January 31st, 2017
本方案描述了一种小鼠显微外科输注技术,该技术通过颈内动脉有效地将物质直接输送到大脑中。
这种手术技术的总体目标是在不穿透颅骨的情况下将外源性物质输送到小鼠大脑中。这种方法可以帮助回答神经科学中关于药物、病原体和外泌体在大脑中的作用的关键问题。这种技术的主要优点是它对动物造成的创伤最小,保持了神经元网络的完整性,并在大脑中实现了物质的高浓度。
首先施用异氟醚与氧气混合,在诱导室中麻醉小鼠。麻醉诱导后,在立体显微镜下将动物转移到手术表面,并放置鼻锥以保持麻醉的手术平面。确保呼吸频率约为每秒 1 到 2 次呼吸,不要喘息。
此外,确保动物不会对胡须刺激或脚趾挤压做出反应。使用无菌棉签在每只眼睛上滴一滴眼用润滑剂,以防止干燥。用剃须刀剃掉手术部位后,用 70% 乙醇和洗必泰准备该区域。
通过立体显微镜观察时,使用手术剪刀和镊子在颈部从胸骨上方到下颌下方创建一个中线切口。使用镊子小心分离脂肪和结缔组织,以露出气管。然后将一个直径约 5 厘米的零点柔软的圆形物体放在脖子后面,以延长脖子并进一步暴露该区域。
接下来,使用钩子或组织牵开器分离气管周围的组织。在气管左侧,小心地用镊子分开结缔组织,露出左颈总动脉或 CCA。使用镊子小心地去除所有结缔组织,以暴露颈外动脉和颈内动脉起点的 CCA 分叉。
暴露 ECA 和 ICA 后,使用镊子将一段 1 厘米的尼龙缝合线置于颈外动脉下。然后放置第二个 1 厘米的段。然后在 ECA 的最高点打一个永久结。
在 ECA 的最低点,紧邻 CCA 分叉处上方,打一个较松散、可拆卸的结。然后使用容器夹在尽可能低的点关闭 CCA,并关闭 ICA。在颈外动脉上做一个小切口之前,适当地关闭颈内动脉可以防止出血。
现在,使用显微解剖弹簧剪刀,在两个结之间的 ECA 上做一个两毫米的切口。保持小切口很重要,因为大切口会导致要注入的物质泄漏。通过将 6 英寸的毛细管连接到装有 250 微升待输注物质的结核菌素注射器上来组装输液系统。
然后轻轻地将毛细管的尖端插入 ECA 的切口中。继续推进尖端,直到它到达分叉和 CCA 上的夹子之间的中间。系上下部 ECA 结。
验证打结是否足够松以允许毛细管流动性,以及是否足够紧密以防止泄漏。然后,从 ICA 中取出剪辑。轻轻地对注射器活塞施加压力,允许以每秒约 10 微升的速度输注物质。
输注测试物质后,将夹子放回 ICA 上。轻轻取下毛细管。然后,将下部 ECA 结完全系紧。
从 ICA 和 CCA 中取出剪辑。然后取下牵开器或纸巾钩和枕头。用无菌生理盐水清洁要缝合的区域,然后用尼龙缝合线缝合切口。
在服用经批准的抗炎剂和镇痛药以缓解术后不适后,将动物放在笼子里加热垫上至少一小时,并监测恢复情况。该直方图显示了通过左颈内动脉输注病毒 7 天后通过实时 PCR 检测到的 HIV。正如预期的那样,左半球的病毒水平更高。
该免疫荧光图像显示了通过颈内动脉输注细胞外囊泡后 GFP 标签 CD63(一种外泌体标志物)的小鼠脑切片。表达 CD63 的细胞外囊泡(以绿色显示)与小鼠脑微血管相关。一旦掌握,如果执行得当,这项技术可以在 20 分钟内完成。
该技术发展后,为神经退行性疾病领域的研究人员探索小鼠体内的药物、病原体和外泌体相互作用铺平了道路。
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本协议概述了一种小鼠微手术输注技术,该技术通过颈内动脉直接将物质输送到大脑。它最大限度地减少了创伤并在实现大脑中高物质浓度的同时保持了神经元的完整性。