慢性心衰动物模型的制备及指标评定

慢性心力衰竭合并骨骼肌萎缩大鼠模型的建立与评价张美沙1,2,宿玮洁1,2,王勇3,喇孝瑾1,2,程顺昇1,2,李小龙1,2,常宏1,2摘要目的:探讨慢性心力衰竭合并骨骼肌萎缩模型建立方法,通过观察骨骼肌组织形态学和涉及萎缩相关的指标,探讨慢性心力衰竭合并骨骼肌萎缩涉及的分子靶点㊂方法:通过结扎大鼠左侧冠状动脉前降支的方法来建立大鼠慢性心力衰竭模型㊂术后3d 进行心电图检测㊂术后饲养12周,检测大鼠心脏射血分数(EF)和血清N末端脑钠肽前体(NT-proBNP)浓度,观察心脏大体结构和苏木精-伊红(HE)染色后组织形态,确定心力衰竭模型是否复制成功㊂同时测量大鼠抓力㊁腓肠肌重量,观察腓肠肌的大体结构和HE染色后组织形态,确定大鼠慢性心力衰竭合并骨骼肌萎缩模型成功建立㊂应用蛋白免疫印迹法(Western Blot)检测腓肠肌组织中肌球蛋白重链(MyHC)㊁肌萎缩Fbox-1蛋白(Atrogin-1)㊁肌肉环指蛋白-1(MuRF-1)㊁叉头转录因子1(FOXO1)蛋白表达㊂结果:与假手术组相比,模型组心电图出现病理性Q波,心脏EF明显下降(P<0.01),血清NT-proBNP浓度明显升高(P<0.01),心脏体积变大而且水肿,左心室前壁明显凹陷,HE染色观察到心肌组织的排列很不规则;大鼠腓肠肌组织疏松,颜色偏暗淡,抓力和腓肠肌重量下降(P<0.01),肌纤维横截面积明显缩小(P<0.01)㊂Western Blot检测显示,与假手术组比较,模型组大鼠萎缩相关蛋白Atrogin-1㊁MuRF-1和FOXO1表达明显升高(P<0.05),而MyHC蛋白表达下降(P<0.05)㊂结论:FOXO1-Atrogin-1/MuRF-1通路在慢性心力衰竭合并骨骼肌萎缩中发挥重要作用,该模型的建立为临床防治此类疾病提供了实验基础㊂关键词慢性心力衰竭;骨骼肌萎缩;N末端脑钠肽前体;心脏射血分数;实验研究d o i:10.12102/j.i s s n.1672-1349.2023.05.010Establishment and Evaluation of Rat Model of Chronic Heart Failure Combined with Skeletal Muscle AtrophyZHANG Meisha,SU Weijie,WANG Yong,LA Xiaojin,CHENG Shunsheng,LI Xiaolong,CHANG HongTraditional Chinese Medicine College,North China University of Science and Technology,Tangshan063210,Hebei,China;Hebei Key Laboratory of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine for Prevention and Treatment of Diabetes and Its Complications, Tangshan063210,Hebei,ChinaCorresponding Author CHANG Hong,E-mail:******************Abstract Objective:To explore the establishment method of rat model of chronic heart failure combined with skeletal muscle atrophy, and to investigate the molecular targets by observing the histomorphology of skeletal muscle and indicators related to skeletal muscle atrophy.Methods:The anterior descending of left coronary artery was ligated to establish the rat model of chronic heart failure. Electrocardiogram was performed3days after surgery.After12weeks of feeding,in order to determine whether the heart failure model of rat was successfully replicated,the cardiac ejection fraction(EF)and serum NT-proBNP concentration were detected,and the structure and histological morphology of heart were observed after hematoxylin-eosin(HE)staining.Meanwhile,the grip strength and gastrocnemius muscle weight were measured,gastrocnemius muscle structure and histological morphology after HE staining were observed to determine whether the model of chronic heart failure combined with skeletal muscle atrophy in rat was successful establishment.Western Blot was used to detect the protein expressions of myosin heavy chain(MyHC),Atrogin-1,muscle ring finger protein-1(MuRF1),and forkhead transcription factors of O class1(FOXO1).Results:Compared with sham operation group,data in model group showed as follows.Pathological Q waves were observed in electrocardiogram,cardiac ejection fraction was significantly decreased(P<0.01),NT-proBNP concentration was increased(P<0.01).The rat heart was enlarged,accompanied with edema,and the anterior wall of the left ventricle was significantly sunken.HE staining data showed that myocardial tissues were irregular arrangement. Gastrocnemius tissue looked dull and felt loose.The grip strength,the weight of gastrocnemius,and the cross-sectional area of muscle fiber were significantly decreased(P<0.01).Western Blot indicated that atrophy related protein expressions of Atrogin-1,MurF-1,and FOXO1were significantly elevated,while MyHC expression was decreased(P<0.05).Conclusions:FOXO1-Atrogin-1/MuRF-1pathway plays an important role in chronic heart failure combined with skeletal muscle atrophy.The establishment of this model provides an experimental basis for clinical prevention and treatment of chronic heart failure combined with skeletal muscle atrophy. Keywords chronic heart failure;skeletal muscle atrophy;N-terminal pro-brain natriuretic peptide;ejection fraction;experiment research慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)是多种基金项目国家自然科学基金项目(No.81803936);河北省教育厅科学技术研究项目(No.QN2019004)作者单位 1.华北理工大学中医学院(河北唐山063210);2.河北省中西医结合防治糖尿病及其并发症重点实验室(河北唐山063210);3.北京中医药大学中医学院通讯作者常宏,E-mail:******************引用信息张美沙,宿玮洁,王勇,等.慢性心力衰竭合并骨骼肌萎缩大鼠模型的建立与评价[J].中西医结合心脑血管病杂志,2023,21(5): 816-820.心血管疾病发生发展的最终归属[1],慢性心力衰竭的患病率随着我国人口老龄化问题的加剧而呈现逐年增加趋势[2]㊂慢性心力衰竭病人最常见的症状之一是运动耐量的降低,表现为活动后出现疲劳㊁乏力和呼吸困难等,而这一系列症状的出现不仅是病人心脏射血分数降低的原因,还与病人的骨骼肌出现萎缩密切相关[3-4]㊂研究发现,大部分慢性心力衰竭病人在早期就有外周骨骼肌组织的减少[5],其疲乏㊁气短的症状也会随着骨骼肌出现萎缩而逐渐加重㊂骨骼肌出现萎缩不仅导致慢性心力衰竭病人日常生活受到限制,还明显增加了其发病率和死亡率,导致病人的病情进展和不良预后[6-8]㊂本研究构建慢性心力衰竭合并骨骼肌萎缩模型,通过观察骨骼肌组织形态学和涉及萎缩相关的指标,探讨慢性心力衰竭合并骨骼肌萎缩涉及的分子靶点,为临床对该疾病的防治提供思路和实验基础㊂1材料与方法1.1材料1.1.1实验动物选取6周龄的雄性无特定病原体(specefic pathogen free,SPF)级SD大鼠16只,体质量(200ʃ10)g,购自北京华阜康生物科技股份有限公司,饲养于华北理工大学实验动物中心的SPF级动物房㊂动物房实验条件为室温(23ʃ2)ħ,湿度(50ʃ5)%,光暗周期为12h交替1次,大鼠可以自由获得饲料和水㊂本实验研究中涉及的操作符合‘实验动物管理条例“,并通过华北理工大学伦理委员会审查批准(批号:LX201851)㊂1.1.2主要试剂与仪器N末端脑钠肽前体(NT-proBNP)试剂盒(Andy gene,货号:AD202104);苏木精染色液(Baso,货号:c210402);伊红染色液(Baso,货号: c201102);聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)凝胶制备试剂盒(ZOMANBIO,货号:ZD304A-2);5ˑ上样缓冲液(Report,货号:RP-WA0301);三色预染Marker (BIOTIDES,货号:WB1902);聚偏二氟乙烯(PVDF)膜(Roche,货号:43487300);10ˑSDS-PAGE电泳缓冲液500mL(普利莱,B1005);10ˑ蛋白电泳电转移缓冲液500mL(SOLARBIO,货号:D1060);20ˑTBST500 mL(SOLARBIO,货号:T1082);增强型化学发光试剂(ECL)(Report,货号:RP-WA0601);Anti-Myosin heavy chain antibody[JF097-7](华安生物,货号: ET1702-88);Anti-FOXO1A antibody[SU33-01](华安生物,货号:ET1608-25);Anti-GAPDH Antibody [SA30-01](华安生物,货号:ET1601-4);Anti-MuRF-1 antibody(ABclonal,货号:A3101);Anti-Atrogin-1 antibody(华安生物,货号:JE41-27);二抗(兔抗大鼠,北京普利莱,货号:C1309)㊂组织脱水机㊁组织切片机(LEICA,TP1020㊁RM2245);显微镜(OLYMPUS,BX53);凝胶成像仪(美国,BIO-RAD伯乐);电泳槽(君意,JY-ZY5);电泳仪(君意,JY600C)㊂1.2方法1.2.1模型制备正常雄性SPF级SD大鼠16只,动物房内适应性饲养1周,随机分为模型组(8只)和假手术组(8只)㊂参考之前大鼠心力衰竭模型的制备[9],采用左侧冠状动脉前降支结扎术造模㊂模型组大鼠以1%戊巴比妥钠(40mg/kg)麻醉后行内镜下气管插管,并连接小动物呼吸机㊂大鼠固定后剃毛㊁消毒,打开左胸第3肋㊁第4肋间,在距离左心耳1.0~1.5 mm处结扎前降支㊂假手术组大鼠麻醉后开胸,缝合针带线穿过与模型组相同位置的浅层,不做结扎,余操作同模型组㊂结扎完成后在心脏表面滴1滴利多卡因,逐层缝合胸壁,然后腹腔注射利多卡因和呋塞米各0.1mL,术后连续注射青霉素(8ˑ105U/d)3d㊂在第3天检测心电图(12导联心电图,走纸速度25mm/s), 12个导联中以出现6~8个Q波作为早期心力衰竭造模成功的筛选标准[10]㊂在心力衰竭模型成功的基础上,继续喂养12周㊂12周后通过小动物超声检测心脏射血分数(ejection fraction,EF),大鼠拉力测定仪测定大鼠抓力㊂以4%多聚甲醛固定心脏梗死区边缘的心肌组织,用于苏木精-伊红(HE)染色㊂分离并获得大鼠左下肢的腓肠肌,称重后切为两半,一半以4%多聚甲醛固定,另一半快速冻存于液氮中㊂1.2.2大鼠心脏EF和NT-proBNP的检测术后12周,采用小动物超声测定大鼠心脏EF㊂从大鼠腹主动脉抽取血液,经过离心,获得血清,严格遵照酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒说明书检测NT-proBNP水平㊂1.2.3心肌㊁腓肠肌病理切片的制备取出已固定的心肌和腓肠肌组织,流水冲洗过夜,常规石蜡包埋,心脏组织5μm切片,腓肠肌组织4μm切片㊂HE染色:在二甲苯和不同梯度的乙醇中进行切片脱蜡,以苏木精染色,5min后用自来水稍冲洗;1%的盐酸水溶液分化10s;自来水返蓝15min;置伊红染色液3min; 95%乙醇(Ⅰ)脱水5min,吸干液体;95%乙醇(Ⅱ)脱水5min,吸干液体;无水乙醇(Ⅰ)5min,吸干液体;无水乙醇(Ⅱ)10min后吸干液体;二甲苯(Ⅰ)中透明2 min;二甲苯(Ⅱ)中透明5min,用中性树胶进行封片,显微镜下观察并采集病理图片㊂1.2.4蛋白免疫印迹法(Western Blot)测定大鼠腓肠肌中萎缩相关蛋白的表达用600μL组织裂解液(Report,中国)裂解100mg腓肠肌,12000r/min离心15min后吸取上清㊂通过二喹啉甲酸(BCA)蛋白浓度测定试剂盒测定样品的总蛋白浓度,加入5ˑ蛋白上样缓冲液混合后,在100ħ水浴中进行蛋白变性5 min㊂配制凝胶,进行电泳,将蛋白电转至PVDF膜后,封闭液封闭1h,TBST洗膜1次,依次孵育稀释后的一抗肌球蛋白重链(MyHC)(兔抗大鼠,1ʒ1000)㊁Atrogin-1(兔抗大鼠,1ʒ1000)㊁肌肉环指蛋白-1 (muscle ring-finger protein-1,MuRF-1)(兔抗大鼠,1ʒ1000)㊁叉头转录因子1(FOXO1)(兔抗大鼠,1ʒ1000)㊁甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)(兔抗大鼠,1ʒ1000), 4ħ冰箱孵育过夜㊂TBST洗膜3次,分别加入二抗(羊抗兔,1ʒ5000),室温下孵育1h后TBST洗膜3次,均匀加入发光液,放在BIO-RAD凝胶成像仪里曝光条带,后期使用ImageJ软件计算条带灰度值㊂1.3统计学处理采用SPSS17.0软件分进行统计分析㊂符合正态分布的定量资料以均数ʃ标准差(xʃs)表示,两组间比较采用独立样本t检验㊂以P< 0.05为差异有统计学意义㊂2结果2.1心力衰竭模型的建立术后3d进行心电图检测,结果显示:假手术组大鼠心电图大致正常;模型组大鼠心电图在V2~V6和(或)Ⅰ㊁aVL导联上出现明显的病理性Q波,可作为心力衰竭模型成模的早期筛选标准[10]㊂见图1㊂手术后12周,模型组大鼠的心脏EF值降低至50%以下,与假手术组比较差异有统计学意义(P<0.01),血清NT-proBNP浓度增加,是假手术组的两倍多(P<0.01),详见表1㊂取材发现,与假手术组比较,模型组大鼠的心脏明显增大㊁水肿,左心室前壁凹陷明显,详见图2㊂HE染色结果:假手术组大鼠的心肌组织比较紧密,模型组大鼠的心肌组织相对疏松,细胞间隙增宽,详见图2㊂图1两组大鼠心电图表现表1两组大鼠心脏EF㊁NT-proBNP水平比较(xʃs)组别只数EF(%)NT-proBNP(pg/mL)假手术组874.82ʃ0.0643.8272ʃ3.8033模型组842.37ʃ0.0599.0967ʃ3.9287 t值9.807-28.589P<0.001<0.001图2两组大鼠心脏大体形态和HE染色图2.2大鼠骨骼肌萎缩情况术后12周,假手术组大鼠的下肢粗壮有力,肌肉相对坚实;模型组大鼠的下肢偏瘦弱,肌肉相对松弛,同时抓力测定仪显示其抓力明显下降(P<0.01)㊂取材后肉眼可见,假手术组腓肠肌丰厚饱满,颜色鲜红,模型组腓肠肌疏松,颜色有些暗淡,且其重量较假手术组明显降低(P<0.01)㊂HE 染色观察发现,与假手术组比较,模型组大鼠腓肠肌肌纤维的肌间隔明显增宽,肌纤维横截面积明显缩小,呈现不规则多边,提示慢性心力衰竭合并骨骼肌萎缩发生(P<0.01)㊂详见表2及图3㊂表2各组大鼠抓力㊁腓肠肌重量㊁腓肠肌肌纤维横截面积比较(xʃs)组别只数抓力(g)腓肠肌重量(g)肌纤维横截面积(μm2)假手术组81933.2ʃ19.80 1.098ʃ0.0231111.09ʃ174.63模型组81698.0ʃ30.930.903ʃ0.056660.55ʃ108.50 t值18.1027.828 6.198P<0.001<0.001<0.001图3两组大鼠腓肠肌大体形态和HE染色图2.3两组大鼠腓肠肌组织中MyHC㊁Atrogin-1㊁MuRF-1和FOXO1蛋白表达情况与假手术组比较,模型组骨架蛋白MyHC表达较假手术组明显降低,进一步提示腓肠肌出现萎缩㊂检测萎缩关键调控指标,发现模型组大鼠Atrogin-1㊁MuRF-1和FOXO1的蛋白表达明显升高(P<0.05)㊂详见表3及图4㊁图5㊂表3两组腓肠肌中MyHC㊁FOXO1㊁Atrogin-1㊁MuRF-1蛋白表达比较(xʃs)组别只数MyHC蛋白FOXO1蛋白Atrogin-1蛋白MuRF-1蛋白假手术组30.3086ʃ0.05780.1621ʃ0.09780.4244ʃ0.03700.2352ʃ0.1325模型组30.1647ʃ0.03240.3534ʃ0.06340.6204ʃ0.03590.4776ʃ0.0494 t值 3.765-2.843-6.583-2.970 P0.0200.0470.0300.041图4两组大鼠腓肠肌中MyHC㊁FOXO1蛋白表达电泳图图5各组大鼠腓肠肌中Atrogin-1㊁MuRF-1蛋白表达电泳图3讨论据统计,目前全球心力衰竭病人数大约为2600万例,加重了社会医疗和经济的负担[11]㊂我国2020年发布的‘中国心血管健康与疾病报告“提示,因心力衰竭住院病人的病死率为4.1%[12]㊂由此可见,心力衰竭的防治非常重要㊂近几年,研究者越来越重视骨骼肌在慢性心力衰竭病变进展中的作用[8]㊂慢性心力衰竭病人骨骼肌的病变表现为肌肉质量的减少与功能的降低㊂从组织病理学的角度看,主要表现为Ⅰ型纤维比率下降,Ⅱ型纤维比率相对增加,脂肪组织沉积,肌肉卫星细胞数量减少以及功能下降[13]㊂慢性心力衰竭合并骨骼肌萎缩的发病机制尚处于研究中,多种因素参与其中,如血管紧张素㊁促炎症生长因子㊁肌肉生长抑制素㊁睾酮㊁血供受损等[13-14]㊂这些因素造成氧化应激㊁炎症反应㊁细胞凋亡等的出现,引发骨骼肌蛋白质合成与分解失衡,最终引起骨骼肌萎缩[15]㊂本实验研究中,首先通过大鼠左侧冠状动脉前降支结扎术建立慢性心力衰竭模型,动物继续饲养12周,出现抓力降低,腓肠肌重量减轻,肌纤维横截面积减小,骨架蛋白MyHC表达下降,提示大鼠慢性心力衰竭合并骨骼肌萎缩模型成功建立㊂此模型的建立可为研究慢性心力衰竭合并骨骼肌萎缩的发病机制以及药物防治提供实验基础㊂骨骼肌蛋白降解的方式包括溶酶体途径㊁泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome system,UPS)和Ca2+依赖性途径[16]㊂其中,泛素-蛋白酶体途径在蛋白降解中发挥重要作用[17]㊂该途径主要由泛素㊁泛素相关酶和蛋白酶体3部分组成,涉及MuRF-1和肌肉萎缩相关的F-box蛋白(muscle atrophy F-box, MAFbx/Atrogin-1)两个关键酶[18]㊂这两个关键酶的表达升高,能促进蛋白降解,参与多种疾病伴发的骨骼肌萎缩过程[18]㊂进一步研究发现,MuRF-1通过降解粗肌丝中含有肌球蛋白结构域的其他蛋白质,诱导肌肉萎缩[19]㊂Atrogin-1通过下调蛋白质的起始因子eIF3-f,抑制蛋白质的合成,从而造成肌肉萎缩[20]㊂在不同因素诱导的肌肉萎缩模型中,均可见MuRF-1和Atrogin-1的表达升高,而抑制MuRF-1和Atrogin-1的表达,则可减少肌肉的降解[21-22]㊂由此可见,在骨骼肌萎缩调控过程中的两个关键酶MuRF-1和Atrogin-1可作为临床上治疗慢性心力衰竭合并骨骼肌萎缩的干预靶点㊂本实验研究发现,模型组大鼠腓肠肌组织中MuRF-1和Atrogin-1的蛋白表达明显高于假手术组,提示MuRF-1和Atrogin-1通过促进蛋白质降解导致骨骼肌萎缩的发生㊂转录因子叉头转录因子(FOXO)是具有翼状螺旋结构的一类蛋白,研究发现FOXO1能与MuRF-1和Atrogin-1转录启动子区域结合,从而调节两者的表达[23]㊂研究发现,特异性敲除小鼠骨骼肌中FOXO1基因,可以抑制肌萎缩的发生[24]㊂同时,如果骨骼肌出现萎缩,不仅FOXO1的表达会升高, Atrogin-1和MuRF-1的表达也会上调,肌肉萎缩加重[25-26]㊂本实验研究获得与上述研究相似结果,萎缩的腓肠肌中FOXO1表达增加,提示在慢性心力衰竭合并骨骼肌萎缩的过程中转录因子FOXO1表达升高,通过上调蛋白降解中的两个关键酶MuRF-1和Atrogin-1的表达,共同参与骨骼肌萎缩的发生发展过程㊂综上所述,在慢性心力衰竭合并骨骼肌萎缩的过程中,FOXO1表达升高,同时调控肌肉中蛋白降解相关的基因MuRF-1和Atrogin-1,共同促进骨骼肌萎缩的发生㊂对于FOXO1㊁MuRF-1和Atrogin-1的调控,可能成为临床上防治心力衰竭合并骨骼肌萎缩的治疗靶点㊂参考文献:[1]国家卫生计生委合理用药专家委员会,中国药师协会.心力衰竭合理用药指南(第2版)[J].中国医学前沿杂志(电子版),2019,11(7):1-78.[2]胡盛寿,高润霖,刘力生,等.‘中国心血管病报告2018“概要[J].中国循环杂志,2019,34(3):209-220.[3]ANKER S 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大鼠心力衰竭模型造模方法
心力衰竭是由于心肌梗死、心肌病、血流动力学负荷过重、炎症等任何原因引起的心肌损伤，造成心肌结构和功能的变化，最后导致心室泵血或充盈功能低下。

临床主要表现为呼吸困难、乏力和体液潴留。

慢性心力衰竭（CHF）是指持续存在的心力衰竭状态，可以稳定、恶化或失代偿。

依据左心室射血分数，慢性心力衰竭可分为左心室射血分数降低的心力衰竭( HF－REF)和保留的心力衰竭( HF－PEF)。

慢性心力衰竭是各种心脏疾病的严重和终末阶段，发病率高，是当今最重要的心血管疾病之一。

模型制备
实验动物：
Wistar大鼠，300g左右，雌雄不限
饲养：
SPF环境，正常饲养，无特殊饮食
造模前处理：
无特殊准备，适应性饲养一周
造模过程：
1、盐酸阿霉素制备：称取盐酸阿霉素溶于生理盐水中，水浴加热助溶，至沉淀消失。

2、大鼠每周按照剂量腹腔注射1次盐酸阿霉素溶液，持续6周，共进行6次注射。

造模后护理：
无特殊护理。

一、实验背景心力衰竭（心衰）是一种严重的心血管疾病，主要表现为心脏泵血功能下降，导致心脏无法有效输送血液至全身，进而引发一系列症状，如呼吸困难、乏力、水肿等。

近年来，随着医疗技术的不断发展，治疗心衰的药物种类逐渐增多，疗效也得到显著提高。

本实验旨在通过动物模型，评估不同类型心衰药物的疗效，为临床治疗提供参考。

二、实验材料与方法1. 实验动物：选择健康成年雄性SD大鼠40只，体重200-250g，随机分为5组，每组8只。

2. 实验分组：对照组、模型组、利尿剂组、RAAS抑制剂组和受体阻滞剂组。

3. 模型建立：采用结扎左冠状动脉前降支的方法建立心衰模型。

4. 药物处理：实验第2天开始，对照组和模型组给予生理盐水，利尿剂组给予呋塞米（1mg/kg/d），RAAS抑制剂组给予依那普利（10mg/kg/d），受体阻滞剂组给予美托洛尔（10mg/kg/d）。

各组均连续给药4周。

5. 观察指标：- 生化指标：测定血清肌酸激酶（CK）、乳酸脱氢酶（LDH）、脑钠肽（BNP）和心衰指数（CI）水平。

- 心脏功能：采用超声心动图测定左心室收缩末期直径（LVESD）、左心室舒张末期直径（LVEDD）、左心室射血分数（LVEF）和心脏指数（CI）。

- 生存率：观察各组动物的存活情况。

三、实验结果1. 生化指标：与模型组相比，利尿剂组、RAAS抑制剂组和受体阻滞剂组的CK、LDH、BNP和CI水平均显著降低（P<0.05）。

2. 心脏功能：与模型组相比，利尿剂组、RAAS抑制剂组和受体阻滞剂组的LVESD、LVEDD和CI显著降低（P<0.05），LVEF显著升高（P<0.05）。

3. 生存率：与模型组相比，利尿剂组、RAAS抑制剂组和受体阻滞剂组的生存率显著提高（P<0.05）。

四、讨论本实验结果表明，利尿剂、RAAS抑制剂和受体阻滞剂在治疗心衰方面具有显著疗效。

利尿剂可减轻心脏负荷，降低血压，改善心衰症状；RAAS抑制剂可抑制肾素-血管紧张素-醛固酮系统，降低血压，减轻心脏负荷，延缓心衰进展；受体阻滞剂可降低心率，降低血压，减轻心脏负荷，改善心脏功能。

大鼠阿霉素慢性心衰模型的制备与心衰指标的判定李梅秀;田国忠;欧叶涛;宋汉君;赵勇;王鹏【期刊名称】《解剖学研究》【年(卷),期】2005(27)3【摘要】目的探讨大鼠阿霉素(adrinmycin,ADR)慢性心衰(chronicheartfailure,CHF)模型的制备与心衰指标的判定。

方法采用ADR给大鼠隔日腹腔注射制作慢性心衰模型,并通过行为体征观察、初体重和终体重、心重及心体比、心功能测定、心、肝和肺病理学光镜以及心肌病理学电镜观察进行心衰指标的判定。

结果模型组大鼠萎靡不振、活动、进食减少、呼吸加快、体温下降、体重明显减轻,且左室内压、压力升高最大速率(±dp/dtmax)、心率明显降低,心脏病理学改变明显,基本符合Bishop关于慢性心衰CHF动物模型制作的标准,说明用ADR方法复制CHF模型是成功的。

更贴近临床心肌病性CHF的病理生理过程。

结论用阿霉素制作CHF模型技术方法容易控制,心衰指标符合标准。

【总页数】3页(P176-178)【关键词】慢性心衰;动物模型;阿霉素;指标;心衰模型;大鼠;制备;动物模型制作;心肌病理学;failure【作者】李梅秀;田国忠;欧叶涛;宋汉君;赵勇;王鹏【作者单位】佳木斯大学医学院局部解剖学教研室【正文语种】中文【中图分类】R541.6;R979.1【相关文献】1.心衰1号方、心衰2号方对慢性心衰模型大鼠的干预作用 [J], 周文斌;王大伟;陈力;尹克春;严夏2.阿霉素诱导大鼠慢性心衰模型的制备 [J], 徐建虎;张琦;杨子庆;罗炽琼;李雷兵;任小彤;李林鲜;徐路;肖桦3.心衰康煎液对阿霉素心衰模型大鼠心肌的影响 [J], 季增荣;金春亭;王淑强;王陶冶4.阿霉素及表阿霉素致大鼠慢性心衰的对比研究 [J], 高媛;李梅秀;田国忠5.阿霉素性慢性心衰大鼠模型不同方案的比较 [J], 叶婷;张梦;张宇;陈晶因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一、实验目的本研究旨在通过建立心衰模型牛蛙，探讨心衰的发生机制、病理变化及治疗策略，为临床心衰的治疗提供理论依据。

二、实验材料与方法1. 实验动物选取健康牛蛙20只，体重约50g，雌雄不限，随机分为对照组和心衰模型组，每组10只。

2. 试剂与仪器（1）试剂：异丙肾上腺素（ISO）、乌拉坦、氯化钠、肝素钠、牛蛙心脏灌流液等。

（2）仪器：电子天平、显微镜、心脏灌流装置、心电图机、离心机等。

3. 实验方法（1）心衰模型建立：在心衰模型组牛蛙中，采用异丙肾上腺素（ISO）诱导心衰。

具体操作如下：首先将ISO配制成0.5mg/mL的溶液，然后按照0.5mg/kg体重剂量给牛蛙静脉注射ISO，每天注射1次，连续注射7天。

（2）心脏灌流实验：在实验第8天，对牛蛙进行心脏灌流实验。

具体操作如下：①将牛蛙麻醉后固定于手术台上，打开胸腔，暴露心脏。

②采用心脏灌流装置，将心脏灌流液注入心脏，保持心脏持续跳动。

③记录心脏灌流液的压力、流量、心脏重量等指标。

④对心脏灌流液进行离心，分离出心脏组织。

⑤采用显微镜观察心脏组织病理变化。

⑥采用心电图机记录牛蛙心电图。

4. 数据分析采用SPSS 21.0统计软件对实验数据进行统计分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用t检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

三、实验结果1. 心脏重量及心脏灌流液压力与对照组相比，心衰模型组牛蛙心脏重量显著增加（P<0.05），心脏灌流液压力显著降低（P<0.05）。

2. 心脏组织病理变化对照组牛蛙心脏组织结构正常，心衰模型组牛蛙心脏组织出现纤维化、心肌细胞变性、细胞核固缩等病理变化。

3. 心电图与对照组相比，心衰模型组牛蛙心电图出现ST-T段改变，提示心肌缺血。

四、讨论本研究通过建立心衰模型牛蛙，探讨了心衰的发生机制、病理变化及治疗策略。

1. 心衰的发生机制心衰的发生与多种因素有关，如心脏负荷过重、心肌缺血、心肌细胞损伤等。

心肌肥厚慢性心衰小鼠模型造模方法
TAC是一个慢性心室肥大的最为常用疾病模型，可用于模拟高血压或室内压增高而引起的肥厚性心肌病，在临床前药物研究或基础医学、生物学研究中广泛应用。

TAC手术后即刻诱发/启动心室肥厚的进程，根据不同的小鼠品系和手术缩窄程度（如27G、28G缩窄），一般来说1周（28G缩窄）或2周（27G缩窄）即可发展为显著性的心室肥厚，并可于2~3周（28G缩窄）或4~6周（27G缩窄）发展为心力衰竭。

手术方法：
一般采用雄性小鼠，根据实验目的不同，鼠龄可以在9～10周之间，缩窄程度可选用中度缩窄（27G）或重度缩窄（28G）。

在主动脉弓部用线结扎法形成一精确的定量缩窄，达到限制血流增加室内压的目的。

TAC诱发心室肥大或心衰的方法最早由Rockman等于1991年正式建立，之后成为广泛应用的心室肥大、心衰模型。

图1. 主动脉弓部缩窄及心重体重比、血流动力学变化，参见 PNAS. 1991; 88(18):8277-81。

模型发展判断：
心脏超声检测心功能，以下数据为动物清醒状态下的超声结果。

图1. 正常小鼠心脏超声（C57BL/6J 小鼠）
图2. TAC术后4周超声（左心室心肌代偿性增厚）
图3. TAC术后12-14周超声（心衰指标为EF-射血分数、FS-短轴缩窄分数）
超声检测要求：
动物麻醉状态下的心功能是下降的，故本公司要求超声时心率为500-550次/分，甚至需要测量清醒状态下的超声，尽可能反应动物真实的心功能。

慢性心衰动物模型的制备及指标评定慢性心衰是一种心血管疾病，其主要特征是心脏功能逐渐衰竭。

为了深入研究慢性心衰的发生机制及治疗方法，科学家们广泛应用动物模型进行实验研究。

下面将介绍慢性心衰动物模型的制备方法以及常用的指标评定方法。

一、慢性心衰动物模型的制备方法：1.高盐饮食法：将小鼠或大鼠的日常饮食中的盐分含量提高，例如增加食盐的含量。

高盐饮食会引起血压升高，从而导致心脏负荷增加，进而发生心衰。

2.高胆固醇饮食法：给小鼠或大鼠注射或灌胃高胆固醇的食物，例如高脂食品。

高胆固醇饮食会引起血液中胆固醇水平升高，导致动脉粥样硬化，心脏供血不足，最终发生心衰。

3.慢性心肌梗塞法：在小鼠或大鼠的冠状动脉中注射致命的微球或通过手术结扎冠状动脉，造成心肌梗塞，进而诱发心衰。

4.肾脏疾病法：通过手术切除小鼠或大鼠的一个或两个肾脏，或者给予肾脏毒素如丙酮酸来诱发肾脏疾病，进而导致心衰的发生。

二、慢性心衰动物模型的指标评定方法：1.心脏形态学指标：通过心脏组织切片染色法，观察心脏组织的肥大程度和纤维化情况。

常用的染色方法有hematoxylin-eosin (HE)染色和Masson's trichrome 染色，通过显微镜观察心脏细胞形态、胶原纤维沉积情况等。

2.心脏生理学指标：使用心电图（ECG）记录动物的心电活动，评估心脏的电生理状态。

常用的心电图参数包括心率、QRS波群、QT间期等。

超声心动图是另一种评估心脏功能的重要工具，可以测量心腔内径、心肌收缩力等参数，来评估心脏的收缩和舒张功能。

3.血液学指标：采集动物的血液样本，常见的指标包括血红蛋白浓度、红细胞计数、白细胞计数、血小板计数等。

这些指标可以反映动物的贫血情况、炎症反应以及凝血功能等情况。

4.生物化学指标：测定动物血液中的心肌损伤标志物，如肌钙蛋白、心钙蛋白等。

这些标志物在心肌损伤时释放到血液中，可以反映心肌细胞的损伤程度。

5.心脏基因表达：通过转录组学方法，分析心脏细胞内基因的表达变化。

一、实验背景心力衰竭（Heart Failure，HF）是一种复杂的临床综合征，是由于心脏结构和功能的异常，导致心脏泵血能力下降，无法满足身体组织对氧和营养的需求。

心力衰竭的发病机制复杂，涉及心肌细胞损伤、心肌重构、神经体液调节异常等多个方面。

为了深入研究心力衰竭的发病机制和治疗方法，动物实验在心力衰竭研究中具有不可替代的作用。

本实验旨在通过建立动物心力衰竭模型，观察心力衰竭的发生发展过程，并探讨心力衰竭的治疗方法。

二、实验材料与方法1. 实验动物选取3周龄的雄性C57BL/6小鼠，适应性饲养一周，体重约为20g。

2. 实验药物盐酸阿霉素（Adriamycin，ADM），购自Sigma公司。

3. 实验仪器心脏超声仪、电子天平、注射器、注射针、解剖显微镜等。

4. 实验方法（1）动物分组将实验动物随机分为两组，每组10只：对照组和实验组。

（2）造模方法实验组：采用阿霉素诱导小鼠心力衰竭模型。

按照2mg/kg的剂量，给实验组小鼠连续给药6周，对照组小鼠给予等量的生理盐水。

（3）指标检测1）心脏超声检查：在第6周给药结束后，对所有小鼠进行心脏超声检查，观察心脏结构及功能变化。

2）心肌细胞凋亡检测：采用TUNEL法检测心肌细胞凋亡情况。

3）血清心肌酶检测：采用ELISA法检测血清中心肌酶水平。

4）心肌组织病理学观察：取小鼠心脏组织，进行HE染色，观察心肌组织形态学变化。

三、实验结果1. 心脏超声检查与对照组相比，实验组小鼠心脏形态学改变明显，左心室射血分数（LVEF）显著降低，左心室收缩末期内径（LVESD）和左心室舒张末期内径（LVEDD）明显增大。

2. 心肌细胞凋亡检测与对照组相比，实验组小鼠心肌细胞凋亡明显增多。

3. 血清心肌酶检测与对照组相比，实验组小鼠血清中心肌酶水平显著升高。

4. 心肌组织病理学观察与对照组相比，实验组小鼠心肌组织出现明显的心肌细胞肥大、纤维化及炎症细胞浸润等病理改变。

四、讨论本实验通过阿霉素诱导小鼠心力衰竭模型，成功建立了心力衰竭动物模型。

维拉帕米心衰模型制备方法一、前言心衰是一种常见的心脏疾病，严重影响人们的生活质量和寿命。

为了深入研究心衰的发病机制和治疗方法，科学家们开展了大量的实验室研究。

其中，维拉帕米心衰模型是一种常用的实验动物模型，可以模拟人类心衰的多个方面。

本文将介绍维拉帕米心衰模型制备方法。

二、材料与仪器1. 维拉帕米（Sigma-Aldrich, USA）；2. 溶液A：肌酐（Sigma-Aldrich, USA）、亚甲基蓝（Sigma-Aldrich, USA）、氯化钾（Sigma-Aldrich, USA）、氯化钠（Sigma-Aldrich, USA）、琥珀酸二钠（Sigma-Aldrich, USA）、葡萄糖（Sigma-Aldrich, USA）；3. 溶液B：琥珀酸二钠（Sigma-Aldrich, USA）、葡萄糖（Sigma-Aldrich, USA）；4. 磷酸盐缓冲液（PBS）；5. 无菌注射器和针头；6. 手套、口罩、护目镜等个人防护用品；7. 生物安全柜；8. 维拉帕米心衰动物模型。

三、方法1. 维拉帕米溶液制备将维拉帕米粉末称取一定量，加入PBS中，搅拌至维拉帕米完全溶解。

最后用PBS调节体积至所需浓度。

2. 溶液A和溶液B的制备将肌酐、亚甲基蓝、氯化钾、氯化钠、琥珀酸二钠和葡萄糖按照一定比例加入PBS中，搅拌至完全溶解。

得到溶液A。

将琥珀酸二钠和葡萄糖按照一定比例加入PBS中，搅拌至完全溶解。

得到溶液B。

3. 动物准备选用健康的雄性SD大鼠或Wistar大鼠，体重在200-250g之间。

在实验前1周开始进行适应性喂养，并确保动物处于良好的健康状态。

4. 维拉帕米心衰模型制备（1）无菌操作：在生物安全柜内操作，穿戴个人防护用品。

（2）注射维拉帕米：将维拉帕米溶液通过注射器和针头经皮下注射到大鼠的背部，每天一次，连续7天。

（3）注射溶液A：在维拉帕米注射结束后第8天，将溶液A通过注射器和针头经皮下注射到大鼠的背部，每天一次，连续7天。

慢性心力衰竭动物模型制作进展慢性心力衰竭（chronic heart failure，CHF）是多种心血管疾病的终末状态，虽然当前标准的心衰治疗能改善预后，但仍不能达到完全缓解心衰的症状，需要新的治疗手段来阻止、延缓疾病的发展，逆转衰竭心脏的结构和功能。

而新的治疗手段在临床应用之前必须在心衰动物模型身上进行验证，因此选择合适的心衰动物模型对于心力衰竭疾病发展的认识及新的治疗手段的进展极为关键。

本文对CHF动物模型制作进行综述。

标签：心力衰竭；动物模型；肥厚；慢性充血性心力衰竭动物模型制作方法主要有心肌缺血型、压力负荷型、容量负荷型和心肌病变型等[1～3]，这些模型的建立对于研究心力衰竭发展过程中的血流动力学改变、神经内分泌系统、心肌细胞和亚细胞水平的改变提供了重要资料，解决了临床上有关心力衰竭病理生理和发病机制的相关问题。

本文根据心衰病因对相关心衰动物模型制备做一简述。

1 心脏瓣膜病心力衰竭动物模型1.1 主动脉瓣狭窄（aortic stenosis，AS）主动脉狭窄的常见原因是动脉粥样硬化和主动脉瓣畸形（主动脉二叶瓣）。

主动脉瓣膜僵硬度增加和瓣口面积减少，导致左室射血阻力增加即左室后负荷增加，这种变化需要左室增加压力以推动血流通过减少的主动脉瓣口。

其引起的左室肥厚是典型的向心性肥厚，室壁增厚而左室容积不变或缩小。

在分子水平，心肌细胞因肌小节增加而肥大，另外心肌内纤维母细胞增殖和局部大量激活的生物活性分子导致细胞外基质沉积增加。

具备人类AS关键特征表现的动物模型应具备以下几点：1）缓慢的逐渐进展的左室-主动脉压力梯度。

2）早期表现为左室肥厚，具有心肌细胞横截面积增加、心肌纤维化和正常的射血分数特征。

3）中晚期心肌纤维化和舒张功能障碍使得左室充盈压力增加、左房增大、收缩功能下降并出现渐进性心衰症状。

已有报道使用猫、狗、羊和猪通过在主动脉瓣上行主动脉缩窄的方法来制作AS心衰模型。

制作的动物模型复制了人类AS的关键特征包括左室-主动脉压力梯度的渐进性增加、代偿的左室重塑，心肌细胞肥大的左室肥厚、代表舒张性心衰证据的心肌基质异常等[4]。

一、实验背景心力衰竭（Heart failure，简称心衰）是一种常见的慢性心脏病，其病理生理学特征为心脏泵血功能减退，导致心输出量减少和心脏充盈压升高，引起全身组织器官灌注不足。

心衰的病因多样，包括心肌病变、心脏瓣膜病变、高血压、冠心病等。

为了深入研究心衰的发病机制和治疗策略，本研究采用实验性心衰模型，对心衰的发生、发展及其治疗进行探讨。

二、实验目的1. 观察实验性心衰模型的心脏功能变化；2. 探讨心衰发生发展过程中的病理生理学机制；3. 评估心衰治疗药物的效果。

三、实验材料与方法1. 实验动物：成年雄性SD大鼠，体重180-220g，共40只，随机分为4组：对照组、心衰模型组、药物干预组、药物对照组。

2. 实验仪器：电子天平、血压计、心电图仪、心脏超声仪、生化分析仪等。

3. 实验方法：（1）心衰模型制备：采用左冠状动脉结扎法建立心衰模型。

具体操作如下：麻醉大鼠，切开胸壁，暴露心脏，结扎左冠状动脉前降支，建立心衰模型。

（2）心脏功能检测：在实验过程中，定期测量各组大鼠的血压、心率、心电图和心脏超声等指标。

（3）生化指标检测：采集各组大鼠血液，检测血清肌酸激酶（CK-MB）、乳酸脱氢酶（LDH）、心肌肌钙蛋白（cTnI）等生化指标。

（4）药物治疗：药物干预组在模型制备后给予药物治疗，药物对照组给予等体积的生理盐水。

四、实验结果1. 心脏功能变化：与正常对照组相比，心衰模型组大鼠的血压、心率、心电图和心脏超声等指标均明显降低，表明心衰模型制备成功。

2. 生化指标变化：与正常对照组相比，心衰模型组大鼠的CK-MB、LDH、cTnI等生化指标显著升高，提示心肌损伤严重。

3. 药物治疗效果：与心衰模型组相比，药物干预组大鼠的血压、心率、心电图和心脏超声等指标均明显改善，生化指标也得到明显降低，提示药物治疗具有显著的心衰改善作用。

五、实验结论1. 成功建立了实验性心衰模型，为心衰的研究提供了可靠模型。

2. 心衰模型组大鼠的心脏功能、生化指标均显著降低，提示心衰的发生与心肌损伤密切相关。

柔红霉素致幼大鼠慢性心力衰竭模型建立与评价方秋娟;连加辨;吴枝娟;余靖;王瑞幸;何瑞岚【摘要】目的:探讨幼大鼠柔红霉素慢性心力衰竭模型建立与评价方法.方法:雄性幼SD大鼠随机分成两组(n=10):对照组(Control)和柔红霉素组(DNR).DNR组腹腔注射柔红霉素2.5 mg/kg每周1次连续4周累积剂量10 mg/kg,Control组腹腔注射等体积生理盐水.每周测体重,末次注射1周后取血浆测乳酸脱氢酶(LDH)和肌酸激酶(CK)；测左心室压力及其对异丙肾上腺素反应；取心尖部心肌切片HE染色观察组织学结构.结果:与Control组相比,DNR组大鼠第3次给药后体重增长降低(P＜0.01),血浆LDH和CK含量高(P＜0.05),静息心率低(P＜0.05),心率、左心室最大收缩速度、最大舒张速度对异丙肾上腺素激发的增量降低(P＜0.01)；心肌细胞排列紊乱,核染加深,细胞间隙增宽,炎症细胞浸润.结论:幼大鼠多次腹腔注射柔红霉素可制备慢性心力衰竭模型,可通过检测体重、血浆心肌酶、心功能和心肌组织学结构变化评价.【期刊名称】《中国应用生理学杂志》【年(卷),期】2013(029)002【总页数】4页(P113-115,后插3)【关键词】动物模型;幼大鼠;柔红霉素;心力衰竭【作者】方秋娟;连加辨;吴枝娟;余靖;王瑞幸;何瑞岚【作者单位】福建医科大学基础医学院生理学与病理生理学系,福州350004;福建医科大学基础医学院生理学与病理生理学系,福州350004;福建医科大学基础医学院生理学与病理生理学系,福州350004;福建医科大学基础医学院生理学与病理生理学系,福州350004;福建医科大学基础医学院生理学与病理生理学系,福州350004;福建医科大学基础医学院生理学与病理生理学系,福州350004【正文语种】中文【中图分类】R322.1Fig. 4 Myocardial histology of immature rat （HE ×400）A：Control；B：Daunorubicin。