静脉内给药是给药氯膦酸盐脂质体(Clodronate Liposomes)最常用的方法,迄今为止发表的所有氯膦酸盐脂质体研究中约有一半使用静脉给药途径。尽管如此,但仍需要考虑许多因素以确保清除提供所需的结果正确性。吞噬细胞耗竭应始终在感兴趣的组织中进行验证,并且结果不能从一个物种外推到另一个物种。即使在相同品系的小鼠中,基因敲除或其他转基因动物也可能具有可能改变它们对氯膦酸盐脂质体反应的特征。因此,通过彻底了解氯膦酸脂质体在静脉注射后的预期行为来仔细考虑其作用,必须伴随每项具体的清除研究。开发,设计适当实验和对照,以解释意外结果和实现预期结果。
在正常动物中,静脉注射氯膦酸盐脂质体(Clodronate Liposomes),氯膦酸盐脂质体不能通过静脉和动脉离开血液。脂质体可以与血管系统外细胞相互作用的唯一区域是脾、肝和骨髓的窦毛细血管(sinusoidal capillaries);窦毛细血管(sinusoidal capillaries)是一种窗孔毛细血管(包含小孔或肋骨),具有非常松散的结构,允许同样大的分子,细胞和病原体通过其壁。微米大小的氯膦酸盐脂质体仅通过脾脏、肝脏和骨髓窦离开脉管系统,在那里它们主要被专门的巨噬细胞(肝脏中的 Kupffer 细胞、脾脏的边缘区巨噬细胞和骨髓的窦周巨噬细胞)吞噬。
血管内单核细胞可以充当“特洛伊木马”(trojan horses)。单核细胞通过离开脉管系统,进入组织,并成熟为组织巨噬细胞来递送从先前吞噬的脂质体释放氯膦酸盐,这是它们的正常轨迹,或者迁移可能是对炎症的反应。因此,单核细胞的空间位置变化,也是静脉给药的一个考虑因素。单核细胞和巨噬细胞可以输送脂质体内容物,但不能输送脂质体。
尽管静脉注射是脂氯膦酸盐脂质体给药的最常见部位,这也是啮齿动物,如小鼠,最常用的途径。然而,一些人认为通过眼眶后静脉注射(缩写为ROI)比尾静脉注射更人道、创伤更小且更容易掌握。当然,许多动物没有尾巴或者可接近的静脉。兔子通常通过边缘耳静脉注射,豚鼠和仓鼠通过阴茎静脉注射,狗通过头静脉或大隐静脉注射。虽然许多物种可以通过眼眶后静脉注射,但动物被注射“眼睛”的负面视觉感觉是这种技术不更常用的主要原因。眼眶后静脉注射方法被一些人优选用于小动物放射性核素研究(特别是临床前研究),因为该方法更快,更不容易意外传播放射性化合物。对于新生小鼠和C57BL / 6或其他深色小鼠,该技术似乎优于尾静脉注射(或其他静脉途径),因为新生小鼠和C57BL / 6或其他深色小鼠的尾静脉更难可视化。眼眶后静脉注射与尾静脉注射具有相同的剂量-体积考虑因素,并且无论注射部位如何,都使用相同的剂量体积。眶后静脉内递送氯膦酸盐脂质体已被用于多项研究,包括在仓鼠和小鼠上进行的研究。比较眶后和侧尾静脉注射的研究得出结论,两种方法给药的大多数化合物的递送没有可检测到的差异(大多数可以互相替代)。
考虑脂质体的循环途径,对于理解静脉注射更深刻。将脂质体注射到任何静脉部位后,他们遇到的第一个毛细血管床是从心脏右心室进入肺部。因此,如果脂质体聚集或太大而无法通过肺毛细血管,动物在注射脂质体后会立即出现呼吸窘迫的迹象。脂质体通过发生 CO2-O2 交换的肺毛细血管床后,继续进入心脏的左心房,然后进入左心室,并从主动脉分布到全身。脂质体剂量的一部分将分布到全身的所有动脉中,并在重新进入静脉循环之前通过各种器官毛细血管床。如上所述,在正常,健康的动物中,氯膦酸盐脂质体不会离开脉管系统,除非在脾脏,肝脏或骨髓中(因为窦)。因此,进入锁骨下动脉和颈静脉并通过身体上部循环的绝大多数脂质体剂量将返回右心。这些脂质体中只有很小的一部分会被上躯干的骨髓吸收。同样,大多数进入肾动脉和髂动脉的脂质体将返回右心,这些脂质体将开始第二次穿过身体,下半身较大骨骼的骨髓吸收的脂质体数量略多于上半身。
参考文献
1.Retro-orbital Injection in the Mouse — Penn State University [Internet]. [cited 2012 Jul 3]. Available from: https://www.research.psu.edu/
2.Yardeni T, Eckhaus M, Morris HD, Huizing M, Hoogstraten-Miller S. Retro-orbital injections in mice. Lab Anim (NY). 2011 May;40(5):155–60.[PubMed]
3.Kim C, Kim I, Kim S, Kim Y, Kang S, Moon S, et al. Comparison of the Intraperitoneal, Retroorbital and per Oral Routes for F-18 FDG Administration as Effective Alternatives to Intravenous Administration in Mouse Tumor Models Using Small Animal PET/CT Studies. Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 2011;45(3):169–76.[PubMed]
4.Nanni C, Pettinato C, Ambrosini V, Spinelli A, Trespidi S, Rubello D, et al. Retro-orbital injection is an effective route for radiopharmaceutical administration in mice during small-animal PET studies. Nuclear Medicine Communications. 2007 Jul;28(7):547–53.[PubMed]
5.Sou K, Goins B, Oyajobi BO, Travi BL, Phillips WT. Bone marrow-targeted liposomal carriers. Expert Opin Drug Deliv. 2011 Mar;8(3):317–28.[PubMed]