2021年7月14日
本文介绍了一种在已建立的主动脉缩窄小鼠模型中进行外科主动脉去绑扎的逐步操作方案。该手术不仅可用于研究左心室逆向重构和肥厚消退的潜在机制,还可用于测试可能加速心肌功能恢复的新型治疗策略。
主动脉去带术是研究啮齿类动物心肌逆向重构的一种有用实验模型,可揭示心肌细胞退回归律及同工型心功能恢复的新机制。该技术有助于在活体中推进逆向重构模型的演变,并可在疾病进展的不同时间点采集生物样本,用于体外和分子研究。此方法模拟了心肌重构及其逆向重构的过程,有助于探索心肌功能不完全恢复的机制。
本方案提供了关于慢性压力超负荷相关疾病(如眼性前张力或主动脉瓣狭窄)中心肌逆向重构完全与不完全机制的深入见解。将经口气管插管连接至呼吸机以启动机械通气,并将呼吸机参数调节至频率160次/分钟,潮气量10毫升/千克。在开始结扎手术前,确认一只6至8周龄C57 black six小鼠对疼痛反射无反应,剃除从颈部至胸部中段区域的毛发并涂抹脱毛膏,同时在动物眼睛上涂抹眼膏。
插入直肠探头并连接血氧仪,以监测体温、血氧饱和度和心率。将小鼠置于加热垫上右侧卧位,并用胶带将四肢固定于磁性固定牵引系统,以在操作过程中保持动物体位正确。随后,依次使用70%酒精和聚维酮碘溶液擦拭消毒胸部,然后切开皮肤、肌肉和肋骨,以暴露主动脉并进行结扎。
在操作结束时,将聚维酮碘溶液涂抹于皮肤缝合部位,并在术后两到三天内每天两次给予镇痛处理。若手术过程中出现明显出血,需注射无菌生理盐水进行腹腔内补充,以预防脱水,并将动物置于孵育箱中持续监测,直至完全恢复。在结扎手术七周后,对半数结扎动物的组织进行轻柔解剖,分离主动脉周围的粘连和纤维化组织,直至观察到缩窄部位。仔细解剖主动脉,将缝线与血管分离,然后使用剪刀剪断缝线。
请注意,在结合或恶魔期间对腋窝靛蓝水进行长时间阻塞可能会导致肺水肿,以及炎症通路的过度激活。使用尽可能少的缝线,以简单的间断或连续六号旧型聚丙烯缝线关闭胸壁,并以连续缝合方式用六零丝线聚丙烯缝线关闭皮肤,然后按演示进行术后护理。术后每两到三周,按演示方法将动物从颈部至胸部中段区域的毛发去除,将动物置于仰卧位的加热垫上,在暴露的皮肤上放置心电图电极,并确认存在良好的心电图波形,且心率在每分钟300至350次之间。
监测温度,并在胸部区域涂抹超声耦合剂。将小鼠置于略向右侧倾斜的仰卧位,使用适当设置启动超声心动仪。随后,将超声探头置于胸廓上方,评估主动脉跨壁压差。
记录主动脉的二维引导图像,显示升主动脉是否存在缩窄,以从解剖学角度直观评估缩窄与去缩窄的效果。为评估心肌肥厚,将探头置于乳头肌水平的左心室短轴位置,按下模式追踪按钮,以显示舒张期和收缩期的左心室前壁、左心室直径及左心室后壁。随后评估收缩功能,并根据标准方案计算射血分数和缩短分数。
为评估舒张功能,需采用非典型的四腔心切面,在二尖瓣叶上方处测量早期和晚期二尖瓣血流速度的多普勒后波峰值,并利用组织多普勒成像技术及心尖四腔心切面记录二尖瓣环侧壁心肌的早期舒张期和收缩期峰值速度。主动脉缩窄是否成功可通过左心室收缩压升高来验证,同时多普勒检测的主动脉血流速度大于2.5米/秒也可作为依据。
与假手术动物相比,弯曲诱导的左心室肥厚表现为左心室质量增加以及舒张功能受损,后者表现为充盈压升高和左心室舒张末期压力升高。组织学上,七周的主动脉缩窄可诱导显著的心肌细胞肥大和纤维化。对于接受去缩窄处理的动物,可通过超声多普勒速度验证主动脉狭窄的成功解除。
总体而言,去带术可显著降低左心室质量所评估的后负荷及左心室肥厚。此外,还观察到舒张功能的正常化。在操作过程中需谨慎,避免长时间的伦理冲突,以确保血氧饱和度维持在90%以上。该最小化模型使我们能够在疾病进展的不同时间点研究心肌的重塑与逆向重塑,并揭示每个时间点最紊乱的信号通路。
该方法可用于评估有前景的药物的治疗潜力,以及研究多种共病对心肌逆向重构和功能恢复的影响。
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本文介绍了一种用于主动脉缩窄小鼠模型的手术性主动脉去绑扎技术方案。该技术有助于研究左心室逆向重构过程,并可用于心肌功能恢复新疗法的评估。
主动脉缩窄/去缩窄模型可用于在压力超负荷条件下,对靶向心肌逆向重构的治疗策略进行机制性风险评估。该模型通过模拟临床后负荷减轻的情境(例如主动脉瓣置换术),支持靶点验证并提高早期发现阶段的预测可信度。它提供了一个与疾病相关的系统,用于评估心肌肥厚的消退和舒张功能的恢复,从而为项目筛选和先导化合物的确定提供依据。
该方法可整合到从靶点验证、先导化合物鉴定到临床前药效测试的整个发现流程中,并通过纵向的功能和结构评估提供支持。