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一种小鼠室壁瘤模型的构建方法

阅读:881发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种小鼠室壁瘤模型的构建方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种小鼠室壁瘤模型的构建方法,步骤如下:在不通过 机械通气 的情况下,通过吸入异氟烷麻醉小鼠;在小鼠进入放松状态,无呼吸抑制和烦躁后,在左胸形成一个小的 皮肤 切口,暴露心脏跳动最剧烈的肋间隙;使用组织镊与 止血 钳在肋间开一个小孔,打开胸膜和心包,轻轻 挤压 小鼠胸廓;采用可吸收6-0缝线,结扎于离 冠状动脉 起源4-4.5mm处;结扎要将左前降支和一半心肌结扎在一起;结扎后立即将心脏放回胸腔内,人工排气,缝合打结。本发明方法可以制作出简单、可重复、稳定的小鼠室壁瘤模型,成模率高,可以用于室壁瘤形成前的研究,以及研究不同品系不同状态下小鼠室壁瘤形成的内在机制,为室壁瘤的 治疗 以及 预防 提供理论依据。,下面是一种小鼠室壁瘤模型的构建方法专利的具体信息内容。

1.一种小鼠室壁瘤模型的构建方法,其特征在于:包括以下步骤:
a.在不通过机械通气的情况下,通过吸入异氟烷麻醉小鼠;
b.在小鼠进入放松状态,无呼吸抑制和烦躁后,在左胸形成一个小的皮肤切口,暴露心脏跳动最剧烈的肋间隙;
c.使用组织镊与止血钳在肋间开一个小孔,打开胸膜和心包,轻轻挤压小鼠胸廓;
d.采用可吸收6-0缝线,结扎于离冠状动脉起源4-4.5mm处;结扎要将左前降支和一半心肌结扎在一起;
e.结扎后立即将心脏放回胸腔内,人工排气,缝合打结;
f.验证所构建的室壁瘤模型。
2.根据权利要求1所述的一种小鼠室壁瘤模型的构建方法,其特征在于:步骤a中所述异氟烷的浓度为1.5-2%。
3.根据权利要求1所述的一种小鼠室壁瘤模型的构建方法,其特征在于:步骤a中所述小鼠选用10-11周,25-30g成年雄性小鼠。
4.根据权利要求1所述的一种小鼠室壁瘤模型的构建方法,其特征在于:步骤b中所述皮肤切口<1cm。
5.根据权利要求1所述的一种小鼠室壁瘤模型的构建方法,其特征在于:步骤f中,验证所构建的室壁瘤模型的方法为:腔内铸型、计算机断层扫描测量或通过切片染色图像视频加以验证。

说明书全文

一种小鼠室壁瘤模型的构建方法

技术领域

[0001] 本发明涉及生物技术领域,具体是一种小鼠室壁瘤模型的构建方法。

背景技术

[0002] 心血管疾病可以导致极高的死亡率和发病率。目前,急性心肌梗死(MI)仍然是人类的头号“杀手”。左心室动脉瘤(LVA)为一种由于部分左室壁区域因心梗产生运动障碍及反常运动的心梗并发症之一,可以使左心室射血分数(LVEF)以及缩短分数(LVFS)下降,从而引起左心衰竭,严重者还可引起一些危及生命的不良事件,如血栓大量形成,严重心律失常和心脏破裂。
[0003] 目前,根据室壁瘤的大小及其对心功能的影响,临床上选择了不同的治疗方式。小的室壁瘤可能不需要特殊治疗,而大的或伴随严重心衰竭的室壁瘤则需要手术治疗或急诊PCI。然而,即使是目前最有效的治疗,也可能导致继发性心力衰竭,长期生存率并不理想。因此,改善室壁瘤的治疗模式和提高预后在心梗二级预防中尤为迫切,尤其是对于老年人,这就需要更多的动物和患者的研究数据来帮助了解室壁瘤的形成机制。
[0004] 以往的室壁瘤动物模型制作方法只能应用于大鼠、兔子、羊等,而且由于成模率不高,只能在室壁瘤出现之后研究药物、高分子材料等的治疗效果,例如《中国胸心血管外科临床杂志》2012年6月第19卷第3期《大鼠室壁瘤左心室重建模型的建立》和新疆医科大学博士学位论文《兔急性心肌梗死后室壁瘤形成过程心肌力学及MMP-9变化的实验研究》中所记载的技术内容,上述方案在模型制作的过程中都无法实现早期干预,且筛选流程都为必要的过程,筛选流程中淘汰了一定比例的样本。目前还没有可以应用于小鼠的稳定的模型制作方法,而由于小鼠品系远远大于其他模式动物,所以急需一种稳定的小鼠室壁瘤模型制作方法。

发明内容

[0005] 本发明就是为了解决上述技术问题,所提出一种小鼠室壁瘤模型的构建方法。
[0006] 本发明是按照以下技术方案实现的。
[0007] 一种小鼠室壁瘤模型的构建方法,包括以下步骤:a.在不通过机械通气的情况下,通过吸入异氟烷麻醉小鼠;
b.在小鼠进入放松状态,无呼吸抑制和烦躁后,在左胸形成一个小的皮肤切口,暴露心脏跳动最剧烈的肋间隙;
c.使用组织镊与止血钳在肋间开一个小孔,打开胸膜和心包,轻轻挤压小鼠胸廓;
d.采用可吸收6-0缝线,结扎于离冠状动脉起源4-4.5mm处;结扎要将左前降支和一半心肌结扎在一起;
e.结扎后立即将心脏放回胸腔内,人工排气,缝合打结;
f.验证所构建的室壁瘤模型。
[0008] 进一步的,步骤a中所述异氟烷的浓度为1.5-2%。
[0009] 进一步的,步骤a中所述小鼠选用10-11周,25-30g成年雄性小鼠。
[0010] 进一步的,步骤b中所述皮肤切口<1cm。
[0011] 进一步的,步骤f中,验证所构建的室壁瘤模型的方法为:腔内铸型、计算机断层扫描测量或通过切片染色图像视频加以验证。
[0012] 本发明获得了如下的有益效果。
[0013] (1)本发明可以用于研究小鼠心梗后至室壁瘤形成阶段以及室壁瘤形成后各个过程的病理生理特点,如使用其他基因编辑的杂交小鼠进行研究相关机制,另外,由于小鼠和人在心脏发育生物学方面存在同源性,如心肌原位巨噬细胞的发育,小鼠的室壁瘤研究结果也可以部分应用于人类的室壁瘤的诊疗以及心梗的二级预防中。
[0014] (2)本发明的动物模型是一种低成本且高效的小鼠室壁瘤动物模型,可以通过该模型进行治疗相关药物筛选,可以有效地防止室壁瘤瘤体进一步扩大,导致其他恶性并发症的出现,如血栓大量形成、恶性左心衰竭以及心脏破裂等。
[0015] (3)本发明是一种稳定的动物模型制作方法,造模后成模率大于90%,而其他模型需要二次筛选,模型不稳定且不经济,而且本发明的动物模型由于模型的稳定性可以进行早期干预治疗研究,其他模型的实验只能根据筛选结果进行补救治疗。而早期干预如果能转化应用于临床,则可以大大降低室壁瘤的发生率;其他发生较大室壁瘤或严重心力衰竭的患者的疾病严重程度也会有所减轻,例如需要手术治疗的患者如果进行早期干预后,也许室壁瘤就不会进行性增大,只需药物治疗即可。
[0016] (4)本发明因为其结扎部位不同,还可用于研究透壁性心梗以及非透壁性心梗的病理发生机制。附图说明
[0017] 图1是本发明心梗后第28天Masson染色结果图;图2是本发明室壁瘤、心梗、假手术组造模术后的生存分析图及造模所用时间比较图;
图3是本发明小鼠室壁瘤模型的验证图;
图4是本发明室壁瘤对心功能的影响图;
图5是本发明小鼠室壁瘤的形成过程图。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图及实施例对本发明进行进一步说明。
[0019] 1、实验动物成年实验用C57Bl/6J雄性小鼠(7-8周龄,体重22-25g, n=178)购自中国北京维通利华。小鼠在SPF级别环境中,不限食物、,并进行12h/12h光暗日照环境。动物伦理由南开大学和天津第三中心医院动物护理和使用委员会批准,符合美国国立卫生研究院出版的《实验室动物护理和使用指南》(2011年第8版)。
[0020] 2、室壁瘤和心梗模型为成年雄性小鼠(10-11周,25-30g)进行室壁瘤(LVA)与心梗造模(MI)。室壁瘤模型和中度心肌梗死模型步骤如下:在不通过机械通气的情况下,通过吸入异氟烷(1.5-2%,MSS-
3,英格兰)麻醉小鼠。在小鼠进入放松状态,无呼吸抑制和烦躁后,在左胸做一个小的皮肤切口(<1cm),暴露心脏跳动最剧烈的肋间隙(选择的肋间隙因小鼠心脏与胸部的解剖位置关系而定)。使用组织镊与止血钳在肋间开一个小孔(在肋间开口的位置选取心脏搏动最强处稍内侧),打开胸膜和心包,轻轻挤压小鼠胸廓,心脏则会平稳地从洞里“弹出来”。为了研究室壁瘤模型构建情况,采用可吸收6-0缝线,分别结扎于离冠状动脉起源约2.5-3mm、
3.5mm、4-4.5mm、5.5mm处(结扎进针要保证穿过有一半肌层)。而心梗模型则采用6-0不可吸收不细丝线,在距冠脉起源约4-4.5mm处(LAD中段)永久结扎左前降支。结扎时注意要将左前降支和一半心肌结扎在一起。结扎后立即将心脏放回胸腔内,人工排气,缝合打结。假手术组(SHAM)动物采用相同的造模手法,但是不进行任何冠状动脉结扎。
[0021] 结果如图1所示:图1AC为室壁瘤,图1B为透壁性心梗,图1D为非透壁性心梗。四者因结扎部位不同,产生了不同的结果,其结扎区域分别为:图1A:距左冠状动脉起源处约 2.5-3mm (左: Masson染色图像;右: 照片),图1B:3.5mm,图1C:4-4.5mm, 图1D:5.5mm。为了进一步研究小鼠室壁瘤的发生机制,需要一种稳定且病理变化较缓慢的模型,所以选择图1C作为下一步研究的模型。如图2所示(图2A:室壁瘤、心梗、假手术组造模术后的生存分析;图2B:各组手术造模所用时间比较),心梗与室壁瘤模型下的小鼠生存率未见明显差异,而且三组的手术时间均比较短,约5min左右,表明本模型制作方法低成本、高生存率且高效。
[0022] 3、模型成功与否的验证:(1)腔内铸型:对小鼠室壁瘤术后28天的心脏样本采用常规琼脂糖腔内铸型。术后28天解剖分离心脏,采用常规琼脂糖(琼脂糖G-10, Blowest, 162135)腔内铸型,重建左室内腔空间结构。术后4周处死动物,切除心房和二尖瓣。琼脂糖液(1.2%琼脂糖、5μl Bio-Rad, 
100毫升TAE溶液)放置在微波炉高火5分钟,待冷却至60℃左右,将琼脂糖液注入左心室的心尖处,直至液体达到二尖瓣水平。另外,待琼脂糖凝固后,还可以切除左心室心肌,完全暴露完整的琼脂形状,显示腔内空间结构。如图3B所示,可见室壁瘤组左心室处存在一个向外的瘤状膨出。
[0023] (2)计算机断层扫描(CT)测量:应用CT进行老鼠心体内成像来验证模型的成功与否。如图3EF所示,室壁瘤造模后7天与30天出现瘤状膨出,且30天的大于7天的,说明室壁瘤在进展当中。因此,我们认为的将室壁瘤模型的发生发展过程分为两个阶段:术后7天为室壁瘤前期(pre-LVA phase)以及之后的室壁瘤形成期(LVA formation phase)。
[0024] (3)还可以通过图像加以验证:如图3C可见左室游离壁出现反常运动,提示室壁瘤的形成。如图4A也可见室壁瘤组图像B超中收缩期出现反常运动。
[0025] 图3 小鼠室壁瘤模型的验证。(A) 心脏左前降支结扎部位。(B)室壁瘤(左)和心梗(右)的腔内铸型的光学图像。(C)小鼠心脏的室壁瘤形成后舒张末期(左)和收缩末期(右)的代表图像。(D) 室壁瘤形成后心脏反常运动的模式图。(E、F)室壁瘤计算机断层扫描冠状位(E)和矢状位(F)。SHAM和MI分别为模型构建后第7天的假手术组以及心梗组 ,1、3、7、30天分别为室壁瘤模型造模术后的天数(每组n=6)。用矩形标记室壁瘤形成区域。
[0026] 4、室壁瘤对心功能的影响:应用小动物超声Vevo2100来进行术后心功能检测,如图4B-F的M型超声以及各心脏评估所示,室壁瘤组心脏的心功能明显差于心梗组的心功能。使用切片及Masson染色来评价心脏梗死程度,如图5所示,室壁瘤术后28天的梗死面积较7天组明显减少,而梗死大小却无明显差异。另外,梗死周围区的相对厚度随着室壁瘤的病理生理进展,逐渐降低。这提示也许存在某些未知的机制,并且需要进行进一步的病理生理学研究才能为室壁瘤的防治以及心梗的二级预防提供临床决策。
[0027] 图4 室壁瘤可以降低心脏功能。(A)术后28天B超表现为室壁瘤形成,收缩期异常膨出。(B)各组7天(左)、30天(右)超声心动图代表性照片。(C)舒张末期左室内径。(D)收缩期末左室内径。(E)左室射血分数。(F)左心室分数缩短。这些数据表明,与其他组相比,室壁瘤组可显著抑制心功能(每组n=6).*P<0.05 MI vs. SHAM, **P<0.001 MI vs. SHAM,#P<0.001 LVA vs. MI, $P<0.01 7d vs. 30d, &P<0.001 7d vs. 30d。
[0028] 图5 小鼠室壁瘤的形成过程。(A)造模术后1、3、7、28天心脏切片及Masson染色代表图以及其对照组心梗及假手术7天组图。(B、C)各组梗死面积(B)与梗死大小(C)的比较。(D)梗死周围区心壁相对厚度的比较。数据展示为均数±标准差。 28day vs. 7day, 7day vs. MI: *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001, ****P<0.0001。
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