通过腹膜外氯化钙与弹性蛋白酶渗透建立的小鼠腹主动脉瘤模型
2024年8月2日
本论文介绍了一种利用氯化钙和弹性蛋白酶建立小鼠腹主动脉瘤模型的实验方案，该方法结合了既往建模技术的优点。此模型可用于研究腹主动脉瘤发生的病理生理机制。
本研究介绍了一种利用氯化钙和弹性蛋白酶建立小鼠腹主动脉瘤模型的实验方案，可用于探讨腹主动脉瘤的病理生理机制。本方案结合了外膜周围应用PPE与氯化钙渗透法的优点，是一种安全、稳定且可重复的小鼠腹主动脉瘤模型，具有较高的腹主动脉瘤发生率，能够显著扩张腹主动脉，并产生类似于人类腹主动脉瘤的病理生理变化。未来，我们的研究团队将致力于与腹主动脉瘤及外周动脉疾病相关的临床与基础研究，特别关注这些疾病的发病机制以及治疗策略的开发。首先，将麻醉后的小鼠仰卧置于加热垫上。
剃毛并消毒后，将小鼠置于体视显微镜下。使用剪刀沿腹部正中线做一条长约2至2.5厘米的纵向切口。采用经腹入路，通过腹白线进入腹腔。
放置牵开器以暴露腹腔。使用生理盐水浸湿的纱布将肠管和结肠推入腹腔右侧。用镊子和棉签钝性分离肾下腹主动脉和下腔静脉周围的结缔组织和脂肪组织。
轻柔地解剖腹主动脉，暴露腹主动脉与上方腰大肌之间的间隙。将灭菌的棉条插入该间隙，注意不要损伤腰动脉或静脉。将浸有0.9摩尔氯化钙的棉球置于腹主动脉的外膜上。
15分钟后，移除棉球。用双蒸水将弹性蛋白酶稀释至2毫克/毫升。使用胰岛素注射器，向腹主动脉的肾下段注入50微升稀释后的弹性蛋白酶。
用棉垫条包裹腹主动脉和下腔静脉。在渗透过程中，用无菌纱布覆盖腹腔。15分钟后，小心移除纱布和棉垫条，将肠道和结肠复位至原始位置。
用肠系膜覆盖处理过的主动脉，并用0.9%生理盐水湿润肠道以防止粘连。使用6/O不可吸收聚丙烯缝线缝合肌肉层和皮肤。将小鼠置于啮齿类动物超声仪的加热垫上。
在腹部涂抹超声耦合剂，测量动脉瘤的最大直径以及腹主动脉正常节段的直径。在 Excel 表格中计算肾下腹主动脉增大的百分比。检查结束后，用纸巾擦去残留的超声耦合剂，并将小鼠置于加热垫上直至完全恢复。
在PPE联合氯化钙组中，91.67%的小鼠于术后21天发生腹主动脉瘤，而假手术组未观察到动脉瘤形成。与假手术组相比，PPE联合氯化钙组小鼠肾下腹主动脉的平均最大内径显著增大。与假手术组相比，PPE联合氯化钙组小鼠肾下腹主动脉的平均最大外径也显著增大。
组织学检查显示，与假手术组相比，PPE联合氯化钙组主动脉壁增厚、炎性细胞浸润、细胞外基质降解、胶原纤维沉积以及弹性纤维断裂。
概述
本研究介绍了一种使用氯化钙和弹性蛋白酶建立小鼠腹主动脉瘤模型的实验方案。该模型旨在研究腹主动脉瘤的病理生理机制。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 血管生物学
- 病理生理学
背景
- 腹主动脉瘤（AAA）是一种重要的血管疾病。
- 现有模型存在局限性，本研究旨在解决这些问题。
- 所提出的模型结合了先前方法的优点。
- 该模型表现出较高的发病率以及与人类AAA相似的病理生理变化。
研究目的
- 建立可靠的腹主动脉瘤研究小鼠模型。
- 促进对腹主动脉瘤发病机制的探究。
- 开发针对腹主动脉瘤及相关疾病的治疗策略。
使用的方法
- 小鼠麻醉并置于加热垫上。
- 沿腹部正中线做纵行切口。
- 通过经腹途径进入腹膜腔。
- 应用氯化钙和弹性蛋白酶诱导动脉瘤形成。
主要结果
- 该模型显示出较高的腹主动脉瘤发生率。
- 其病理生理变化与人类中观察到的变化相似。
- 该方案安全、稳定且可重复。
- 它可用于对腹主动脉瘤机制进行详细研究。
结论
- 该模型是腹主动脉瘤研究的宝贵工具。
- 它有助于加深对腹主动脉瘤病理生理学的理解。
- 未来的研究可集中于治疗策略的开发。
常见问题
行业重要性概述
稳健的临床前模型对于降低腹主动脉瘤（AAA）血管靶点假设的风险并推动转化研究至关重要。联合使用外膜周围氯化钙和弹性蛋白酶的小鼠模型具有高度可重复性和病理生理保真性，有助于提高早期血管药物研发的预测可信度。该模型可支持项目团队更连续地探究作用机制并评估候选干预措施。
生物制药研发中的战略应用
早期发现与靶点验证
- 可在受控的体内系统中实现对腹主动脉瘤（AAA）发病机制的机制性探究。
- 通过重现人类腹主动脉瘤（AAA）的关键特征，支持靶点的功能性验证。
- 在先导化合物优化前，有助于对血管靶点进行生物学风险评估与降低。
- 为基于假设的信号通路研究提供可重复的实验平台。
筛选与检测方法开发
- 为后续化合物筛选制备经过验证的、与疾病相关的模型。
- 实现对主动脉扩张及组织病理学终点的定量评估。
- 支持在不同研究间进行检测方法的标准化和可重复性。
- 可在一致的模型中对候选治疗药物进行可扩展的评价。
转化与临床前研究
- 将临床前研究结果与人类腹主动脉瘤（AAA）病理特征相匹配，以推动转化生物标志物的开发。
- 实现从发现到临床前疗效评估的连续性研究。
- 基于可靠的体内实验数据，支持经风险校正的推进决策。
- 为血管干预策略提供可预测的风险降低支持。
流程与工作流整合
该模型融入了从发现到临床前研究的连续过程，架起了早期机制研究与血管疾病转化研究之间的桥梁。
- 发现生物学：促进腹主动脉瘤发病机制中的假设验证与通路阐明。
- 筛选：提供可重复、定量的检测结果，用于化合物评估。
- 分析：提供可量化的终点指标，如主动脉直径和组织学变化，用于比较分析。
- 转化研究：将临床前模型结果与人类疾病特征相匹配，以验证生物标志物。
- 企业级复用：为跨项目血管生物学研究提供标准化、可重复使用的平台。
运营与企业影响
- 科学价值：提高腹主动脉瘤研究的预测可信度，降低机制上的不确定性。
- 操作价值：增强体内血管研究的标准化性、可重复性和可扩展性。
- 战略价值：优化血管类项目组合中的立项/终止决策，提升资本使用效率。
- 项目组合影响：支持基于风险调整的血管治疗候选药物的优先排序与推进。
实施注意事项
- 需要具备显微外科技术和血管生物学方面的专业知识。
- 需要具备超声成像和组织学分析设施的使用条件。
- 要求跨团队标准化操作，以确保模型诱导和数据采集的可重复性。
- 针对不同小鼠品系或合并疾病模型可能需要进行适应性调整。
- 局限性包括模型特有的特征以及与人类腹主动脉瘤进展之间可能存在的差异。
