脑缺血动物模型与抗脑缺血
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大鼠缺血模型
大鼠和小鼠的优势
1. 大鼠品种多，易于饲养，价格低廉 2. 纯种鼠属近亲交配，基因型相似，脑血管解剖和生理机能也相 似 3. 大鼠脑血管解剖和生理机能接近于人类 4. 脑血管损伤部位恒定，实验重复性好 5. 动物存活时间长，利于脑缺血相关病理改变过程的研究 6. 脑体积大小适宜，易施低温固定技术和组织生化分析 7. 有关系列大鼠的生理、药理和生化方面的实验资料可供分析比 较 8. 克服了体外实验无法实施再灌流的缺陷 9. 沙土鼠缺乏后交通动脉及完整的基底动脉环，两侧大脑供血相 对独立，通过闭塞一侧或双侧CCA即可复制效果明显的同侧或 双侧脑缺血模型
栓线法
由 ECA 插入 4 -0 尼龙线进入 ICA , 阻断 MCA起 始端而导致局灶性脑缺血。通过提拉插线可以造成 再灌流损伤模型。
优点：该法手术创伤小, 动物易长时间存活血栓形
成过程与人类相似可选择皮层梗塞部位
缺点：较早地导致终末动脉及微血管永久性闭塞 ,
不利于扩血管及促进侧支循环作，切开皮肤， 暴露颅骨，静脉注射光敏材料虎红酸钠，用特 定冷光源(500--600nm)照射切口处颅骨，光 线透过颅骨与血管内的光敏物质接触，激发光 化学反应而产生单线态氧，直接损伤血管内皮 细胞而诱导血栓形成。 优点：不开颅，手术创伤小，动物易长时间存 活，血栓形成过程与人类近似，适用于抗血小 板、抗血栓及内皮细胞保护药物的急慢性动物 实验研究。 缺点：较早地导致终未动脉及微血管永久性闭 塞，不利于扩血管及促进侧支循环作用的研究
开颅法、光学法、栓塞法、栓线法。
开颅法
麻醉动物，耳眼连线的中点垂直切开皮肤，通过钝
性分离颞肌，开颅后暴露MCA，用电凝器横过嗅束旁 的MCA使其凝闭，用10号手术丝线结扎MCA，造成MCA 支配区局灶性脑缺血模型。
急性脑缺血实验动物模型制作
Ｗａｓｎ等 ［ ｔ ｏ ６ １ 建立 了光 化学 法 诱 导脑 皮层 梗 首次 塞 的动物 模 型 ． 法是 在 尾静 脉 注射 光 敏材 料荧 光 该
常用 的有两 血 管 闭塞 法［ 四血管 闭 塞 法［ 两 ２ １ 和 ３ １ ． 血管 闭塞 法 通过 夹 闭双 侧颈 总 动脉 ，同时结合 降压
动 物 脑缺 血 模 型 的 经验 ， 以和 同行 们 交 流， 时为 基 础 性研 究提 供 更 稳 定 的模 型 制 作 方 法 ． 同 关键词 ： 实验 动 物 脑缺血 模 型
中图 分 类 号 ： ９ — Ｑ ５３
文 献标 识码 ： Ａ
文章 编 号 ：６４ ０７ （０ ８ ４ Ｏ ６ 一 ４ ｌ７ — ８ ４２ ０ ） 一 ＯＯ ０ ０
脑血管病 、 癌症 、 心血管病为现今人类死 亡率
最 高 的三 大疾 病 ． 中脑 血 管病 发 病最 快 ， 死 致 其 致 残率最 高， 居 三大疾 病 之首 ． 位 因此 ， 拟 临床 疾 病 ， 模 制作较 为可 靠 的脑缺 血 动物模 型 ， 系统研 究 其发 对 病 机 理 ， 理 、 理 学 改变 ， 病 生 以及 药 物 疗效 、 治措 防 施 等 ， 有重 要指导 意义 ． 都具
第 ２ 卷第 ４ ４ 期
２０ ０ ８年 ８月
山西大 同大学学报（ 自然科学版）
Ｊｕ ａ ｏ ｈｎｉＤ ｔｎ ｎｖｒｉ（ ａ ｒｌ ｃ ｎｅ ｏ ｒ ｌ ｆ ａｘ ａ ｇＵ ｉ ｓｔ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ） ｎ Ｓ ｏ ｅ ｙ ｕ ｅ
Ｖ０ ． ４ Ｎｏ４ １ ． ． ２
Ａｕ ．０ ８ ｇ２ ０
性脑 缺 血研 究 ．
价抗脑缺血药物的疗效等有价值． 但该模型不能在
清醒 动物 上 复制 ， 法研 究 血 管狭 窄后 行 为学 的变 无
常用 的有两 血 管 闭塞 法［ 四血管 闭 塞 法［ 两 ２ １ 和 ３ １ ． 血管 闭塞 法 通过 夹 闭双 侧颈 总 动脉 ，同时结合 降压
动 物 脑缺 血 模 型 的 经验 ， 以和 同行 们 交 流， 时为 基 础 性研 究提 供 更 稳 定 的模 型 制 作 方 法 ． 同 关键词 ： 实验 动 物 脑缺血 模 型
中图 分 类 号 ： ９ — Ｑ ５３
文 献标 识码 ： Ａ
文章 编 号 ：６４ ０７ （０ ８ ４ Ｏ ６ 一 ４ ｌ７ — ８ ４２ ０ ） 一 ＯＯ ０ ０
脑血管病 、 癌症 、 心血管病为现今人类死 亡率
最 高 的三 大疾 病 ． 中脑 血 管病 发 病最 快 ， 死 致 其 致 残率最 高， 居 三大疾 病 之首 ． 位 因此 ， 拟 临床 疾 病 ， 模 制作较 为可 靠 的脑缺 血 动物模 型 ， 系统研 究 其发 对 病 机 理 ， 理 、 理 学 改变 ， 病 生 以及 药 物 疗效 、 治措 防 施 等 ， 有重 要指导 意义 ． 都具
第 ２ 卷第 ４ ４ 期
２０ ０ ８年 ８月
山西大 同大学学报（ 自然科学版）
Ｊｕ ａ ｏ ｈｎｉＤ ｔｎ ｎｖｒｉ（ ａ ｒｌ ｃ ｎｅ ｏ ｒ ｌ ｆ ａｘ ａ ｇＵ ｉ ｓｔ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ） ｎ Ｓ ｏ ｅ ｙ ｕ ｅ
Ｖ０ ． ４ Ｎｏ４ １ ． ． ２
Ａｕ ．０ ８ ｇ２ ０
性脑 缺 血研 究 ．
价抗脑缺血药物的疗效等有价值． 但该模型不能在
清醒 动物 上 复制 ， 法研 究 血 管狭 窄后 行 为学 的变 无
脑缺血动物模型动物选择研究
中 图分类 号 ： ２ ４ ２ Ｒ ８ ．
文献标 识码 ： Ｂ
文 章编号 ：０ ８ ）０ （ ０ ０ Ｏ —３ ２ １０ ４８ ５ ２ １ ）９２ ７ ￣２
缺血 性 脑 血 管病 （Ｃ Ｄ） 占 全部 脑 血 管 病 的 ８ ％ ， 有 解 剖生 理 特 点 符 合 实 验 目的 ； 意人 与 实 验 动 物对 同一 刺 激 的 反 ＩＶ 约 ０ 具 注 发病率 、 致残率 、 病死率高的特点 ， 已成 为严重危害人类健康的疾 应 差 异 ， 用 具 有 明显 反 应 的动 物 ； 用 患有 类 似 人 类 疾 病 的 近 选 选 病之 一 。因此 模 拟 人 类 缺 血性 脑 血 管 病 发病 过 程 ， 立 一 种 生 理 亲系或突变系动物 ； 建 结构功能简单 又能反映研究指标 ； 选用与实 指标控制严格 、 操作 简便 、 稳定可靠且重复性好 、 与人类脑缺血相 验设计 、 技术条件 、 实验方法等条件相适应的标准化动物 ； 在不影 似 理 想 脑 缺血 动 物 模 型对 于研 究 脑 缺 血 的病 理 生 理 变 化 、 病 机 响实 验 质 量 的前 提 下 选 用 易 获 得 、 经 济 、 易 饲养 管理 的动 物 。 发 最 最
制及防治措施至关重要。本文 就制备脑缺血模 型的常用动物进 ３ 常用 实 验 动 物 的 特征 行一综述。 ３ １ 啮齿类 目前大多 数实验 室选 择 啮齿类 动物作 为研究 对 ． １ 脑 缺 血 动物 模 型 的 分 类 象 ， 其 是 大 鼠 和沙 土 鼠 应 用 较 多 。 因其 具 有 以 下 优 点 ： 鼠 脑 尤 大 根据 是 否 全 脑缺 血 分 为 全 脑 缺血 模 型 和 局 灶缺 血 模 型 。 血 管解 剖 接 近 人 类 ； 管 性 损 伤部 位 恒 定 ， 血 实验 重 复 性 好 ； 于 常 便 全 脑 缺 血模 型制 备 方 法 主 要有 ： 支 动 脉 阻 断 法 ； 血 管 闭 规 指标 监 测 ， 施 低 温 固定 技 术 和组 织 生 化 分 析 ； 鼠品 种多 ， 二 三 易 大 成 塞 法 ； 支 动脉 阻 断 法 ； 脏猝 停 法 ； 扎 臂 头 主 动 脉 总干 等 。此 本 低 ， 够 为动 物 保 护 者 接受 ； 系 纯 和性 好 ， 血 管 解 剖 和 生理 四 心 结 能 种 脑 外 沙土 鼠缺 乏后 交 通 动 脉 及 基 底 动 脉 环 （ ｉｉ环 ） 两 侧 大 脑 供 机 能相似 ， ｗｌｓ ｌ ， 梗死部 位相对 容易控 制 ， 实验重 复性好 ； 抗感 染能力 血 相 对 独 立 ， 过 夹 闭双 侧 颈 总 动 脉 即可 造 成 效果 明显 的全 脑 缺 强 ， 活 时 间长 ， 于 脑 缺 血 后 急性 、 急性 和慢 性 相 关 病理 改 变 通 存 利 亚 过程的研究 ； 有关系列大 鼠的生理 、 药理和生化方 面的实验资料 局 灶性 脑 缺 血 模 型包 括 永 久 性 或 暂 时性 动 脉 闭 塞 ， 要 制备 可 供 分 析 比较 ； 土 鼠缺 乏 后 交 通 动 脉 及基 底 动 脉 环 （ ｉｉ环 ） 主 沙 ｗｌｓ ｌ ， 方法有 ： 栓 法； 囊 导管法 ； 线 球 内皮 素 一１灌 注 诱 导血 管 收 缩 法 ； 两侧大脑供血相对独立 ， 闭塞一侧 或两侧颈总动脉即可复制效果 光化学诱导法 ； 栓塞法 ； 皮层压迫法 ； 开颅机 械闭塞法； 缺氧诱导 明显的同侧或双侧脑缺血模 型。Ｃ ７ Ｌ ６小 鼠和沙土鼠类似 ， ５Ｂ ／ 亦 法； 促凝血酶法等 。另外 ， 易卒 中型 自发性高血压模型大 鼠的育 缺 乏 后 交 通 支 ， ｌ ｏ Ｏ ｓ ｎ等 通 过 暂 时 性 结 扎 双 侧 颈 总 动 脉 １ ｓ ２ 成 为脑 梗 塞 研 究 提供 了新 的模 型 材 料 ， 其 卒 中性 质 不 可 控 制 ， ｍｉ， 立 了 Ｃ ７ Ｌ ６小 鼠 稳 定 的 全 脑 缺 血 模 型 。 啮 齿 类 缺 点 但 ｎ建 ５Ｂ ／ 可 能为 局 灶 性 缺血 ， 可 能是 局 灶 性 脑 出血 。 也 是： 鼠颅内外血管吻合网发达 ， 在仅阻断颅 内血管而不相应处理 ２ 脑缺 血 模 型 的 动 物选 择 原 则 颅 外 血 管 时 ， 皮 层 的 缺 血不 严 重 ； 些 临 床 不 常见 症 状 ： 吸 困 脑 一 呼 选用与人体结构 、 功能 、 代谢及疾病特征相似的动物； 动物的 难 、 癫痫发 作、 意识障碍难 以恢 复等 ， 啮齿类 中却十分常见 ， 在 致
脑缺血模型评估
脑缺血模型分为全脑缺血和局灶性缺血模型两种。
全脑缺血对于慢性脑缺血及一些特殊领域研究具有较高的价值，但因其对全身影响较大，梗死不稳定等缺点，并且，临床上的脑缺血患者通常为局灶性缺血，因此临床应用价值相对较低，目前应用相对较少。
局灶性缺血与全脑缺血相比，可形成特定部位的脑梗死并进行再灌注，对全身影响较少，与人发病情况更相似，目前应用更为广泛。
全脑缺血模型1 两血管阻断法：Ekloef 等（Ginsberget al.,1989）首先提出这种模型, 即关闭大鼠双侧颈总动脉(CCA), 同时降低血压。
制造低血压有两种方法: 通过尾动脉放血降低血压, 使用降压药三甲噻方或酚妥拉明把血压降到50 mmHg (7.5 mmHg =1kPa)。
其优点是操作简单方便;缺点是存在侧支循环, 缺血不完全, 血压的轻微波动会影响实验结果,低血压会严重干扰其他器官和组织的供血（李月玲et al.,1989）。
该模型还不能再清醒动物进行, 无法进行神经行为的观察。
可用来进行脑缺血后脑血流、神经递质的变化以及低温神经保护等，适合慢性期研究（张拥波et al.,2007）。
在该法基础上改进可制作血管性痴呆模型，如高脂饲养加两血管阻断法（Tayebatis et al.,2004），两血管阻断加尾端放血降压法，两血管阻断加硝普钠降压法（Willams et al.,2007）。
2 三血管阻断法:最初由Kameyama 等（Kameyama et al.,1985）建立，方法为电凝切断基底动脉，并通过阻断与开放双侧颈总动脉，实现全脑－缺血再灌流。
该法稳定性好，可通过阻断CCA 的时间长短来控制缺血程度，再灌注血流恢复迅速，模型成功率高，适合用于急性全脑缺血性损伤的研究。
其缺点是手术难度稍大，且对周围组织牵拉严重，操作不当易造成动物死亡。
被认为是迄今为止最理想的全脑缺血－再灌注动物模型。
Yanamoto 等（Yanamoto et al.,2003）采用改良的三支动脉阻断法制作正常血压大鼠大脑皮层脑梗死模型，通过比较术后动物的生理参数，梗死灶体积等指标确定缺血性中风程度。
脑缺血的观察及脑缺血模型的评价方法的具体步骤及方法
脑缺血的观察及脑缺血模型的评价方法的具体步骤及方法缺血性脑血管疾病是一个复杂的病理生理过程，评价脑缺血的指标各种各样，研究中选取何种指标评价脑缺血的程度及药物的疗效尤为重要，现将主要的参考观察指标综述如下。
1.神经症状及体征的评价脑损伤后出现相应的症状与体征，症状与体征的检测又可以反映脑损伤与恢复的程度。
常见的分级方法有：Bederson三级法、改良的Bederson、Zealonga 5分制评分法、Tatlisumak 6分制评分法等。
常用的Bederson按受损程度分级，正常(0级)：①未见活动异常，大鼠被提尾悬空时两前肢向地面伸直。
②置动物于软塑料板上，轻握鼠尾，在鼠肩后施加侧向推力使鼠滑动约10cm，手感左右推动阻力相等；中度(1级)：①大鼠被提尾悬空时，脑缺血对侧前肢呈屈曲、抬高、肩内收、肘关节伸直等。
②基本同0级；重度(2级)：①同1级。
②检查方法同上，但缺血半球对侧的侧向推动阻力明显降低。
Zealonga的5分制评分标准为：0分，无神经损害的症状；1分，不能伸展对侧前爪；2分，向外侧转圈；3分，向对侧倾倒；4分，不能自发行走，意识丧失。
症状与体征的检测方法直接、简便，从整体上反映损伤程度，不需要特殊仪器，但人为心理因素比较多，只需随机测定，可靠程度低，可以用做初步筛选或辅助性指标。
2.定位记忆能力的评价记忆是复杂的生理过程，在多重记忆系统中不同记忆系统有着不同的功能定位、神经环路、递质系统和分子生物学机制。
鼠脑缺血后伴有不同程度记忆力与空间定位的障碍，检测的方法可采用：跳台实验、避暗实验、定向游泳实验、 Morris水迷宫实验等。
3.脑电图(EEC)EEC提供了一种非创伤性研究脑的电活动，可以反映阻断动脉的缺血区与非缺血区以及对侧相应部位的脑电变化，通过生物电的角度从整体上分析脑损害与脑电图的关系。
在大鼠冠状缝前相当于皮质感觉运动区(额顶区)部位和顶叶后部(顶枕区)的左右两侧对称地分别放置脑电极各一个，电极穿过颅骨接触硬脑膜，用牙科黏合剂固定，参考电极安置在鼻骨正中。
脑缺血动物模型检测指标研究进展
时珍国医国药 ２０ ０ ８年第 １ ９卷第 １ 期 １
ＬＳ ＩＨ ＮＭ ＤＣＮ Ｎ Ａ Ｅ Ｉ Ｅ ＩＡＲ Ｓ Ａ Ｃ ０８ Ｏ ．９Ｎ ．１ ＩＨＺ Ｅ Ｅ ＩＩＥＡ ＤＭ Ｔ ＲＡＭ ＤＣ ＥＥ Ｒ Ｈ２０Ｖ Ｌ １ Ｏ １
脑 缺 血 动 物模 型检 测 指标 研 究进 展
周 霞 ， 军 ， 国钧 董振 国 万 黄 ，
（． １西南 交通 大学生命 科学 与工程 学院 ， 四川 成 都 ６０３ ； ２ 成都 中医药大学 ， １０ １ ． 四川 成都 ６０７ ） １０ ２
摘 要 ：综述了脑缺血动物模型常用的检测指标研究概况， 为研究脑缺血机制及动物模型评价提供依据， 同时便于实验
研 究 时选 择使 用 。
关键词 ： 脑缺血； 动物模型； 检测指标
Hale Waihona Puke 中 图分 类号 ：２ ５５ Ｒ ８ ．
文 献标识码 ： Ｂ
文 章编号 ：０ ８００ （０ ８ １－８２０ １０ －８５ ２０ ）１２０ －１
脑缺血是 以脑循环血流量减少为特征的 中枢神经 系统疾病 ， ７ 兴奋性氨基酸毒性及含量 具有发病率高 、 残率高和死亡 率高 的特 点 ， 致 严重地 影响人类 的 氨基酸作 为重要 的神经递质 ， 对正常大脑 的生理活动有调节 生 存 质 量 。选 用 准 确 的脑 缺 血 检 测 指 标 是 脑 缺 血 机 制 研 究 及 动 作用 。脑缺血 时， 神经元释放 的谷氨酸是引起神经元死亡的重要 Ｇｕ 具有损 伤效应外 ， 甘氨 酸 （ ｌ） 有协 同 Ｇｙ 也 物模型建立 的关键环节之一 。本文 就脑 缺血动物模 型常用 的检 原 因。除谷氨酸（ ｌ） 作用 ， 释放增加能扩 大脑缺血损 害。 一 基丁酸 （ Ａ Ａ） 其 氨 Ｇ Ｂ 能 测指标作一总结 。 抑制兴奋性氨基酸释放或对抗 氨基酸毒性 。傅 建华 等” 采用结 １ 血 小 板 聚 集 性 血液 内血小板 的高聚性是 脑缺血 的主要致病机制之 一。对 扎小 鼠双侧颈总动脉进行反复缺血再灌注 ， 造成小 鼠血管性学习 采用花生 四烯酸诱导 的大 鼠急性 脑缺 血模型 研究 表明 ， 型 记忆 障碍模型 ， 模 测定小 鼠大脑皮 层和海马 区递质性 氨基酸含量的 组加入诱导剂 Ａ Ｐ 终浓度 ２ｔ ｏ Ｌ ， Ｄ（ ｍ ｌ ） 分别在 １２４ｈ后测定 ５ 变化 。结果表 明， ｘ ／ ， ， 与对照组相 比 ， 模型组 海马区天 门冬 氨酸含量 ａ ｒｎ最大 聚 集 率 （ Ａ Ｔ ａ％）和 １ ｎ最 大 聚集 速 度 （ Ａ Ｖ 降低 ， ｉ Ｐ ｇｍ ｘ ｍｉ Ｐ ｇ— 脑皮层的 一氨基丁酸的含量升高。 ｍ ｘ ） 较对 照 组 升 高 。 ａ％ 均 ８ 血液流变学指标 ２ 脑 梗 塞部 分 百 分 比 血液粘稠度较高 、 血流 速度缓慢致血栓 形成 ， 缺血性脑血 是 采用线栓法制作 大鼠局灶性脑缺血再灌 注模 型， 模拟人类缺 管疾病发病 的又一重要机制。殷 凤等 采用高 分子右旋糖酐制 血性脑血管病的状态 ， 通过红四氮唑 （ Ｔ ） Ｔ Ｃ 染色的方法计算缺血 成大 鼠血瘀症模型 ， 测定结果表 明， 模型组全血粘度 、 血浆粘度 、 面积。结果大 鼠造模后 ２ ｈ内出现程度不 同的神经损伤症状 ， ４ 与 血细胞 比容及红细胞 电泳时问均有所升高 。 对照组相 比， 缺血部分 占整个脑组织切片 面积的百分比有极显著 ９ 脑能荷 （ Ｃ） Ｅ 及磷酸肌酸（ Ｃ ） Ｐ ｒ 的含量 差 异 ， 。 脑缺血后 ， 能量衰竭 主要 表现 在高 能磷 酸化 合物 Ａ Ｐ Ｐ ｒ Ｔ ， Ｃ ３ 脑 含 水 量 的耗竭上 ， 为检测缺 血早 期脑 组织 的 Ａ Ｐ Ａ Ｐ， ＭＰ及 Ｐ ｒ Ｔ ，Ｄ Ａ Ｃ 含 脑血管堵塞后 ， 缺血 中心 区神经细胞很快 发生死亡 ， 而缺血 量 ， 可采用 Ｈ Ｌ Ｐ Ｃ仪观察 大脑 的能荷值 ， 以下公 式计算 ： Ｃ＝ 用 Ｅ 后再灌注可挽救濒死细胞。脑组织含水量 测定可观 察脑缺血损 （ 一 ． Ｐ／ Ｃ ｆ ＡＰ ＡＰ 。王秋华 等 阻断雄性 Ｃ ０ ５Ｃ ） （ ＭＪ ＋Ｃ Ｄ ＋Ｃ Ｍ） 伤后胶原组织 水肿 情况 ， 般用 以下公 式 计算 ： 水 量 （ 一 含 ％）＝ 小 鼠双侧颈总动脉血流 ， 复制低血压伴 急性脑缺 血模 型 ， 现在 发 （ 重 一干 重 ） 湿 重 ×１０ 。 湿 ／ ０％ 缺血 １ ，０ ３ ｍｎ时模型组 Ｅ Ｐ ｒ Ｏ ２ ，０ ｉ Ｃ，Ｅ 含量均较假手术组 降低 。 ４ 线 粒 体 呼 吸 功 能 １ 超 氧化 物歧 化 酶 （ Ｏ 及 丙二 醛 （ Ｄ 水 平 Ｏ Ｓ Ｄ） Ｍ Ａ） 局灶性脑缺血引起脑损伤 的重要 原因之一 即脑能量代谢 功 脑缺血后生成 的大量氧 自由基攻击细胞膜和亚细胞膜， 引发 能障碍 ， 因此 ， 检测线粒体功能对 于评 价药物 的脑保护作用具 有 脂质过氧化反应 ， 导致细 胞代谢及 功能 障碍 。张博生等 发现 重要意义。采用插线 法 制备 大 鼠脑 缺血再 灌注 模型后 ， 出 脑缺血和再灌注后 鼠红细胞 、 取 脑组 织及线粒 体 中的 Ｓ Ｄ水 平降 Ｏ 缺血 区脑组织制备线粒体 ， 进行呼吸功能测定 。结果表明模型组 低 ； 鼠血浆 、 而 脑组织和亚细胞器 中红细胞 内的 Ｍ Ａ水平升高。 Ｄ 线粒体功能受 到明显损 伤 ， 表现为 ３态呼 吸速率 降低 ， 呼吸 １ Ｎ ４态 １ Ｏ及 一 氧 化氮 合 酶 （ Ｏ ） 性 Ｎ Ｓ活 速率 提 高 。 脑缺血晚期 ， 机体代谢生成大量 的 Ｎ 且 Ｎ Ｓ活性 升高 ， Ｏ， Ｏ 可 ５ 脑 组织 结 构 诱导谷氨酸兴奋毒性 ， 重缺血再 灌注损伤 。李 建生等… 究 加 研 脑缺血后 ， 内神 经细胞代谢紊 乱 ， 脑 以致神 经细胞损 伤。在 发现 Ｎ Ｏ含量 降低和 Ｔ Ｆ增高与老龄 大鼠脑缺血再灌 注脑 组织 Ｎ 形态学上表现为体积变小 ， 细胞质 和细胞 核 固缩 ， 胞浆和 血管周 损伤有关 ； 大黄提 高血清 Ｎ Ｏ含量 和脑 组织 Ｎ Ｓ活 性的作 用可 Ｏ 围空化 ； 另外还可因毛细血管通透性增加 ， 导致血浆渗出 ， 出现脑 能是 其拮抗脑组织损伤的机制之一 。 水肿 。可采用 光学显微镜 、 电子显微镜研究镜下 的组织细胞形态 １ Ａ Ｐ酶 活 性 ２ Ｔ 学改 变 。 能量 的衰竭首先是离子泵 的功能受 到影响 ， ａ Ｋ Ｎ ， 一Ａ Ｐ Ｔ ６ 脑 电 图 ］ 酶主要存在于细胞膜上 ， 对维 持细胞 的机能 、 代谢 和细胞内外 的 通过脑电图波幅的改变可判断脑 缺血症状 。在大 鼠冠状缝 离子平 衡 中起 重要作 用。脑缺 血时 ， 能量 匮乏 ， ａ Ｋ Ｎ ， 一Ａ Ｐ Ｔ 前相 当于皮层感觉运动 区（ 额顶 区） 部位和顶叶后部 （ 顶枕 区） 的 酶不能正常运行 。而 Ａ Ｐ依赖 的 ｃ “ 一Ａ Ｐ酶也在 Ａ Ｐ减少 Ｔ ａ Ｔ Ｔ 左右两侧对称地分别 放置脑 电极各 一 ， 连接 多道生 理记 录仪记 时活性降低 ， 不能将 ｃ “泵出胞外 ， ａ 造成细胞 内 Ｃ “超载。刘志 ａ 录 ， 以反映阻断侧大脑 中动脉供 血区和非供血 区 ， 可 以及对侧相 龙等 采用沙土鼠双侧 颈总动脉夹 闭脑缺血再 灌注模 型， 于缺 应部位的脑 电变化。缺血 区脑 电图出现波幅降低 ， 频率减慢 。 血再灌注后 ４ ｈ取脑组织测定 Ｎ ， 一Ａ Ｐ酶 、 ａ 一 Ｔ ８ ａ Ｋ Ｔ ｃ Ａ Ｐ酶 活性 ， 果 发现 脑 缺 血再 灌 注后 脑 组 织 Ｎ ， 一Ａ Ｐ酶 和 结 ａ Ｋ Ｔ ｃ “ 一Ａ Ｐ酶 活性均降低。 ａ Ｔ 作者简介 ： 周 霞（９ ０） 女（ １８ ． ， 汉族） 黑龙江勃利人 ， ， 现任 西南交通 大学 １ 神经 肽 Ｙ（ Ｐ 与 神 经 降 压 素 （ Ｔ） 量 ３ Ｎ Ｙ） Ｎ 含 药学院助教 ， 博士学位 ， 从事中药教学与研 究工作． 主要 血小 板 合 成 释 放 的 Ｎ Ｙ 可 引 起 血 管 收 缩 、 肌 抑 制 和 血 栓 Ｐ 心 通讯作者简介 ： 万 军（ ９０ ） 男（ １８ － ， 汉族 ） 四川 自贡人 ， ， 现任 西 南交通 形成 ， Ｎ 而 Ｔ在体 内可拮抗 Ｎ Ｙ 的生物 学效应 ， 于两者含量异 Ｐ 对 大学药学院助教， 士学位 ， 博 主要从事 中药教学与研 究工作． 常在老年脑梗塞发病 中所起的作 用不容忽视 。杨风杰等 通过
ＬＳ ＩＨ ＮＭ ＤＣＮ Ｎ Ａ Ｅ Ｉ Ｅ ＩＡＲ Ｓ Ａ Ｃ ０８ Ｏ ．９Ｎ ．１ ＩＨＺ Ｅ Ｅ ＩＩＥＡ ＤＭ Ｔ ＲＡＭ ＤＣ ＥＥ Ｒ Ｈ２０Ｖ Ｌ １ Ｏ １
脑 缺 血 动 物模 型检 测 指标 研 究进 展
周 霞 ， 军 ， 国钧 董振 国 万 黄 ，
（． １西南 交通 大学生命 科学 与工程 学院 ， 四川 成 都 ６０３ ； ２ 成都 中医药大学 ， １０ １ ． 四川 成都 ６０７ ） １０ ２
摘 要 ：综述了脑缺血动物模型常用的检测指标研究概况， 为研究脑缺血机制及动物模型评价提供依据， 同时便于实验
研 究 时选 择使 用 。
关键词 ： 脑缺血； 动物模型； 检测指标
Hale Waihona Puke 中 图分 类号 ：２ ５５ Ｒ ８ ．
文 献标识码 ： Ｂ
文 章编号 ：０ ８００ （０ ８ １－８２０ １０ －８５ ２０ ）１２０ －１
脑缺血是 以脑循环血流量减少为特征的 中枢神经 系统疾病 ， ７ 兴奋性氨基酸毒性及含量 具有发病率高 、 残率高和死亡 率高 的特 点 ， 致 严重地 影响人类 的 氨基酸作 为重要 的神经递质 ， 对正常大脑 的生理活动有调节 生 存 质 量 。选 用 准 确 的脑 缺 血 检 测 指 标 是 脑 缺 血 机 制 研 究 及 动 作用 。脑缺血 时， 神经元释放 的谷氨酸是引起神经元死亡的重要 Ｇｕ 具有损 伤效应外 ， 甘氨 酸 （ ｌ） 有协 同 Ｇｙ 也 物模型建立 的关键环节之一 。本文 就脑 缺血动物模 型常用 的检 原 因。除谷氨酸（ ｌ） 作用 ， 释放增加能扩 大脑缺血损 害。 一 基丁酸 （ Ａ Ａ） 其 氨 Ｇ Ｂ 能 测指标作一总结 。 抑制兴奋性氨基酸释放或对抗 氨基酸毒性 。傅 建华 等” 采用结 １ 血 小 板 聚 集 性 血液 内血小板 的高聚性是 脑缺血 的主要致病机制之 一。对 扎小 鼠双侧颈总动脉进行反复缺血再灌注 ， 造成小 鼠血管性学习 采用花生 四烯酸诱导 的大 鼠急性 脑缺 血模型 研究 表明 ， 型 记忆 障碍模型 ， 模 测定小 鼠大脑皮 层和海马 区递质性 氨基酸含量的 组加入诱导剂 Ａ Ｐ 终浓度 ２ｔ ｏ Ｌ ， Ｄ（ ｍ ｌ ） 分别在 １２４ｈ后测定 ５ 变化 。结果表 明， ｘ ／ ， ， 与对照组相 比 ， 模型组 海马区天 门冬 氨酸含量 ａ ｒｎ最大 聚 集 率 （ Ａ Ｔ ａ％）和 １ ｎ最 大 聚集 速 度 （ Ａ Ｖ 降低 ， ｉ Ｐ ｇｍ ｘ ｍｉ Ｐ ｇ— 脑皮层的 一氨基丁酸的含量升高。 ｍ ｘ ） 较对 照 组 升 高 。 ａ％ 均 ８ 血液流变学指标 ２ 脑 梗 塞部 分 百 分 比 血液粘稠度较高 、 血流 速度缓慢致血栓 形成 ， 缺血性脑血 是 采用线栓法制作 大鼠局灶性脑缺血再灌 注模 型， 模拟人类缺 管疾病发病 的又一重要机制。殷 凤等 采用高 分子右旋糖酐制 血性脑血管病的状态 ， 通过红四氮唑 （ Ｔ ） Ｔ Ｃ 染色的方法计算缺血 成大 鼠血瘀症模型 ， 测定结果表 明， 模型组全血粘度 、 血浆粘度 、 面积。结果大 鼠造模后 ２ ｈ内出现程度不 同的神经损伤症状 ， ４ 与 血细胞 比容及红细胞 电泳时问均有所升高 。 对照组相 比， 缺血部分 占整个脑组织切片 面积的百分比有极显著 ９ 脑能荷 （ Ｃ） Ｅ 及磷酸肌酸（ Ｃ ） Ｐ ｒ 的含量 差 异 ， 。 脑缺血后 ， 能量衰竭 主要 表现 在高 能磷 酸化 合物 Ａ Ｐ Ｐ ｒ Ｔ ， Ｃ ３ 脑 含 水 量 的耗竭上 ， 为检测缺 血早 期脑 组织 的 Ａ Ｐ Ａ Ｐ， ＭＰ及 Ｐ ｒ Ｔ ，Ｄ Ａ Ｃ 含 脑血管堵塞后 ， 缺血 中心 区神经细胞很快 发生死亡 ， 而缺血 量 ， 可采用 Ｈ Ｌ Ｐ Ｃ仪观察 大脑 的能荷值 ， 以下公 式计算 ： Ｃ＝ 用 Ｅ 后再灌注可挽救濒死细胞。脑组织含水量 测定可观 察脑缺血损 （ 一 ． Ｐ／ Ｃ ｆ ＡＰ ＡＰ 。王秋华 等 阻断雄性 Ｃ ０ ５Ｃ ） （ ＭＪ ＋Ｃ Ｄ ＋Ｃ Ｍ） 伤后胶原组织 水肿 情况 ， 般用 以下公 式 计算 ： 水 量 （ 一 含 ％）＝ 小 鼠双侧颈总动脉血流 ， 复制低血压伴 急性脑缺 血模 型 ， 现在 发 （ 重 一干 重 ） 湿 重 ×１０ 。 湿 ／ ０％ 缺血 １ ，０ ３ ｍｎ时模型组 Ｅ Ｐ ｒ Ｏ ２ ，０ ｉ Ｃ，Ｅ 含量均较假手术组 降低 。 ４ 线 粒 体 呼 吸 功 能 １ 超 氧化 物歧 化 酶 （ Ｏ 及 丙二 醛 （ Ｄ 水 平 Ｏ Ｓ Ｄ） Ｍ Ａ） 局灶性脑缺血引起脑损伤 的重要 原因之一 即脑能量代谢 功 脑缺血后生成 的大量氧 自由基攻击细胞膜和亚细胞膜， 引发 能障碍 ， 因此 ， 检测线粒体功能对 于评 价药物 的脑保护作用具 有 脂质过氧化反应 ， 导致细 胞代谢及 功能 障碍 。张博生等 发现 重要意义。采用插线 法 制备 大 鼠脑 缺血再 灌注 模型后 ， 出 脑缺血和再灌注后 鼠红细胞 、 取 脑组 织及线粒 体 中的 Ｓ Ｄ水 平降 Ｏ 缺血 区脑组织制备线粒体 ， 进行呼吸功能测定 。结果表明模型组 低 ； 鼠血浆 、 而 脑组织和亚细胞器 中红细胞 内的 Ｍ Ａ水平升高。 Ｄ 线粒体功能受 到明显损 伤 ， 表现为 ３态呼 吸速率 降低 ， 呼吸 １ Ｎ ４态 １ Ｏ及 一 氧 化氮 合 酶 （ Ｏ ） 性 Ｎ Ｓ活 速率 提 高 。 脑缺血晚期 ， 机体代谢生成大量 的 Ｎ 且 Ｎ Ｓ活性 升高 ， Ｏ， Ｏ 可 ５ 脑 组织 结 构 诱导谷氨酸兴奋毒性 ， 重缺血再 灌注损伤 。李 建生等… 究 加 研 脑缺血后 ， 内神 经细胞代谢紊 乱 ， 脑 以致神 经细胞损 伤。在 发现 Ｎ Ｏ含量 降低和 Ｔ Ｆ增高与老龄 大鼠脑缺血再灌 注脑 组织 Ｎ 形态学上表现为体积变小 ， 细胞质 和细胞 核 固缩 ， 胞浆和 血管周 损伤有关 ； 大黄提 高血清 Ｎ Ｏ含量 和脑 组织 Ｎ Ｓ活 性的作 用可 Ｏ 围空化 ； 另外还可因毛细血管通透性增加 ， 导致血浆渗出 ， 出现脑 能是 其拮抗脑组织损伤的机制之一 。 水肿 。可采用 光学显微镜 、 电子显微镜研究镜下 的组织细胞形态 １ Ａ Ｐ酶 活 性 ２ Ｔ 学改 变 。 能量 的衰竭首先是离子泵 的功能受 到影响 ， ａ Ｋ Ｎ ， 一Ａ Ｐ Ｔ ６ 脑 电 图 ］ 酶主要存在于细胞膜上 ， 对维 持细胞 的机能 、 代谢 和细胞内外 的 通过脑电图波幅的改变可判断脑 缺血症状 。在大 鼠冠状缝 离子平 衡 中起 重要作 用。脑缺 血时 ， 能量 匮乏 ， ａ Ｋ Ｎ ， 一Ａ Ｐ Ｔ 前相 当于皮层感觉运动 区（ 额顶 区） 部位和顶叶后部 （ 顶枕 区） 的 酶不能正常运行 。而 Ａ Ｐ依赖 的 ｃ “ 一Ａ Ｐ酶也在 Ａ Ｐ减少 Ｔ ａ Ｔ Ｔ 左右两侧对称地分别 放置脑 电极各 一 ， 连接 多道生 理记 录仪记 时活性降低 ， 不能将 ｃ “泵出胞外 ， ａ 造成细胞 内 Ｃ “超载。刘志 ａ 录 ， 以反映阻断侧大脑 中动脉供 血区和非供血 区 ， 可 以及对侧相 龙等 采用沙土鼠双侧 颈总动脉夹 闭脑缺血再 灌注模 型， 于缺 应部位的脑 电变化。缺血 区脑 电图出现波幅降低 ， 频率减慢 。 血再灌注后 ４ ｈ取脑组织测定 Ｎ ， 一Ａ Ｐ酶 、 ａ 一 Ｔ ８ ａ Ｋ Ｔ ｃ Ａ Ｐ酶 活性 ， 果 发现 脑 缺 血再 灌 注后 脑 组 织 Ｎ ， 一Ａ Ｐ酶 和 结 ａ Ｋ Ｔ ｃ “ 一Ａ Ｐ酶 活性均降低。 ａ Ｔ 作者简介 ： 周 霞（９ ０） 女（ １８ ． ， 汉族） 黑龙江勃利人 ， ， 现任 西南交通 大学 １ 神经 肽 Ｙ（ Ｐ 与 神 经 降 压 素 （ Ｔ） 量 ３ Ｎ Ｙ） Ｎ 含 药学院助教 ， 博士学位 ， 从事中药教学与研 究工作． 主要 血小 板 合 成 释 放 的 Ｎ Ｙ 可 引 起 血 管 收 缩 、 肌 抑 制 和 血 栓 Ｐ 心 通讯作者简介 ： 万 军（ ９０ ） 男（ １８ － ， 汉族 ） 四川 自贡人 ， ， 现任 西 南交通 形成 ， Ｎ 而 Ｔ在体 内可拮抗 Ｎ Ｙ 的生物 学效应 ， 于两者含量异 Ｐ 对 大学药学院助教， 士学位 ， 博 主要从事 中药教学与研 究工作． 常在老年脑梗塞发病 中所起的作 用不容忽视 。杨风杰等 通过
建立全脑缺血再灌注动物模型的实验研究进展
颈动脉负压分流法。国内文献报道用四血管阻断法比较
总动脉， 套线备用。 同时枕部切口（ 颈部前倾 ３。利于手术部 ０， 位的暴露）借助手术显微镜分离暴露第一颈椎横突翼并找 ，
多 ， 国外四血管阻断法、 二血管阻断加低血压法均有应用
・６ ８ ・ ８
Ｐ ｏ ｅ ｄ ｎ ｆＣｌ ｉａ ｅ ｉｉ ｅ， ｅ ． ０ １ Ｗｏ ０ Ｎｏ ９ ｒ ｃ ｅ ｉ ｇ ｏ ｉ ｃ ｌＭ ｄ ｃｎ Ｓ ｐ ２ １ ， ｌ２ ． ｎ
缺血性脑损伤的机制进行了大量的研究， 脑是一个血流量
大、 代谢旺盛的器官， 其功能几乎全靠葡萄糖的氧化代谢。 心
脏骤停后引起的脑损害的病理生理主要是缺血缺氧性脑损 伤以及自主循环恢复后的大脑缺血再灌注损伤， 其中涉及兴 奋性氨基酸的神经毒性、 钙离子稳态失调、 神经元凋亡等机
制＿ 。所以心肺复苏的最终目的是脑复苏。 ４ ］
左右横突孔（ 椎动脉在人脑前从此孔下通过）将灼热的电烙 ，
铁尖头（ 直径 ０ ５ ｍ） ． ａ ｒ 直接插入翼突孔， 深度以 ２ ｍ为 ～３ ｍ
血流。经 Ｈ Ｅ染色后在光镜下观察海马组织及顶叶皮质， 正
常大鼠神经元细胞排列规则 ， 胞质丰富， 核呈圆形， 核仁清
楚； 实验大鼠病理改变明显， 可见大量神经元坏死变性 ， 排列
产生和钙超载导致了缺血再灌注损伤。 所以近年来围绕心肺 脑复苏的保护机制及其方法成为专家学者们研究的热门， 而 建立有效、 稳定的全脑缺血再灌注模型是实验研究的基础。
夹， 去除双侧颈总动脉的夹闭， 回输血液， 此为再灌注期。
１４ ｕ ｉ ｌ 四血管法及改良的四血管法建立大鼠全脑缺 ． Ｐ ｌｎ ｌ ｓ ｅｉ 针对建立全脑缺血再灌注模型的实验方法有多种， 包 血再灌注模型 括： 二血管阻断加低血压法、 四血管阻断法、 三血管阻断法、 四血管阻断法［ ］ ８ 主要是在颈前正中切口， 分离双侧颈
总动脉， 套线备用。 同时枕部切口（ 颈部前倾 ３。利于手术部 ０， 位的暴露）借助手术显微镜分离暴露第一颈椎横突翼并找 ，
多 ， 国外四血管阻断法、 二血管阻断加低血压法均有应用
・６ ８ ・ ８
Ｐ ｏ ｅ ｄ ｎ ｆＣｌ ｉａ ｅ ｉｉ ｅ， ｅ ． ０ １ Ｗｏ ０ Ｎｏ ９ ｒ ｃ ｅ ｉ ｇ ｏ ｉ ｃ ｌＭ ｄ ｃｎ Ｓ ｐ ２ １ ， ｌ２ ． ｎ
缺血性脑损伤的机制进行了大量的研究， 脑是一个血流量
大、 代谢旺盛的器官， 其功能几乎全靠葡萄糖的氧化代谢。 心
脏骤停后引起的脑损害的病理生理主要是缺血缺氧性脑损 伤以及自主循环恢复后的大脑缺血再灌注损伤， 其中涉及兴 奋性氨基酸的神经毒性、 钙离子稳态失调、 神经元凋亡等机
制＿ 。所以心肺复苏的最终目的是脑复苏。 ４ ］
左右横突孔（ 椎动脉在人脑前从此孔下通过）将灼热的电烙 ，
铁尖头（ 直径 ０ ５ ｍ） ． ａ ｒ 直接插入翼突孔， 深度以 ２ ｍ为 ～３ ｍ
血流。经 Ｈ Ｅ染色后在光镜下观察海马组织及顶叶皮质， 正
常大鼠神经元细胞排列规则 ， 胞质丰富， 核呈圆形， 核仁清
楚； 实验大鼠病理改变明显， 可见大量神经元坏死变性 ， 排列
产生和钙超载导致了缺血再灌注损伤。 所以近年来围绕心肺 脑复苏的保护机制及其方法成为专家学者们研究的热门， 而 建立有效、 稳定的全脑缺血再灌注模型是实验研究的基础。
夹， 去除双侧颈总动脉的夹闭， 回输血液， 此为再灌注期。
１４ ｕ ｉ ｌ 四血管法及改良的四血管法建立大鼠全脑缺 ． Ｐ ｌｎ ｌ ｓ ｅｉ 针对建立全脑缺血再灌注模型的实验方法有多种， 包 血再灌注模型 括： 二血管阻断加低血压法、 四血管阻断法、 三血管阻断法、 四血管阻断法［ ］ ８ 主要是在颈前正中切口， 分离双侧颈
全脑缺血动物模型制作步骤及方法
全脑缺血动物模型制作步骤及方法1两动脉阻断法(occlusion of bilaterial carotis communis artery) (1)复制方法 SD大鼠，雌雄不拘，体重为250～300g。
经腹腔注射水合氯醛(350～400mg/kg体重的剂量)或戊丨巴丨比丨妥丨钠(50～60mg/kg体重的剂量)麻醉后，仰卧位固定，剃除颈部毛发，手术区域皮肤常规消毒。
颈前正中切口，分离双侧颈总动脉(carotis communis artery, OCA)，夹闭双侧CCA，同时合并低血压以减少脑血流量，造成急性脑缺血。
由于啮齿动物(沙土鼠除外)脑血液循环有较人类丰富的侧支循环，仅结扎双侧CCA不足以明显降低脑血流量(CBF)，因此结合降压药三丨甲噻吩、酚妥拉明或静脉放血等方法使动脉血压降低至50mmHg(6.7kPa)，使CBF降低至正常的5％～15％。
放血方法：由颈静脉插管至右心房，供放血并连续记录EEG。
采用抽血的方法放血，失血达80mmHg(10.7kPa)时结扎双侧颈动脉，再继续抽血，使血压降至6.7kPa。
(2)模型特点此方法的优点是操作简便，用一次性手术即可完成，阻断可逆，可人为控制动物呼吸。
采用这种方法复制的模型，能进行缺血再灌流损伤的研究，模拟了临床上休克、心功能不全、脑血管严重狭窄或阻塞合并血液低灌流引起的脑循环障碍，造成不同程度的脑组织缺血损伤。
因而，对于探讨人类缺血性脑损伤的发病规律，评价抗脑缺血药物的疗效等有价值。
缺点是：①模型不能在清醒动物上复制，无法研究血管狭窄后行为学的变化。
②常因存在侧支循环而造成缺血不，部位不宜确定。
③脑缺血时限长，有时导致脑缺血后抽搐、癫癎等并发症的发生。
且由于低血压状态，可干扰其他器官、组织的供血和实验结果。
此方法除可用于大鼠外，也可用于兔、猫和猴的性脑缺血。
2四动脉阻断法(occlusion of four blood vessels)(1)复制方法 SD大鼠，雌雄不拘，体重为250～300g。
小鼠实验报告分析
一、实验目的本研究旨在建立小鼠脑缺血再灌注损伤模型，并探讨其干预方法，以期为临床治疗脑缺血再灌注损伤提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验动物选取健康雄性C57BL/6小鼠，体重18-22g，由本实验室动物中心提供。
2. 药物低分子肝素钙（依诺肝素）：购自深圳赛保尔生物科技有限公司。
3. 实验仪器小鼠脑缺血再灌注损伤模型制备仪：购自北京科瑞生物技术有限公司。
4. 实验方法（1）分组：将小鼠随机分为四组，每组10只，分别为正常组、模型组、低分子肝素钙干预组和高分子肝素钠干预组。
（2）模型制备：采用小鼠脑缺血再灌注损伤模型制备仪，按照操作规程进行实验。
（3）药物干预：低分子肝素钙干预组和高分子肝素钠干预组在模型制备后给予相应药物干预，正常组和模型组给予生理盐水。
（4）观察指标：在实验过程中，观察小鼠的行为学变化、脑组织病理学改变和脑组织神经功能评分。
三、实验结果1. 行为学观察正常组小鼠行为学表现正常，活动自如。
模型组小鼠表现为行动迟缓、反应迟钝、精神萎靡等。
低分子肝素钙干预组和高分子肝素钠干预组小鼠行为学改善明显，与模型组相比，活动能力、反应速度和兴奋度均有所提高。
2. 脑组织病理学观察正常组小鼠脑组织结构完整，神经元排列整齐，细胞核形态正常。
模型组小鼠脑组织出现明显病理改变，神经元变性、坏死，血管内皮细胞肿胀，血管周围出现大量炎症细胞浸润。
低分子肝素钙干预组和高分子肝素钠干预组小鼠脑组织病理学改善明显，与模型组相比，神经元变性、坏死程度减轻，血管内皮细胞肿胀减轻，炎症细胞浸润减少。
3. 脑组织神经功能评分正常组小鼠脑组织神经功能评分最高，模型组小鼠脑组织神经功能评分最低。
低分子肝素钙干预组和高分子肝素钠干预组小鼠脑组织神经功能评分明显提高，与模型组相比，神经功能改善明显。
四、讨论本研究成功建立了小鼠脑缺血再灌注损伤模型，并探讨了低分子肝素钙和高分子肝素钠对其干预作用。
结果表明，低分子肝素钙和高分子肝素钠能够改善小鼠脑缺血再灌注损伤后的行为学、脑组织病理学和神经功能评分。
脑卒中动物模型的建立与比较
Chinese Journal of Rehabilitation Medicine, Aug. 2011, Vol. 26, No.8
物质对脑梗死的作用，也可以用于抑制血小板集聚及神经保 护药物的研究。还可用于缺血再灌注损伤的研究以及各种 脑保护药物防治效果的评价；Ⅳ型可用于多发性脑梗死及抗 血小板集聚药物的研究，但不利于长期脑缺血模型的研究。 目前应用于临床药物研究的主要是Ⅰ型和Ⅲ型。
光化学法脑缺血模型的优点有：①动物模型的成功率 高，在严格控制实验条件的情况下基本可达 100%，其中Ⅳ型 的死亡率较高；②无需开颅，损伤相对较小且死亡率较其他 模型低；③因损伤的程度与光照的强度程正相关，可通过控 制实验参数任意改变梗死灶的大小、位置和严重程度，且梗 死灶的重复性和稳定性较好；④通过对实验模型的选择，可 用于对缺血再灌注损伤、抗血小板药物及缺血半暗带等的研 究；⑤四种模型从不同方面模拟了人类的脑卒中，需根据实 验目的进行选择。此法适于研究抗血小板、抗血栓形成药物 和血管内皮细胞保护剂的疗效。这种模型无须开颅，动物存 活时间长适于慢性脑缺血研究而且皮质梗死部位可任意选 择，为皮质功能定位研究提供了条件。其缺点是：它与人类 常见的脑栓塞存在差异，而且是终末动脉永久性闭塞，妨碍 扩血管药的治疗观察。 1.4 微栓子栓塞法
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2011 年，第 26 卷，第 8 期
脑出血模型已被广泛采用。将 SD 大鼠麻醉局部消毒后固定 于脑立体定位仪上，颅骨钻孔，定位右侧尾壳核，颅骨钻孔将 微量注射器针头垂直插入脑组织右侧尾壳核内，用微量注射 器缓注 0.5μl 胶原酶到尾壳核内[29—30]。适用于研究血肿及脑 水肿在脑出血中的作用及评价脑出血后神经功能的恢复状 况和药物的治疗效果。
该模型具有以下优点：①适于做长期的皮质及皮质下结 构的病理观察，同时该模型造成皮质缺血的部位、大小恒定；
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亚低温保护脑的可能机制： 降低脑耗氧量和能量代谢、减少乳酸堆积; 减轻炎性因子的损害; 保护血脑屏障; 减轻脑水肿及降低颅内压等。 因此，实验中应严格控制动物脑实质的温度。
（三）血糖
• 葡萄糖水平可影响脑损伤程度. • 高血糖→缺血后的脑梗死体积↑ →缺血性损 伤↑ 。 • 其机制可能与糖酵解增加，乳酸堆积引起 酸中毒有关。 • 葡萄糖通过酵解可产生2分子丙酮酸，同时 产生2分子ATP。 • 在有氧条件下，丙酮酸会在丙酮酸脱氢酶 作用下，进行代谢，并在线粒体内经一系 列反应产生CO2和36分子ATP；
（五）鼠种和性别
• MACO后Wistar 大鼠平均梗死体积最小，变 异大； • Sprague-Dawley 大鼠梗死体积稍大，但同 样变异大； • Fisher-344 大鼠梗死体积最大且变异性小; • 高血压大鼠比正常血压大鼠梗死体积大; • 因雌激素对脑缺血具有保护作用，实验中 应全部选择雄性大鼠。
• （1）线栓的选择 • 线栓的选择直接关系着造模的成功与否。 一般选择为外科尼龙线，直径有3-0、4-0 两种。但许多学者在实验中发现，运用 0.20～0.26 mm 的进口鱼线代替4-0 外科 手术线，由于其韧性好，硬度也较佳，进 线时较4-0 手术线顺利，有利于模型的制 备，且较经济。
• 由于直径和线质量硬度的不同而导致梗塞 灶部位和体积的变化。 • 一般来说，选择标准是不能太硬，这样很 容易刺破血管造成蛛网膜下腔出血； • 也不能太软，当线栓进入大脑前动脉时能 感到阻力，也就是再插线会见到线弯曲， 太软则弯曲不明显。 • 在选择使用鱼线时，最好用细砂纸打磨头 端，并将头端沾蜡5mm左右，造模成功率较 高。
• 但在缺血缺氧时，丙酮酸脱氢酶活性受抑制，此 时丙酮酸则在乳酸脱氢酶作用下产生乳酸，局部 脑组织PH下降。 • 因此，当葡萄糖由有氧氧化转化为无氧酵解时， 不但使能量产生减少，还可引起脑组织局部环境 酸度增加。 • 脑缺血后，由于脑血流的减少，葡萄糖供应的减 少可能会限制乳酸的产生量。 • 如果此时增加葡萄糖的血浆浓度，大量糖就会通 过酵解产生乳酸，从而加重酸中毒。 • 因此控制血糖水平对模型的损伤程度也非常重要。 • 可在模型制作之前，动物统一禁食12h。
图2 TTC染色：正常脑组织为深红色，梗死区 为灰白色
（二）神经机能学评价
• 1、行为学评价 • 多采用Longa评分。 • Longa 的神经功能缺损5分制标准为： • 0分：无神经系统功能缺损症状，活动正常； • 1分：提尾悬空时，动物的手术对侧前肢表现 为腕肘屈曲，肩内旋，肘外展，紧贴胸壁（图3）； • 2分：爬行时出现向非手术侧转圈（追尾现 象）； • 3分：行走时身体向偏瘫侧倾倒； • 4分：不能自发行走，意识丧失。
• （2）线栓插入深度 • 线栓插入的深度是模型成功的关键环节。 • 插入过深会剌破颅内动脉造成蛛网膜下腔出 血； • 过浅则达不到阻塞MCA的位臵。 • 很多报道指出深度与动物的体重等情况相关。 • 目前对于线栓进入深度较为统一的意见是从 颈外动脉起始处计18.5±0.5mm。 • 如果线栓进入的长度明显小于17mm 时，则 会导致造模失败，影响实验结果和可靠性。
2、线栓的插入 • 颈外动脉切口插入法：
• 此种方法可以用来制备脑缺血、脑缺血再 灌注模型。 • 由颈总动脉分叉处向头端依次游离，结扎 并剪断颈外动脉的分支：枕骨下动脉和甲 状腺上动脉，在颈外动脉远端结扎，切断 颈外动脉使其主干游离备用。 • 然后分离颈内动脉，用丝线在颈外动脉根 部打一松扣，夹闭颈总动脉和颈内动脉。
• 将大鼠仰卧位固定，分离双侧颈总动脉。 • 大鼠清醒状态下用小动脉夹夹闭双侧颈总动脉，可 见大鼠意识和翻正反射消失，眼变白，竖毛，呼吸 加快。 • 30min后去除动脉夹，造成再灌注模型。 • 再灌同时股静脉注射60mg/kg伊文思蓝。60min后大 鼠断头取脑，然后用生理盐水和丙酮混合液（3： 7v/v）制成10%匀浆（W/V）。 • 离心，取上清液，在620nm处测吸光度表示脑组织 中伊文思蓝含量，以此反映受试药对脑血管通透性 的影响。
图3 Longa神经行为评分（1分）
2、脑电图观察
• 局灶性脑缺血会引起脑电 波的抑制，缺血区脑电图 出现波幅降低，频率减慢.
五、实验性脑缺血损伤的影响因素
• 多数麻醉药可影响动物的呼吸，引起高碳酸血症， 酸中毒，并可降低血压，对缺血性脑损伤程度有 直接影响，因此，麻醉药的种类、剂量、给药途 径等因素均影响模型的制备。 • 国内实验多采用腹腔注射麻醉。 • 常用的麻醉药中，苯巴比妥钠对体温和呼吸的影 响最大，水合氯醛和乌拉坦次之，戊巴比妥钠相 对较小。 • 此外，氯胺酮和甲苯噻嗪腹腔注射麻醉也会对动 物的呼吸、心率等造成明显影响。
1、线栓的制备
• 在制备大鼠MCAO模型的过程中，线栓的制备颇为 重要。 • 将线分别截成50mm左右线栓，在前20mm用记号笔 抹上颜色以作进入颅内血管深度的标记，并将线 栓制备好后臵肝素生理盐水中备用。 • 线栓的制备主要有两种方法： • Koizumi 将栓线的前段5mm 左右的部分涂上硅树 脂，使其变粗，变硬，直径达0.25～0.3 mm，以 利于进线和阻断血流； • Longa 法是将栓线的头端烧成小的圆头，直径稍 大于线栓的直径。
脑缺血动物模型
脑缺血动物模型
• 动物模型是医学药学研究中的一个重要手 段，尤其对于缺血性脑血管病，能即刻制 造或模拟血流下降或阻断，只有利用动物 模型才能进行。 • 动物模型具有方便、快捷、条件可控、脑 缺血程度一致等优点。 • 近年来，脑缺血的研究进展有利于各种动 物模型的广泛应用。
• 建立和选择理想的缺血性脑损伤动物模型， 对于缺血性脑血管病研究具有重要意义。 脑缺血动物模型对以下研究具有很重要的 实际应用价值: • (1)不同脑缺血状态下的病理学改变； • (2)缺血半暗带的研究； • (3)再灌注损伤； • (4)缺血本身导致的病理生理学变化； • (5)干预治疗对缺血性损害的保护作用； • (6)缺血性损害的部分机制等。
脑缺血动物模型的分类
• 各种动物模型具有不同的特点，因此应根据不同的 研究目的选择最适宜的动物模型。 • 根据动物种类分类： • 可分为猴、狗、大鼠、小鼠等脑缺血模型。 • 其中啮齿类动物因价格便宜、来源充足、制作模型 方法简单、存活率高、脑血管解剖和生理特点与人 接近，被广泛用作脑缺血及缺血再灌注模型； • 根据缺血范围分类：又可分为全脑缺血和局灶性缺 血两种。 • 现将常见的脑缺血动物模型概述如下：
线栓法(thread embolism method)
• 线栓法：是目前国内外学者制备MCAO动物 模型最常用的方法。 • 该方法是Koizumi于1986年发明的。 • 在1989年，Longa对这种方法加以改进，而 后广泛用于实验性脑缺血研究。 • 目前在脑缺血实验中多采用Longa改进的线 栓法。
3、线栓法制备动物模型的影响因素
• 栓线法大鼠MCAO模型在国际上已被广泛采 用。 • 但仍有很多因素可影响该模型缺血程度的 稳定，如动物体重、栓线的直径及插入深 度、肝素的使用等，会遇到有的动物无脑 缺血症状或症状很轻，有的动物症状很重 或死亡。 • 因此，必须充分考虑建立模型过程中的影 响因素。
二、局灶性脑缺血动物模型(Focal cerebral ischemia models)
• 由于大脑中动脉（middle cerebral artery， MCA）是脑卒中的多发部位，因 此大脑中动脉闭塞(middle cerebral artery occlusion， MCAO) 模型被认为是 一种较理想的动物模型。 • 阻断MCA 的方法主要有开颅法、线栓法以 及栓塞法。 • 最常用的是线栓法
一、全脑缺血模型(Global cerebral ischemia models)
• 全脑缺血模型是完全阻断或骤然降低大 脑的血流，造成全脑缺血。 • 近年来利用啮齿类动物复制全脑缺血模型， 在缺血性脑损伤的研究中较为广泛。共同 特点：缺血暂时广泛地影响各个脑区，但 病理改变发生在易损区。
大鼠四血管阻断模型[The Four-Vessel Occlusion (4VO) Model in the Rat]
• 水合氯醛以其体内代谢产物三氯乙 醇发挥麻醉作用，对呼吸抑制作用 较其它中枢麻醉药小，大剂量可引 起呼吸和心血管系统抑制，引起血 压降低和酸中毒。 • 其镇痛作用较弱。 • 实验中多采用3%水合氯醛 (300mg/kg)进行麻醉。
（二）脑温
• 实验中温度过高或过低均会影响神经 细胞损伤。 • 脑温下降2～3℃对缺血性脑损伤，尤 其皮质损伤具有明显的保护作用。 • 亚低温均可抑制脑缺血损伤. • 在缺血期低温必须持续1 ～2 h才能起 到保护作用，持续时间<30min则无效。
• 将尼龙线经颈外动脉主干切口，缓慢向颈 内动脉入颅方向推进，以颈总动脉分叉处 为标记，推进18mm 左右时感到阻力，即到 达了较细的大脑前动脉内，阻断了MCA 的 所有血供来源，扎紧颈外动脉根部松扣。 • 在一定时间后拔出尼龙线，扎紧动脉残端， 即可实现MCAO导致局灶性脑缺血-再灌模型。
图1 大鼠颅底内外血管（部大鼠体重指标为250-330g。 • 要确保所使用线栓能够阻塞实验动物的 MCA ； • 手术前应禁食过夜，避免大鼠血糖不稳定； • 麻醉剂用量对手术的影响。
五、缺血性脑损伤的评价方法
• 在局灶性脑缺血动物模型中，常用的评价 缺血损伤的方法有以下几种。 • （一）形态学评价 • 1、光镜观察 • 将脑组织染色后放在光学显微镜下观察， 可以看到脑缺血后神经元肿胀、轮廓不清、 空泡样变性及核固缩等一系列病理形态学 变化， 从而对缺血损害做出评价。 •
• 大鼠四脑动脉阻塞模型：双侧椎动脉和双侧颈总 动脉阻断。 • 用3％水合氯醛麻醉（300mg/kg,ip.）。 • 然后于枕骨下作1cm左右切口，暴露第一颈椎左右 两个横突孔，以1411高频小电刀插入横突孔烫闭 双侧椎动脉。 • 24h后乙醚麻醉状态下切开颅顶皮肤，于矢状缝与 冠状缝相交及颞骨与人字缝相交处分别埋植脑电 极，接于SJ-42多导生理记录仪，以在实验过程中 记录大鼠的脑电图（EEG）及翻正反射恢复时间。