趙桂鋒,紀(jì) 蓮,Perry劉
(1.中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院實驗研究中心動物實驗室,沈陽 110003;2.拜耳醫(yī)藥公司,美國,加州)
干細(xì)胞移植廣泛應(yīng)用于大鼠腎臟疾病模型,常見干細(xì)胞移植方法有尾靜脈注入、腎實質(zhì)注入等,近年來很多科研人員將干細(xì)胞經(jīng)腎動脈注入腎臟,但卻由于腎動脈直接穿刺注射后難以止血及造成腎動脈血管內(nèi)膜損傷引起的腎動脈血栓等原因?qū)е聦嶒瀭?cè)腎臟低灌注,甚至失去血供,導(dǎo)致實驗失敗而放棄腎動脈注入干細(xì)胞的例子比比皆是。而尾靜脈注入又不能鎖定靶向器官,顯像差[3]。因此,我們用遠(yuǎn)距離插管,零距離灌注的原則,建立一種簡單易行的腎動脈注入干細(xì)胞的方法。根據(jù)大鼠的心血管解剖結(jié)構(gòu)成功的建立了導(dǎo)管經(jīng)左側(cè)頸動脈直視下介入腎動脈注入干細(xì)胞的方法,簡便易行,手術(shù)時間短,成功率高,值得推廣,本文介紹了該方法的手術(shù)過程和建模體會。
1.1 實驗動物與器械
1.1.1 實驗動物:清潔級 wistar大鼠,體重 180~220g,雌雄不限。由中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院醫(yī)學(xué)動物實驗室提供(實驗動物生產(chǎn)許可證號:SCXK (京)2009-0004;實驗動物使用許可證號:SYXK (遼)2010-0008)。
1.1.2 器械:顯微直剪刀,眼科剪刀,眼科鑷子,拉鉤。
1.1.3 材料:1-0縫合線,5-0絲結(jié)扎線,PE10導(dǎo)管(外徑0.5mm,內(nèi)徑0.3mm),尖端剪成75°斜角,尖峰略向內(nèi)彎。肝素生理鹽水、美蘭。
1.2 手術(shù)方法
1.2.1 麻醉:動物術(shù)前禁食8~12h,不禁水,10%水合氯醛,3m L/kg體重腹腔注射。
腹部劍突下1cm處始,向尾端背皮6cm,常規(guī)皮膚消毒,鋪巾展單,沿腹中線分層切口皮膚和腹肌,開窗2cm,生理鹽水溫濕紗布將腸道推開,充分暴露腹主動脈從橫隔膜至左腎動脈分叉處。
1.2.2 頸部腹側(cè)被皮,常規(guī)皮膚消毒后開窗1cm,暴露左頸總動脈,遠(yuǎn)心端永久性結(jié)扎,留牽引線。近心端穿線備用。離結(jié)扎線向近心端2cm處以微動脈夾阻斷血流。頸動脈斜剪一小口,將PE10導(dǎo)管向近心端方向插入至血管夾處,輕度結(jié)扎近心端打活結(jié),使導(dǎo)管和左頸總動脈輕度結(jié)扎,保證打開血管夾導(dǎo)管入口不漏血。打開血管夾,導(dǎo)管繼續(xù)向主動脈方向插。經(jīng)左側(cè)頸動脈-主動脈弓降部-胸主動脈,進(jìn)入腹腔見圖1圖示。這時用棉簽確認(rèn)導(dǎo)管在腹主動脈中。直視下將導(dǎo)管插至左腎動脈分叉處。用棉簽輕壓腎動脈-腹主動脈分叉處,確認(rèn)導(dǎo)管在腹主動脈里,將左側(cè)腎動脈輕輕拉向右側(cè)直到與腹主動脈平行位,調(diào)整導(dǎo)管頭端插入左腎動脈,根據(jù)實驗要求可以調(diào)整導(dǎo)管插入腎動脈前支、后支及腎上腺動脈,以便將美蘭灌注入腎臟,腎臟迅速變藍(lán),其他部位沒有任何顏色顯示,證明美蘭已經(jīng)灌入腎臟,沒有灌注到其它臟器。
美蘭灌注完畢,將導(dǎo)管撤出結(jié)扎左側(cè)頸總動脈近心端,腸道復(fù)位,分層縫合腹部肌肉和皮膚及頸部皮膚。
圖1 PE10導(dǎo)管導(dǎo)入腎動脈路徑示意圖Fig.1 Catheter intervention schemes
圖2 大鼠主動脈血管造影圖Fig.2 Aortic imaging figure
圖3 術(shù)后5d左腎動脈Fig.3 Pathological change of renal atery 5days postoperation
大鼠手術(shù)16只,術(shù)后死亡2只,死亡原因系麻醉過程中大鼠體溫過低所致。
術(shù)后5d取材7只觀察腎動脈血栓形成情況,未發(fā)現(xiàn)血栓形成(圖 3),剩余成活 7只(30d以上)。
大鼠的腎臟給藥方法一般采用注射器直接穿刺注射,術(shù)后針孔難以止血,而且容易引起血管內(nèi)膜損傷形成血栓、梗阻等現(xiàn)象從而引起給藥靶器官血缺血,直接影響實驗結(jié)果。PE10導(dǎo)管外徑0.5mm,內(nèi)徑0.3mm,表面光滑,不易損傷血管內(nèi)膜,適用于細(xì)小血管的插管操作。PE10導(dǎo)管導(dǎo)入路徑:左側(cè)頸總動脈-主動脈弓降部-胸主動脈-腹主動脈-腎動脈(圖1)。主動脈弓上分出三支動脈分別為:無名動脈、左頸總動脈和左鎖骨下動脈,左頸總動脈起始端位于主動脈弓降部,胸主動脈自主動脈開始,延伸到膈為止其分支有肋間動脈、肋下動脈、隔上動脈。腹主動脈至左腎動脈之間的主要分支有膈下動脈、腹腔動脈、腸系膜前動脈等[4],經(jīng)大鼠心臟全身動脈造影[5]顯示這些分支均與胸主動脈及腹主動脈成一定角度,且管徑均在1mm以下,自左頸總動脈-主動脈弓-胸主動脈-腹主動脈基本成一條直線(圖2),所以當(dāng)PE10導(dǎo)管經(jīng)左側(cè)頸總動脈導(dǎo)入至腹主動脈-腎動脈分叉處時,能夠順利的到達(dá)。PE10導(dǎo)管經(jīng)大鼠左側(cè)頸動脈直視介入腎動脈給藥法優(yōu)點:①直視下操作,簡單易行,成功率高;手術(shù)時間短(25±5m in)。②左側(cè)頸動脈起自主動脈降部,導(dǎo)管一般可順利直接進(jìn)入胸主動脈-腹主動脈。③PE10導(dǎo)管外徑較胸主動脈和腹主動脈細(xì)很多,對血流影響小,且導(dǎo)管外表光滑,導(dǎo)入過程很少造成因血管內(nèi)皮損傷而引起血栓。本實驗存活大鼠23只,為期30d沒有發(fā)現(xiàn)主動脈和腎動脈血栓形成。④導(dǎo)管進(jìn)入腹主動脈后,輕壓腹主動脈減少血流即可見血管內(nèi)PE10導(dǎo)管,可以明確判斷導(dǎo)管頭端位置??紤]到大鼠的左頸總動脈起始位置的個體差異,雖不常見,也需有對應(yīng)措施。個別大鼠左頸總動脈起始于主動脈弓的頂端,導(dǎo)管有可能偏右進(jìn)入升主動脈甚至進(jìn)入左心室。為保持導(dǎo)管貼主動脈左側(cè)下行,需把導(dǎo)管頂端剪成75°,斜面向右。導(dǎo)管從盤繞狀態(tài)截下后,一般保持直徑20cm左右的弧度。不必調(diào)整成筆者的導(dǎo)管。標(biāo)記彎曲面,插管時保持弓面向右,曲面向左。導(dǎo)管進(jìn)入主動脈弓時必然向左進(jìn)入胸主動脈。
為避免有斜面頂端的導(dǎo)管損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞,導(dǎo)管尖端使用前做預(yù)處理。運用剪管技巧,可以使頂端的尖峰向內(nèi)偏斜,下行時就可以避免尖峰觸及血管內(nèi)皮了。
本方法的基本灌注原則是遠(yuǎn)距離進(jìn)入血管,零距離靶器官灌注。把因灌注帶給靶器官的物理損傷降低到最小。本著這個原則,經(jīng)頸動脈插管,還可以用于其它腹腔臟器的灌注[1-2]。甚至做后肢灌注時,無需在腹部或后肢切開皮膚,直接觸及皮下,就可知導(dǎo)管到達(dá)位置。有些單器官灌注亦可從股動脈逆行插管,到達(dá)靶向器官灌注。因為血管解剖位置的原因。某些器官的灌注,沒有熟練的技術(shù),從股動脈插管進(jìn)行灌注導(dǎo)管導(dǎo)入比較困難。做股動脈插管,PE10略粗一點,可以先拉細(xì)后再用。有些模型需要保持大腦的正常血流,可以用頸外動脈插管代替頸總動脈插管。
本方法也可以用于埋管,長期給藥。長期埋管用硅膠管代替PE管,具有避免排異反應(yīng)的好處,而且柔軟,對機體損傷小。但是正是由于太軟,不適于遠(yuǎn)距離插管操作。遠(yuǎn)距離插管,局部給藥,還可以用于x光檢查時灌注局部顯影指示劑。
總之,以經(jīng)大鼠左側(cè)頸總動脈介入腎動脈灌注法為代表的遠(yuǎn)距離插管,零距離灌注的方法簡便易行,成功率高,灌注位置準(zhǔn)確,灌注量精確,對靶向器官損傷小。值得推廣普遍使用。
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