2023年6月9日
本方案介绍了通过建立小鼠腹部动静脉瘘(AVF)来构建和验证出生后右心室容量负荷(VO)模型的方法,该模型可用于研究容量负荷对出生后心脏发育的影响。
我们的研究范围包括先天性心脏病和心脏再生。我们致力于探究容量或压力超负荷如何影响出生后心脏和肺部的发育,包括心肌病、细胞增殖和成熟过程。我们已建立了多种出生后小鼠或大鼠的先天性心脏病模型,例如心室容量超负荷、压力超负荷以及肺血流减少模型。
这些模型非常引人入胜,将有助于增进我们对儿童先天性心脏病的理解。数十年来,动静脉瘘(AVF)模型已被用于在成年动物中诱导慢性心脏容量超负荷(VO)。然而,关于该模型在出生后小鼠中的应用知之甚少。
本研究通过建立腹主动脉-腔静脉瘘(AVF)构建了VO新生小鼠模型,并展示了右心室的形态学和血流动力学变化。首先,测试麻醉后幼鼠尾部的夹捏反射,以确认麻醉深度。
接下来,使用无菌棉签,以碘伏和70%乙醇交替擦拭皮肤三次进行消毒。从下腹部至剑突下切开腹壁和腹膜,充分暴露腹膜腔。用棉签轻轻拨开胃肠道和膀胱,以观察腹膜后方的腹主动脉(AA)和下腔静脉(IVC)。
将手术台逆时针旋转90度后,调整显微镜放大倍数,以清晰观察两条水平走向的血管。使用直径为0.7毫米的11-0缝合针,从腹主动脉(AA)斜向穿刺入下腔静脉(IVC)。通过观察下腔静脉内静脉血与动脉血的肿胀及混合现象,确认穿刺成功。
用干燥的棉签按压出血点15秒,以快速实现压迫止血。立即将胃、肠和膀胱复位至腹腔内,以促进止血压迫。使用9-0缝合线对腹壁和腹膜进行毯边缝合。
然后将小鼠置于温热垫上。为通过超声确认瘘管,首先将麻醉后的小鼠仰卧位固定在温热平台上,再使用预热的超声耦合剂将小鼠连接至心电图监测仪。
使用脱毛膏去除胸部和腹部皮肤的毛发。将24兆赫的探头置于腹部中线,并将探头标记旋转至小鼠头部方向。然后,将平台向下移动至小鼠的左侧或右侧,使用B模式和彩色多普勒模式观察血管的长轴视图及血流信号。
使用脉冲波多普勒模式测量腹主动脉(AA)、下腔静脉(IVC)和动静脉瘘的血流速度,以确认动静脉瘘的通畅性。为确认心室容量负荷过重,将平台尾端向下移动,然后将探头置于小鼠胸部,将标记旋转至小鼠右肩方向。使用B模式和彩色多普勒模式观察肺动脉(PA)的改良胸骨旁长轴切面。接下来,使用脉冲波多普勒模式测量肺动脉内的血流信号,包括流速时间积分、肺动脉瓣直径、肺动脉加速时间和右心室射血时间。
每种情况下均采用连续三次测量的平均值。出生后VO小鼠在术后早期表现出可接受的围手术期存活率。动静脉瘘(AVF)通畅率在术后1周和2周时为70%,术后1个月时为46.7%,术后2个月时为40%。
肺动脉瓣直径和右心室每搏输出量均在两个月内增加。术后两周内,VO组的肺动脉速度时间积分相对较高,但此后逐渐下降。随着肺动脉加速的减小,肺动脉血流模式发生了改变。
术后两个月,随着肺动脉反流,右心室收缩压显著升高。显微分析显示,动静脉瘘(AVF)术后VO组的右心室明显扩大,组织学染色显示右心室游离壁增厚,右心室腔扩大。
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本方案介绍了通过建立小鼠腹部动静脉瘘(AVF)来构建和验证出生后右心室容量负荷(VO)模型的方法,该模型可用于研究容量负荷对出生后心脏发育的影响。
建立一种产后右心室容量负荷(VO)小鼠模型,有助于对儿科先天性心脏病相关靶点和通路进行机制性风险评估。该模型通过在可控且可重复的系统中模拟与疾病相关的血流动力学应力,为早期发现提供预测性信心。该模型的整合应用支持儿科心血管研究项目从靶点验证到临床前评估的转化连续性。
该模型位于早期发现至临床前研究的连续过程中,能够在儿科环境中进行假设验证、靶点确证以及心脏干预措施的转化评估。