Продемонстрированы подробные микрохирургические методы для создания долгосрочной модели канюляции яремной вены крысы для последовательного сбора крови у одного и того же животного. Физиологические и гематологические параметры контролировались в фазе восстановления крысы. Эта модель была применена для изучения фармакокинетики перорально вводимого полифенола без индуцирования стресса у животных.
Забор крови у мелких лабораторных животных необходим для оптимизации фармацевтического свинца, но может нанести большой вред и стресс экспериментальным животным, что потенциально может повлиять на результаты. Канюляция яремной вены (JVC) у крыс является широко используемой моделью для повторного сбора крови, но требует адекватной подготовки хирургических навыков и ухода за животными. В этой статье подробно описываются микрохирургические процедуры для создания и поддержания постоянной модели крыс JVC с особым акцентом на размещение и уплотнение яремной канюли. Важность мониторинга физиологических (например, массы тела, пищи и потребления воды) и гематологических параметров была подчеркнута результатами, представленными в течение 6 дней после операции во время выздоровления крысы. Профиль концентрации лекарственного средства в плазме перорально вводимой природной феноловой эллаговой кислоты был определен в модели крыс jVC.
Повторное получение образцов крови у мелких лабораторных животных, таких как грызуны, морские свинки и кролики, является важным аспектом для оптимизации фармацевтического свинца, а также для сокращения числа животных, используемых в исследованиях 1,2. Конвейер для разработки новых диагностических инструментов и лекарственных препаратов (например, вакцины) требует доступа к различным объемам крови для оценки их надежности и эффективности in vivo, таких как фармакокинетика (ПК), токсичность и чувствительность 3,4,5.
Лабораторный подход к сбору образцов крови широко классифицируется на два типа: хирургический и нехирургический6. Нехирургический подход относительно прост для исследователя, который включает в себя общие методы, такие как прокол сердца, прокол орбитального синуса и кровотечение подкожной и хвостовой вены. Многократный забор крови возможен некоторыми нехирургическими методами, но объем образца невелик и может вызвать физическую рану и психологический стресс у животных1. С другой стороны, хирургический подход является излюбленной альтернативой повторному венипунктуре, и он предполагает размещение временной или постоянной канюли в кровеносных сосудах животных 7,8,9. Большой объем крови может быть многократно выведен через канюлю у сознательных крыс, избегая при этом стресса и боли из-за техники обработки, сдерживания и анестезии 7,8,10,11. Однако имплантация канюли требует опытного исследователя с адекватной подготовкой, чтобы успешно собрать кровь.
Забор крови через канюляцию яремных вен (JVC) у крыс является наиболее широко используемым методом изучения препарата PK 6,10,12,13. Тем не менее, создание модели крыс JVC требует тщательной практики микрохирургических навыков и знаний о послеоперационном уходе и обслуживании. Тем более, что после операции крысе требуется введение анальгетиков и достаточное время восстановления для достижения стабильного физиологического состояния для дальнейших экспериментов 13,14,15. Хотя увеличение массы тела (т.е. >10 г) является действительным и часто применяемым показателем выздоровления крысы, нередко крысы имеют неожиданную смерть после операции из-за обезвоживания, инфекции и воспаления, которые можно заметить при раннем начале14,15. Кроме того, катетерная обструкция в модели JVC остается проблемой во время сбора крови.
Настоящий протокол подробно продемонстрировал микрохирургические процедуры для JVC у анестезированной крысы с особым акцентом на идентификацию, изоляцию и канюляцию яремной вены. Подчеркивается важность физиологического и гематологического мониторинга крыс в фазе восстановления. Наконец, серийные образцы крови были собраны через венозный катетер для изучения PK перорально вводимой природной фенольной эллаговой кислоты с плохой биодоступностью (то есть низкой системной концентрацией) для проверки модели крыс JVC.
Освоение техники канюляции сосудов требует значительной практики и усвоения урока от каждой операции. Christakis et al., используя анализ кумулятивной суммы (CUSUM), обнаружили, что исследователю необходимо практиковать 200 крыс в течение одного года, прежде чем быть готовым к оценке PK кандидатов …
The authors have nothing to disclose.
Эта работа поддерживается Национальным фондом естественных наук Китая (No 82003692) Р.Х. Чжану; Высшая академическая стипендия Северо-Западного политехнического университета Р. Мяо.
0.5 mL test tube containing EDTA anticoagulant | Xinkang | N/A | collecting blood samples for hematology test |
0.5*20 mm 1.0-mL syringe | KLMEDICAL | N/A | washing or replacing the fluid with saline |
0.6*28.5 mm 5.0-mL syringe | HD | N/A | Subcutaneous injection |
1.0-mL Blunt tipped syringe (22G) | skillsmodel | S4-PKT22G | Inject the saline and collect blood samples through catheter |
1.5 mL sterile microcentrifuge tube | Axygen | MCT-150-C-S | Store sterile catheter lock solution heparinized saline and meloxicam solution |
1.5 mL microcentrifuge tubes | Biosharp | BS-15-M | blood collection |
1/2 circle cutting 5*12 mm suture needle | skillsmodel | S4-FHZ | Thread the muscle layer to fix the catheter |
3/8 circle cutting 7*17 mm suture needle | skillsmodel | S5-FHZ | Suture the incision of rat cortex |
6-0 sterile non-absorbable silk suture thread | JUNSHENG | N/A | ligature |
75% medical alcohol | HONGSONG | N/A | Disinfection |
Adhensive tape | LIUTAI | N/A | positioning the rat |
Autoclave sterilization tape | Biosharp | BS-QT-028 | Mark sterilized items |
Automated blood cell counter | Sysmex | XN-550 | Hematology test |
Castroviejo micro scissors | skillsmodel | WA1010 | Cut the opening in the blood vessel |
Centrifuge | Thermo Fisher Scientific | 75002402 | Plasma preparation |
Clean cushion | Qingjie | N/A | Prepare the operation area |
Cotton balls | HC | N/A | Wound disinfection and sterilization |
Cotton swabs | BEITAGOGO | N/A | Disinfection |
Curved hemostat | skillsmodel | N/A | ligature |
DN50 Stainless-steel rat restrainer | skillsmodel | S4-RGDQ1 | Restrict the movement of rats for easy operation |
Ellagic acid | Aladdin | E102710-25g | natural phenol for oral administration |
Half-curved forceps | skillsmodel | 53072 | Lift the muscle layer and tissue, isolate the jugular vein and tie the suture |
Heating pad | Warm mate | N/A | preventing heat loss of animal |
Heparin sodium | Solarbio | H8060 | anticoagulant |
Iodophor | Xidebao | N/A | Clean the wound |
Iris scissors | skillsmodel | 54002 | Bluent separation the muscle layer |
Isoflurane | RWD | R510-22-16 | anaesthesia |
LED lamp | EMPERORFEEL | N/A | sugery |
Liquid chromatography-mass spectroscopy | Thermo Fisher Scientific | VQF01-20001/ TSQ02-10002 | detection of drug concentration in plasma |
Meloxicam | Hongqiang | N/A | Analgesic |
Normal saline | KL | N/A | Prepara the solution and protect blood vessels from drying out |
Pet razor | Codos | 3180 | Shaving the fur |
Phosphate-buffered saline | ZHHC | PW012 | Preparation of Ellagic acid solution |
PU catheter | skillsmodel | RJVC-PU | Jugular vein cannulation |
Small animal operation anesthesia console | RWD | 68620 | Operation workstation |
Spray bottle | Altro | N/A | aseptic workstation |
Stainless steel plug (22G) | skillsmodel | S4-PKD22G | Plug the catheter to ensure its sealing |
Stainless steel trochar | skillsmodel | S$-PKDGZ | Guide the catheter exteriorization |
Sterile lock solution | skillsmodel | SK-FB | lock the catheter to ensure its sterility |
Straight feeding needle | skillsmodel | N/A | Oral gavage |
Surgical pouch | BKMAM | N/A | container for sterilization of surgical instruments |
Surgical scissors | skillsmodel | J21070 | Cut incision on rat skin |
Vessel dilator balanced forceps | skillsmodel | WA3020 | Expand the blood vessel and guide the cannula to slide in |
ZS-MV Small animal anesthesia machine | ZSLab | 1057003 | inducing and maintaining anaesthesia |