通过小鼠肺切除术与假体植入测量肺内表面积的标准化方法

本实验的主要目标是在小鼠肺切除术及假体植入后，精确测量小鼠肺部的内表面积。该方法有助于分析机械力诱导的成年小鼠肺再生过程中的肺部形态学与生理功能。该技术的主要优势在于能够精确量化肺内表面积，有望提高肺功能状态评估的可靠性和可重复性。

将小鼠置于插管平台上，使其腹侧朝上以便进行手术准备。随后拉出舌头，使用适用于引导导管的小动物喉镜检查声带。然后以适当的角度轻柔地将20号静脉插管导管插入气管。

接下来，将小鼠置于右侧卧位，并将套管连接至机械呼吸机。观察胸部以判断套管是否已插入气管。设定吸气压为12厘米水柱，呼吸频率为每分钟120次。

现在，使用至少三次交替的聚维酮碘和70%乙醇擦拭暴露的皮肤进行清洁。然后，在第五肋间行2至3厘米的后外侧开胸切口以开始手术。使用诺伊斯弹簧剪剪开肌肉组织。

接下来，做一个1.5厘米的切口以暴露左肺。在整个手术过程中，根据需要使用高温电凝器止血。然后，用钝头镊子从胸腔中提起约三分之一的左肺叶，并用棉签将整个左肺拉出。

现在，辨认左肺叶的肺动脉和支气管，并用浸湿的外科缝线在肺门处紧紧结扎支气管和血管。接着，从结扎处远端3至4毫米处切除左肺叶，注意不要剪断缝线，以免导致气胸。然后，用一条缝线关闭胸壁。

然后，使用间断缝合线，以三到四毫米的间距，依次缝合肌肉层和皮肤层，共缝合五到六针。务必使手术缝合针远离心脏，心脏穿刺可导致死亡。

最后，用聚维酮碘对术区进行消毒。然后将小鼠置于38摄氏度的加热垫上。持续使用呼吸机，直至自主呼吸恢复。

执行先前描述的操作，但在取出肺脏后，立即准备植入假体。使用钝头镊子夹住椭球形硅胶假体的中心部位。接着，在用镊子夹住肋骨以暴露胸腔的同时，非常轻柔地将假体插入。

以45度角在假体的额状面与胸壁表面之间进入。使用钝头镊子确保假体完全置于左侧空的胸腔内。随后关闭胸腔，并按照先前所述方法监测小鼠。

进行此操作时，组装一个定制的充气管，该充气管由一支10毫升移液管的推杆（已移除活塞）、一段40厘米长的带针头适配器的软管、一个流速控制阀以及一个18号针头组成。组装完成后，用胶带将移液管固定在侧板上。移液管顶部与实验台之间的距离必须至少为30厘米。

通过麻醉注射处死小鼠后，将其固定在已消毒的板上，小心打开胸腔以切除胸骨并暴露肺叶。随后，暴露气管。接着，用新配制的4%PFA充满灌注管，并彻底清除管内的所有气泡。

然后，将针头插入气管。为防止泄漏，使用血管夹夹住气管。现在，在25厘米水柱的恒定跨肺压力下，用固定液充盈肺部。

将肺组织在室温下孵育两小时，以确保充分膨胀。充气后，记录固定液的体积变化。随后结扎气管，并小心地将肺整体从周围结缔组织中分离出来。

使用剪刀并操作轻柔。接下来，将肺组织放入盛有4%PFA的50毫升锥形管中，在4摄氏度条件下于摇床上轻柔振荡孵育12小时。随后按照文本方案中所述进行后续处理和染色。

为了定量测量 MLI，使用在 20 倍放大下以明场采集的试剂染色肺组织切片图像。从三个不同的肺切片中，随机选择总共 15 个不重叠的视野，每个视野约一平方毫米，然后对其进行评估。仅选择不含动脉、静脉、主要气道或肺泡管的区域。

进行分析时，使用标尺工具在每个选定区域上绘制一个 10 × 10 的网格，网格线间距约为 100 微米。然后，通过测量相邻两个肺泡上皮之间的距离，确定沿直线的截距长度。

例如，双头箭头表示长度。沿每条网格线测量所有这些长度，MLI 即为截距长度的平均值。采用所述实验方案，将 PNX 处理的小鼠与植入假体的小鼠进行了比较。

实验所用小鼠为八周龄雄性CD-1小鼠，其左肺叶被切除。该假体模拟左肺叶的大小和形状，在切除左肺叶后将其植入胸腔。术后14天，使用定制的充气导管测定剩余右肺的内部容积。

五只接受PNX处理的小鼠右肺平均体积约为1.4毫升，显著大于五只植入假体小鼠的1.05毫升。剩余右肺的MLI值也显著增大。利用这些参数计算了肺内表面面积，发现植入假体小鼠的肺内表面面积显著较小。

观看本视频后，您应能充分理解如何计算用于机械力诱导肺泡再生小鼠模型的肺内表面面积。