Создание мышей экспериментальной аневризмы брюшной аорты с эластазы
23 июля 2009 г.
Это видео показывает, как вызвать аневризмы брюшной аорты (ААА) у мышей с помощью переходных внутрипросветный вливание эластазы поджелудочной железы свиньи в инфраренального сегмент брюшной аорты. Модель имеет возможность добавлять широкий понимание патобиологии AAA в связи с появлением многочисленных трансгенных мышей и гена нокаутом.
Данная хирургическая процедура, используемая для создания аневризмы брюшной аорты, начинается с срединного разреза брюшной полости. Органы брюшной полости смещаются в сторону, и все ветви аорты перевязываются. Проксимальный и дистальный отделы аорты перевязываются.
Сердце прокалывают иглой, и через термоусадочную полиэтиленовую трубку вводят большое количество эластазы. По завершении введения автотомия AOR закрывается. Лигатуры удаляют, аорта заполняется кровью, после чего брюшную полость зашивают.
Затем мыши дают восстановиться, и через 14 дней аневризма будет полностью расширена. Здравствуйте, я Джулиан Асма из лаборатории фетальных клеток кафедры сердечно-сосудистой медицины Стэнфордского университета. Сегодня я продемонстрирую процедуру введения эластазы для создания новой экспериментальной модели аневризмы брюшной аорты.
Данная процедура используется в вашей лаборатории для изучения ПЭ брюшной аорты. Итак, приступим. Для начала экспериментов выберите подходящую мышь, например, линии C 57 black six, и проведите ей общую анестезию с помощью ингаляционного изофлурана до потери сознания. Пожалуйста, учитывайте, что скорость роста аневризмы будет различаться у разных линий мышей.
Извлеките анестезированную мышь из камеры и поместите ее на достаточно освещенный рабочий стол. Выбрейте шерсть на животе от конца грудины до основания конечностей. Для удаления остатков волосков используйте крем для депиляции.
Протрите обнаженную кожу 70% alcohol до полного удаления шерсти с выбритой области. Затем обработайте кожу Betadine не менее трех раз, протирая кожу alcohol между нанесениями. Положите мышь на спину на операционное поле, чтобы поддерживать животное в состоянии наркоза.
Во время операции в ноздрю животного вводится трубка для подачи изофлурана с той же скоростью потока, которая использовалась для введения в состояние наркоза. Эластазу хранят на льду, после чего набирают в шприц. Затем шприц фиксируют зажимом рядом с операционным полем и присоединяют катетер.
Важно, чтобы кончик катетера оставался стерильным; для этого его помещают в стерильный флакон. Перед тем как сделать разрез на мыши, убедитесь в соблюдении правил асептики. Начните с надевания стерильных перчаток.
Хирургические инструменты, ножницы, иглодержатели и пинцеты должны быть продезинфицированы перед началом операции. Уделите время подготовке и постарайтесь устранить любые другие потенциальные источники загрязнения во время проведения операции. Если в ходе процедуры стерильность была нарушена, повторно простерилизуйте инструмент в стерилизаторе с раскаленными шариками.
После завершения всех подготовительных этапов начните операцию с длинным срединным разрезом передней брюшной стенки для доступа в брюшную полость. Отодвиньте содержимое брюшной полости в свободное пространство или выведите его за пределы живота с помощью стерильной марли, чтобы обнажить брюшную аорту. Затем с помощью пинцета аккуратно изолируйте брюшную аорту на участке от уровня левой почечной вены до места ее бифуркации.
В представленном случае имеется одна ветвь, расположенная выше места лигирования аорты, поэтому ее перевязывать не нужно. Если между местами дистального и проксимального лигирования аорты имеются аортальные ветви, перевяжите их на расстоянии одного сантиметра от бифуркации с помощью швов 10-0. На проксимальном и дистальном участках аорты наложите временные лигатуры из шелка 6.0 для остановки кровотока.
Теперь выполните автотомию в области бифуркации. Начните с прокола бифуркации иглой 30-го калибра. Через место автотомии AOR можно ввести термически заостренную полиэтиленовую трубку и зафиксировать ее узлом.
С помощью пинцета осторожно и аккуратно введите трубку в аорту. Будьте внимательны, чтобы не повредить эндотелиальный слой, используя давление 100 milliliters. Аорту перфузировали ртутью с эластазой из пакета с физиологическим раствором, подвешенного на высоте 136 centimeters.
Убедитесь в отсутствии пузырьков воздуха в трубке, иначе показания давления будут неточными. Физиологический раствор содержит 4,5 единиц на миллилитр панкреатической эластазы свиньи I типа; заполнение аорты должно занять от 5 до 15 минут.
Во время перфузии аорта обычно расширяется примерно до 140% от своего первоначального диаметра. По завершении процедуры удалите систему перфузии и зашейте аортотомию шовным материалом размера 10-0, чтобы избежать констрикции. После закрытия аортотомии необходимо также удалить дистальную лигатуру.
Если из места проведения автотомии кровотечение отсутствует или оно незначительно, проксимальную лигатуру удаляют. В случае кровотечения на проксимальном и дистальном участках аорты накладывают дополнительные временные лигатуры 6.0 с пропиткой и накладывают еще один шов, чтобы полностью закрыть место автотомии аорты. После удаления проксимальной лигатуры расширенная аорта немедленно заполняется кровью.
После завершения процедуры на аорте верните кишечник в брюшную полость. Если кишечник был отведен, он скользнет внутрь единым массивом, поэтому о его геометрии беспокоиться не стоит. Когда все органы будут возвращены на место, внешнюю рану можно закрыть двухслойным швом, используя шесть нитей нейлона и полипропилена.
Теперь введите мыши местный анестетик, например, одну каплю 0,25% раствора ICAN на каждый сантиметр разреза. Также введите одну дозу противовоспалительного препарата Carin в дозе 5 mg/kg путем подкожной инъекции. Операция завершена; мышь следует поместить в теплое место до полного восстановления сознания.
Восстановление обычно происходит в течение 15 минут. Когда мышь приходит в сознание, её возвращают в индивидуальную клетку и периодически наблюдают за ней до полного восстановления. После процедуры аорта обычно расширяется примерно до 140–160% от своего первоначального диаметра.
Эта начальная дилатация наблюдается со стабилизацией до седьмого дня. Быстрая вторичная дилатация происходит между седьмым и 14-м днем. К 14-му дню аневризма может быть обнаружена в подпочечной аорте.
Я только что продемонстрировал вам способ индукции абдоминальной аневризмы аорты с помощью эластазы у мышей. При выполнении этой процедуры важно избегать образования тромбов внутри брюшной аорты. На этом всё.
Благодарим за просмотр и желаем успехов в вашем эксперименте.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном видео демонстрируется хирургическая процедура индуцирования аневризмы брюшной аорты (АБА) у мышей с использованием свиной панкреатической эластазы. Эта модель позволяет изучить патобиологию АБА с помощью различных трансгенных и нокаутных линий мышей.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейронаука
- Биология сосудов
- Модели на животных
Теоретические основы
- Аневризмы брюшной аорты представляют собой серьезные сосудистые заболевания.
- Понимание механизмов развития АБА может привести к созданию более эффективных терапевтических стратегий.
- Животные модели имеют решающее значение для изучения патобиологии заболеваний.
- Трансгенные мыши и мыши с нокаутом генов позволяют получить уникальные данные о механизмах развития заболеваний.
Цель исследования
- Продемонстрировать метод индуцирования ААА у мышей.
- Изучить патобиологию ААА с использованием надежной модели на животных.
- Обеспечить возможность проведения исследований с использованием различных генетически модифицированных линий мышей.
Используемые методы
- Срединный разрез брюшной полости для доступа к аорте.
- Лигирование ветвей аорты для её изоляции.
- Введение панкреатической эластазы свиньи через полиэтиленовую трубку.
- Ушивание брюшной полости после завершения процедуры.
Основные результаты
- Успешное индуцирование ААС на мышиной модели.
- Демонстрация эффективности хирургической техники.
- Потенциал для дальнейших исследований с использованием данной модели.
- Понимание патобиологии ААС на основе трансгенных мышей.
Выводы
- Описанный метод эффективен для индукции AAA у мышей.
- Данная модель может расширить понимание механизмов AAA.
- Будущие исследования могут использовать эту модель для поиска терапевтических решений.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для промышленности
Модель абдоминальной аортальной аневризмы (ААА), индуцированной эластазой у мышей, позволяет проводить механистическую оценку рисков и валидацию мишеней для исследований сосудистых заболеваний. Данная платформа обеспечивает прогностическую достоверность при доклинической оценке терапевтических кандидатов и способствует трансляционной преемственности за счет использования генетически модифицированных линий мышей. Ее воспроизводимость и масштабируемость делают ее основой для сортировки портфеля препаратов при разработке лекарств для лечения сердечно-сосудистых заболеваний.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Раннее открытие и валидация мишени
- Позволяет исследовать патобиологию Аневризмы брюшной аорты (АБА) с использованием трансгенных и нокаутных мышей.
- Обеспечивает функциональную валидацию мишеней путем моделирования разрушения эластина, наблюдаемого при АБА у людей.
- Способствует механистическому снижению рисков для потенциальных мишеней при ремоделировании сосудов.
- Предоставляет надежную систему для уточнения путей развития патологии на основе выдвинутых гипотез.
Скрининг и разработка анализа
- Создает валидированную платформу in vivo для оценки терапевтического воздействия при AAA.
- Обеспечивает воспроизводимые и количественные измерения расширения аорты в определенные моменты времени.
- Поддерживает стандартизацию анализа и сопоставимость результатов различных исследований при скрининге соединений.
- Обеспечивает масштабируемость и возможность повторного использования в генетически разнообразных когортах мышей.
Трансляционные и доклинические исследования
- Соответствует механизмам развития заболевания, наблюдаемым при патологии AAA у людей.
- Способствует поиску и валидации трансляционных биомаркеров в контролируемых условиях.
- Обеспечивает продвижение терапевтических кандидатов в доклинические исследования с учетом оценки рисков.
- Обеспечивает преемственность от генетических открытий до функциональной доклинической валидации.
Интеграция конвейеров и рабочих процессов
Эта модель объединяет все этапы: от раннего поиска до идентификации ведущих соединений и доклинической валидации в рамках разработки сердечно-сосудистых препаратов.
- Открытийная биология: Поддерживает проверку гипотез и уточнение механизмов возникновения AAA.
- Скрининг: Обеспечивает воспроизводимый метод анализа in vivo для количественной оценки расширения аорты.
- Аналитика: Позволяет измерять кинетику расширения и проводить статистическое сравнение между экспериментальными группами.
- Трансляционные исследования: Связывает генетические данные с функциональными результатами в системе, релевантной данному заболеванию.
- Корпоративное повторное использование: Служит универсальной платформой для различных генетических и фармакологических исследований AAA.
Операционное и корпоративное влияние
- Научная ценность: Повышает достоверность прогнозов и снижает неопределенность в понимании механизмов при исследовании AAA.
- Практическая ценность: Обеспечивает стандартизированные, воспроизводимые и масштабируемые процедуры in vivo.
- Стратегическая ценность: Служит основанием для принятия решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) и повышает эффективность использования капитала в портфелях сердечно-сосудистых препаратов на ранних стадиях.
- Влияние на портфель: Позволяет осуществлять приоритизацию с учетом рисков и продвигать программы разработки средств терапии сосудистых заболеваний.
Особенности реализации
- Требуется опыт применения микрохирургических методик и проведения анестезии у мышей.
- Необходим доступ к стереомикроскопии и системам перфузии с контролем давления.
- Требуется строгая стандартизация хирургических и аналитических протоколов между всеми группами исследователей.
- Может потребоваться адаптация метода для различных линий мышей в связи с вариабельностью скорости роста аневризмы.
- Для обеспечения воспроизводимости результатов крайне важно строгое соблюдение правил стерильности и послеоперационный мониторинг.
