简 介
尽管存在解剖和生理上的差异,小鼠在研究人类肺部疾病,包括急性肺损伤(ALI)和肺纤维化方面仍具有极高的价值。治疗方法是诸多肺部疾病研究的核心,其中口咽吸入法(OPA)已被广泛用,但其缺点是部分药剂可能被吞入胃肠道,从而导致给药剂量的不准确;另一种是经气管给药,这涉及到在深度麻醉状态下切开气管直接将药物注入到呼吸道,然而,这种操作不仅因其侵入性和造成呼吸道损伤而不可取,还存在耗时过长,且操作者需要大量的训练等问题。
1999年,Brown等人发表研究论文描述了一种小鼠肺部直接插管的方法,后续也有其他几篇论文描述了不同的小鼠肺部插管方法,但这种插管的主要问题是:当插管导管接近气管并准备插入时,导管本身会阻挡光线,从而无法看清需要插入的位置。
本文展示了如何简单、低成本地消除这个可视化问题,从而确保在相对少的培训或经验下成功进行插管。
方 法
准备:
1、导管。对于20-35 g小鼠的插管,我们使用1或1.5英寸长,20 g IV导管(BD Insylte, Sparks, MD或Jelco Optiva, Carlsbad, CA)。可以为每只小鼠使用新的无菌导管,但导管也可以在消毒后用70%乙醇浸泡过夜重复使用。尽管小鼠的咽部和气管不是无菌的,但应遵循适当的清洁程序,包括使用无菌手套和器械。
2、光纤电缆。我们使用约70厘米长、0.5毫米粗的Edmund Optics光缆,但长度不是决定性的因素。重要的是要确保纤维的边缘是平滑的,因为在用剃刀切割电缆后,边缘相对较锐利,很容易刺穿气管壁。然而只需将光纤端部放在1000粒度的砂纸上,就可以非常容易地打磨平这个边缘。另一端插入橡胶塞中。最简便的方法是先用18号针通过橡胶塞,插入光纤通过针孔,然后撤出针。橡胶塞连接150瓦卤素光源。重要的是要确保使用硅胶橡胶塞(或其他耐热材料),因为普通橡胶或软木在靠近热光源时可能会燃烧。
插管:
1、参见图1和2。通过一段短硅橡胶管(ID≈0.8 mm×OD 4mm, Cole-Palmer, EW-96410-13)插入光纤电缆。将这个橡胶管系紧,同时仍然允许调整光纤电缆。将硅胶管紧密地插入套管的鲁尔端,固定光纤电缆在套管内的位置。调整光纤电缆的位置,使其在套管尖端前方约4毫米处穿过套管。
图1.如图所示,光缆插入硅橡胶塞中,与其相对的另一端紧绑着一小段硅橡胶管。
图2.图片展示了橡胶塞与光源的连接,光纤的另一端穿过插管导管。左侧还展示了一个简单的支架,用于在插管过程中固定小鼠。
2、将麻醉后的小鼠放置在垂直支架上,由其上切牙悬挂(图3)。大多数研究者发现,当小鼠的腹侧面向自己时,视觉效果最佳。非常轻柔地拔出舌头,用拇指和食指握住。中指放在颈部和塑料支架之间。利用食指和拇指对舌头的牵引开启口腔,并用颈部后方的中指调整头部的角度,使插管路径伸直,如图3所示。
图3.两个视角展示了准备插管的小鼠位置
3、使用光纤电缆作为光源和导入器,推动它通过可视化声带。如果看不到声带,可以通过中指作为支点,轻轻用力拉舌头。插入后,将套管再向前推进约5 mm。然后,小心不要移动套管,拔出光纤电缆。将小鼠平躺下来,用胶带固定导管,并用橡皮泥(塑型黏土)支撑导管接头,如图4所示。
图4。此图展示了一只准备通气的已插管小鼠。围绕嘴部的胶带有助于防止导管移动。一小块橡皮泥(建模黏土)提供了一个便利的支撑点,用于固定导管接头与呼吸机的连接。
4、步骤3中的操作不容易演示或教学,因为这是一个单独的操作。然而,通过对舌头的牵引力和头部后面的支撑的微妙调整,几乎所有尝试这种方法的人都会很快找到正确的方式来调整小鼠的位置,使声带可视化。
总 结
在进行插管时,有几个实际问题需要提及。在最初打开小鼠口腔时,尽量轻柔拉舌头非常重要。如果使用无保护钳,很容易损伤舌头,这可能导致小鼠死亡。在首次学习如何插管时,最重要的是使用颈部后方的手指来调整头部角度,以使气管开口的可视化。如果操作正确,对舌头进行足够的牵拉,很容易看到声带。最初的可视化步骤通常需要最多的时间,因为一旦看到气管开口,插入纤维电缆和静脉导管就相对简单了。
总之,本文描述的插管方法制作成本低,使用简单,可以令大多数研究人员和实验室技术人员在相对较少的经验下快速掌握小鼠插管技术。