Unterschiede in der zerebralen Gefäßanatomie dokumentiert, und es ist wichtig, vor Beginn des Experiments zu überprüfen, ob der Stamm der Maus, der in dem Verfahren verwendet wird, dies tolerieren kann.
Da es sich um einen chirurgischen Eingriff handelt, muss die Genesung der Mäuse berücksichtigt werden. Stresstoleranz und Wunderholung sind wichtige Überlegungen, die je nach Mausstamm variieren. Darüber hinaus können Entzündungen an der Operationsstelle und die Bildung von Narbengewebe die Genesungszeit nach wiederholten Operationen verlängern. Wir haben erfolgreich mehrere Injektionen im Abstand von 7 Tagen durchgeführt, aber wenn häufigere Injektionen erforderlich sind, sollten diese in den spezifischen Mausstämmen, die verwendet werden sollen, sorgfältig bewertet werden. Gewaltsame Handhabung und Belastung des CCA (während der Isolierung, des Bindens und Entfernens von Nähten und der Injektion) können die Arterienwände schädigen und schwächen, was bei wiederholten Injektionen zu Rissen führt. Es ist wichtig, die Dissektion des stützenden Bindegewebes um die CCA und die Bifurkation herum zu minimieren und keine übermäßige Spannung auf die Arterie auszuüben.
Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich in diesem speziellen Modell die CCA-Ligation oder die CCA-Reparatur mit wiederhergestellter Durchblutung nach der Injektion nicht in der Gesamthäufigkeit des Homings oder der Verteilung der injizierten BM-hMSCs über intrakranielle Tumoren unterscheiden. Während dies bei verschiedenen Mausstämmen unterschiedlich sein kann, bietet die Verwendung der Reparatur an der Injektionsstelle den Vorteil, dass der Blutfluss zur injizierten Arterie zurückgeführt wird, was nachfolgende Injektionen in dieselbe Arterie ermöglicht und vor allem den Injektionen der intrakarotisartigen Arterie bei menschlichen Patienten ähnelt. Die Wahl der Ligatur oder der Reparatur der injizierten Arterie hängt von der Art des Experiments und dem verwendeten Mausmodell ab. Wenn eine zweite Injektion erforderlich ist oder wenn das Mausmodell nicht über einen vollständigen Willis-Circle verfügt, sollte eine Reparatur an der Injektionsstelle durchgeführt werden. Die Möglichkeit, das CCA in Mausmodellen wieder zu injizieren, kann zusätzliche experimentelle Manipulationen erleichtern. Um beispielsweise mehrere Dosen eines potenziellen Therapeutikums zu testen, das im Laufe der Zeit verabreicht wird, ist die Reparatur der injizierten Arterie unerlässlich, um nachfolgende Injektionen durchzuführen. Diese Methode wäre auch nützlich in Experimenten, bei denen Kombinationen von Therapeutika injiziert werden, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten injiziert werden müssen. Die erhöhte Flexibilität bei Intrakarotis-Injektionen, die durch die Reparatur der injizierten Arterie ermöglicht wird, verbessert den translationalen Nutzen von Maus-Hirntumormodellen.