近期,小編接觸到很多老師咨詢腸道方向的AAV的注射方式,本期我們將對腸道的病毒感染方式及AAV參考劑量進行總結。
首先,我們了解一下腸道系統的結構,小腸全長約4-6米,分為十二指腸、空腸和回腸三部分;上連胃幽門,下接盲腸隨后連接大腸(包括盲腸含闌尾、升結腸、結腸右曲、橫結腸、結腸左區、降結腸、乙狀結腸、直腸)。
常見感染腸道的注射方式主要分為4種,分別為尾靜脈注射、腹腔注射、灌腸和腸系膜動脈注射[1,2]。其中系統性的遞送途徑包括尾靜脈注射和腹腔注射,這兩種注射方式操作簡單,但不具有特異性,除了腸道其他組織器官也有可能感染,同時病毒的損耗也會比較大:
一、 尾靜脈注射
尾靜脈注射是常見的的系統性注射方式,通過這種方式可以感染全身的大多數器官,它的優點是操作簡便,對動物的損傷較小,缺點是無法實現特異性感染,尤其是肝臟、血管等更易感。
具體步驟如下(來源于吉凱平臺):

尾靜脈注射示意圖(圖片來源于吉凱)
1. 實驗前準備
準備內容:小鼠、小鼠固定器 ( 或 50ml 離心管)、1ml 注射器、酒精棉球、病毒 ( 冰浴融化)、生理鹽水或 PBS。
2. 小鼠固定
a. 首先提取小鼠尾巴,將其放在鼠籠蓋或手臂上,并進行適當安撫;
b. 然后將小鼠裝入固定器 ( 可用 50ml 離心管改造)中,蓋緊蓋子,并使其尾巴朝外露出;
c. 用酒精棉球擦拭小鼠尾巴,使其血管擴張 ( 也可用熱水、加熱器等)。
3. 病毒注射
a. 用生理鹽水或 PBS 將病毒稀釋至合適滴度 ( 控制病毒注射體積在100-200μl);
b. 用 1ml 注射器吸取 100~200μl 病毒;
c. 將小鼠尾巴拉直使其紅色靜脈清晰可見,在距尾尖 1/3 處進針,緩慢注入病毒后拔出,用棉球按壓注射點 1min 左右以止血。
4. 動物恢復
將小鼠從固定器上取下,放回原飼養籠中。
二、腹腔注射
腹腔注射的方式適用于脂肪、肌肉、胰腺、腸道等全身器官,以及新生鼠(造成的損傷較?。ㄟ^這種遞送途徑,腸道的平滑肌及漿膜感染概率更大,可以觀測到散在的GFP染色,但是上皮細胞感染的概率較小。
具體步驟如下(來源于吉凱平臺):

腹腔注射示意圖(圖片來源于吉凱)
1. 實驗前準備
準備內容:小鼠、病毒液 ( 冰浴融化)、1ml 注射器。
吸取病毒:用 1ml 注射器吸取適量病毒,置于冰上備用。
2. 小鼠固定
a. 首先提取小鼠尾巴,將其放在鼠籠蓋或手臂上,并進行適當安撫;
b. 然后左手握小鼠,用拇指和食指捏住小鼠頸背部,用無名指及小指固定其尾和后肢,確保小鼠軀體舒展且不能亂動。
3. 病毒注射
a. 右手取吸好病毒的注射器,翻轉左手使小鼠頭部朝下且腹部完全暴露給操作者;
b. 手持注射器在下腹部離腹白線約 0.5cm 處下針,使針頭與小鼠腹部約成 30°夾角刺入腹部,刺入過程中如感覺到抵抗力突然消失,表明針頭已進入腹腔,此時調整針頭方向約與小鼠腹部平行,緩緩進針;
c. 針頭進入適當距離后,勻速注射病毒液后,緩緩拔出針頭 ( 旋轉針頭以避免漏液)。
4. 動物復蘇
將小鼠放回原飼養籠中,注意觀察小鼠狀態。
除了系統性的遞送方式外也可通過局部注射的方式實現AAV的遞送,腸道方向包括灌腸和腸系膜動脈注射的方式,優點是病毒劑量更小、可以直接感染需求部位,但同時也具備一定的缺點,那就是對動物造成的損傷更大。
三、灌腸
有文獻報道通過灌腸的方式感染腸道組織,由于需要通過小鼠肛門插管進行灌腸,因此感染深度具有一定的局限性,感染結腸的概率更大,一般小鼠劑量推薦4E10vg/只以上,體積200μl。
具體步驟如下(來源于參考文獻[1,3,4]):
1. 實驗前準備
準備內容:小鼠、病毒液 ( 冰浴融化)、聚乙xi導管。
吸取病毒:用 1ml 注射器吸取適量病毒,置于冰上備用。
2. 病毒注射
a.首先使用異氟醚麻醉小鼠;
b.然后將聚乙xi軟管插入距離離肛門4厘米深的小鼠結腸部位,使用注射器緩慢注入適量的病毒;
c.注射完畢后,將小鼠在垂直倒立狀態保持1分鐘以上,以確保病毒在結腸部位的均勻分布;
d. 待小鼠復蘇后可以恢復正常飲水及飲食。
四、腸系膜動脈注射
腸系膜動脈是分布于消化管的動脈,主要分為腸系膜上動脈和腸系膜下動脈,結合小腸結構圖來看,腸系膜上動脈分布于小腸左側,腸系膜下動脈分布于結腸、大腸及泄殖腔部位,因此通過該方法可以感染小腸及結腸部位的細胞。
具體方法如下(來源于參考文獻[1,2,5]):
a. 保定完成后使用異氟醚麻醉小鼠;
b. 通過左上方的皮膚進行1-2 cm的穿刺沿著腋線和側腹的脾臟區域。切開腹外斜肌暴露SMA(腸系膜動脈)。使用微型牽開器將皮膚和腹壁固定,并用溫暖的鹽水紗布覆蓋小腸防止回縮;
c. 使用微血管放大器在放大20倍的情況下,將SMA輕輕地從腹膜后剝離,在近端傷口周圍放置連接注射針,使用一個微型血管鉗暫時夾閉血管腹主動脈;
d. 將定制33號1/2‘’英寸點式2型進樣針(Hamilton; Reno, NV))連接250 μl漢密爾頓TLL氣密性進樣針注射器插入腸系膜動脈,輕輕結扎血管保持穩定防止注射泄漏,隨后進行病毒注射;
e. 注射結束后取下注射器械,解除夾閉,使血液流回腸道組織。

腸系膜動脈注射示意圖
最后,小編對腸道系統的AAV注射方法及劑量進行總結,大家可以根據自己需求進行選擇預實驗的參考劑量,設置梯度,選擇最佳劑量:
腸道系統AAV感染范圍及劑量參考

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