我们在这里描述下腔静脉狭窄是深静脉血栓形成的小鼠模型。该模型重述血流限制, 是人类静脉血栓形成的主要诱因之一。
深静脉血栓 (DVT) 及其破坏性的并发症, 肺栓塞, 是一个严重的健康问题, 高死亡率。静脉血栓形成的机制仍然模糊不清。缺乏机动性 (例如, 手术后或长途飞行) 是导致 DVT 的主要因素之一。缺乏流动性的病理生理学后果是静脉瓣膜血流停滞。在这里, 一个模型被描述为模拟这种流动干扰为血栓驱动因子。在该模型中, 建立了下腔静脉的局部流动限制 (狭窄)。关闭约90% 的下腔腔 48 h 导致血栓的形成与人类的结构相似。相似之处是: i) 血栓体积大部分是红色的, 即红细胞和纤维蛋白, ii) 存在白色部分 (拉·赞恩), iii) non-denuded 内皮单层, iv) 升高的血浆 D-二聚体水平, 和 v) 的可能性, 以防止低分子量肝素血栓形成。限制包括可变大小的血栓和事实, 一定比例的野生型小鼠 (0-35%) 可能不会产生血栓。除了视觉观察和测量, 血栓可能是可视化的非侵入性技术, 如超声, 这使得监测动态血栓的发展。在较短的时间点 (1-6 h), 活体显微镜可用于直接观察事件 (如, 在血管壁上招募细胞) 在血栓形成之前。这个方法由世界各地的几个小组使用, 使得有可能发现 DVT 的基本机制的启动, 并确定潜在的目标, 可能是有益的预防。
深静脉血栓 (DVT) 是在深静脉的血栓的发展, 通常 (但不仅是) 腿部。在与肺动脉栓塞的连词 (PE; 一起选定的静脉血栓栓塞, 职业教育) 它在大约90万美国人年年开发并且代表一个严肃的健康问题和经济问题1,2。PE 是 DVT 的并发症, 当血栓从最初的位置分离出来并到达肺部时, 就会发生, 这可能导致呼吸功能不全和死亡。职业教育的死亡人数超过了艾滋病、乳腺癌和交通事故的死亡率, 合并了3。
造成 DVT 的主要因素, 如癌症或外伤, 是缺乏流动性4,5。这可能是由于外科手术 (特别是骨科)、瘫痪、长途飞行或其他原因造成的。静脉血流依赖于肌肉泵, 因此, 肢体固定的血流会导致血栓形成。本文所描述的方法的目的是重述这样的血流畸变6,7。在下腔静脉部分流限制 (中静脉) 模仿人的静脉瓣膜创造的条件, 结果形成一个类似于人血栓结构的血栓6。血栓的大部分是红色的, 包括红细胞、纤维蛋白和血小板的组成。血栓有一个小的 “白色部分” 丰富的血小板 (图 1), 这类似于 “线的拉·赞恩” 描述的人静脉血栓。血栓的两个部分也包含中性粒细胞8, 这是在将来的血栓的站点被招募的第一个细胞之中6,9。红色部分中性粒细胞排出中性粒细胞胞外陷阱 (网), 而白色部分中性粒细胞似乎缺乏网状8。与人类 DVT 相似, 小鼠血栓形成伴有血浆 D-二聚体水平升高 (图 2)。低分子量肝素 (素), 用于 DVT 预防的病人, 也防止血栓形成的小鼠。这种方法的一个重要优点是缺乏内皮剥脱性9, 这是人 DVT 的特点10。这一特征使下腔静脉狭窄成为一个更具临床相关性的 DVT 模型, 例如, 用氯化铁诱导血栓形成, 这导致内皮剥脱, 其中血栓主要由血小板组成11, 12,13。多组14,15,16, 在下腔静脉完全停滞的模型是首选。与狭窄相比, 在血管中保留残余流量, 停滞的应用完全停止了流动, 从而限制了系统管理的物质对血栓形成部位的可及性。同时, 狭窄和停滞引起血栓形成的机制也不同: 狭窄导致局部炎症的发生 (内皮细胞活化, Weibel Palade 体含量的释放, 免疫干细胞的招募和血小板到血管壁) 导致 “immunothrombosis”6,9,17, 而停滞似乎诱发而形成血栓, 特别是, 组织因子和其他凝血和与纤溶相关的机制18,19,20。因此, 狭窄和停滞模型反映了静脉血栓的发展稍有不同的方面, 虽然他们的机制可能肯定重叠。深静脉血栓的电解质下腔模型 (EIM)21,22仅诱导部分咬合血管壁的血栓。因此, 对不同药物的系统管理对血栓生长的影响进行检测是方便的。这种模式, 但是, 假设中断的下腔静脉壁完整性 (插入针) 和诱导血栓的电流, 使病理生理学相关性这一机制至少有争议。
在这里, 一项协议的下腔静脉狭窄, 模拟血流畸变, 一个主要的触发因素 DVT, 提出。下腔静脉狭窄在 2-6 h6,8,23 (鲽鱼 A, 未发布数据, 2016) 内诱导 65-100% C57BL/6 小鼠的血栓发育。该方法的一个主要限制是血栓大小的变异性24 (图 4), 这是观察后, 短期 (6h) 和长期 (48 小时) 下腔静脉狭窄。这种变化的原因 (由于使用了相同的条件, 如间隔, 麻醉等) 仍然晦涩难懂, 但人们可以推测, 小鼠之间的解剖变化 (例如, 下腔静脉的宽度, 两侧和背部的数量和位置分支) 作为这一现象的基础。血栓大小的变异性使血栓形成的患病率 (小鼠血栓的百分比) 的主要结果。血栓的患病率可以用一个应急表和费舍尔的精确测试来比较。其中一个实验是一个例外, 当减少血栓大小与相同的血栓流行后, 注射 podoplanin 抑制抗体被观察到7。
该方法在研究静脉血栓形成时特别有用。它允许调查血管壁的早期事件, 如招募细胞, 最终导致血栓形成。药物的亲或血栓作用可以用这个模型来评估, 血栓形成率是一个主要的读数。48 h 的狭窄适用于显露一个血栓表型, 而 6 h 狭窄可以使用, 如果血栓表型是期望的。也可进行血栓及周围静脉壁的组织学分析。
侧枝是否应结扎或左专利的问题仍然是开放的。一组表明, 结扎侧支不增加血栓的大小和位置的一侧分支接近1.5 毫米的下腔静脉结扎网站显着损害血栓发展25。侧支的闭合可能导致血管内皮损伤, 同时也增加手术时间26。在我们的手, 缺乏侧支关闭显著减少血栓形成率 (下至 10-30% 后 48 h 狭窄;鲽鱼, 未发表的), 因此我们结扎所有可见的侧枝。
理想情况下, littermate 控制应作为小鼠, 即使在相同的背景, 但从不同的来源, 可能有轻微不同的血栓形成率。如果研究了 DVT 本身对任何参数 (如生物化学) 的影响, 应使用假操作动物。假手术的小鼠接受相同的手术, 但在下腔静脉周围的结扎是松散闭合的, 没有产生狭窄。
本议定书中最常见的错误 (关键步骤) 是努力将主动脉和下腔分离, 而不是精确地在血管之间的夹角, 但稍低, 这通常会导致出血。当大量出血发生时, 小鼠的良好恢复变得不太可能, 建议停止实验并安乐动物。正常情况下, 小鼠恢复良好, 在笼子内移动, 并没有大幅减肥。我们建议在20克以上的雄性和雌性中使用小鼠, 并在手术结束前将动物 (特别是雄性) 放在单独的笼子里, 以避免打架和受伤。据报道, 另一个 (电解) 模型的 DVT, 雄性小鼠产生较大的血栓比女性27。对我们的数据进行分析并没有发现男女小鼠的血栓形成率有显著差异 (未发表)。因此, 鼓励研究人员在两个性别的小鼠上使用下腔静脉狭窄模型进行实验。
拆线和/或主食可能不会被排除, 特别是在长时间的实验 (一周和更长)。因此, 应每天至少检查两次小鼠的缝合完整性, 并应特别注意在笼床上出现血迹。
值得注意的是, 与其他动物模型一样, 下腔静脉狭窄在翻译成人方面有其局限性。例如, 小鼠 IVCs 没有瓣膜, 而人类 DVT 则在静脉瓣膜内发育。此外, 人类有垂直脊柱定向与肌肉泵是一个重要的机制, 加速血液流动的静脉。相反, 小鼠有水平的脊柱定向, 没有肌肉泵的作用, 支持血液回流到心脏。在将鼠标数据转换为人类疾病时, 应考虑这些限制因素。
The authors have nothing to disclose.
这项工作得到了英国心脏基金会 (PG/13/60/30406) 和伯明翰大学的支持。
C57BL/6 mice | Charles River | 8 – 10 weeks old, bothe genders | |
Scissors | WPI | 15922 | |
Scissors | WPI | 14003 | |
Dumont 5/45 forceps | FST | 11251-35 | |
7-0 Prolene suture | Ethicon | W8725 | |
6-0 Vicryl suture | Ethicon | W9981 | |
Cotton buds | Spar | ||
Millswabs sterile | Millpledge veterinary | 611950 | |
Drapes | Kruuse | 141765 | |
Glucose Saline-Aqupharm3 | Animal Care | XVD589 | |
Clear H20 HydroGel 98% sterile water | Clearh2o | ||
Buprenorphine | National Veterinary Supplies | ||
Isoflurane vaporizer | General Anaesthetic Services | ||
IsoFlo 100% W/W inhalation vapour, liquid | National Veterinary Supplies | ||
Sterilizer Steri350 | Inotech | ||
Microscope Olympus SZX10 | Olympus |