心肌梗死动物模型比较分析
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心肌梗死动物模型具体方法及步骤原型物种人来源结扎冠状动脉左前降支(LAD)导致心梗模式动物品系SPF级SD大鼠,健康,3-4W,雌雄各半,体重为180g-200g。
实验分组实验分六组:正常对照组、模型组、阳性药组、受试药组三个剂量组。
实验周期72h建模方法心肌梗死是指心肌的缺血性坏死,是一种急性及严重的心脏状态。
心脏作为血液循环动力中心这一功能的实现,需要冠状动脉不断提供的血流供应,当冠状动脉发生病变而狭窄或堵塞,使得冠状动脉的血流急剧减少或中断,便会使相应的心肌出现严重而持久地急性缺血,心肌无法得到足够氧气,最终导致心肌不可逆的缺血性坏死,心脏的收缩和舒张功能降低,机体供血不足,严重者最终导致机体死亡。
1. 大鼠用3%戊巴比妥钠(30mg/kg),腹腔注射麻醉,用小动物剃毛器剃除大鼠胸部及腋下毛发(充分暴露手术区),用碘酒和75%乙醇术区消毒。
2.气管插管:麻醉后,夹趾检测无反应即可进行MI手术。
打开外置光源、显微镜开关,打开呼吸机,设置好各参数(呼吸比2:1,潮气量6-8 mL,频率70 次/min),将气管插管沿声门插入气管,取下大鼠接上呼吸机,观察大鼠呼吸状况,胸廓起伏与呼吸机频率一致表示插管成功,即可进行MI手术。
3. 大鼠采用右侧卧位,用眼科剪在左前肢腋下,用显微剪于三、四肋间打开胸腔充分暴露心脏,显微直镊轻轻夹起少量心包并于左心耳下撕开少许心包,充分暴露左冠状动脉前降支(LAD)或所在区域。
4. 结扎冠状动脉:于显微镜下找到LAD走向或可能所在位置,持针器持取5-0带针缝合线,于左心耳根部下方肺动脉圆锥旁以5-0 无创缝合线穿过左冠状动脉前降支( LAD),以完全阻断LAD血流。
5.关胸:结扎完成后,5-0缝线完全缝合胸腔开口(保证无缝隙、无错位)关闭胸腔,由内向外逐层缝合各层肌肉和皮肤。
6.术后管理:术后密切关注大鼠状态,有无呼吸异常等。
待大鼠自然苏醒后将大鼠从呼吸机上取下并取下气管插管,正常饲养。
家兔心肌梗死造模一、实验目的建立家兔心肌梗死模型并观察心电图掌握冠状动脉结扎以及静脉注射二、实验材料实验动物:家兔1.9kg 雌性实验仪器:生物信号采集处理器,针形记录电板,体重秤,兔台,动物手术器材,线,注射器实验药品:氨基甲酸乙酯,垂体后叶素三、实验方法1、实验系统连接及参数设置血压换能器固定于铁支柱上,高度与心脏处于同一水平面。
压力换能器输出线接微机生物信号采集处理系统输入通道。
仪器参数:RM6240系统:在“实验”菜单中选择“兔动脉血压调节”。
仪器参数:时间常数0.2s,滤波频率100HZ,扫描速度250ms/div。
2、家兔称重后,按1g/kg体重的剂量于耳缘静脉注射200g/L的氨基甲酸乙酯麻醉。
快速推注2/3麻醉剂后,观察家兔角膜发射,酌情推注所余药物。
动物麻醉后仰卧于手术台上,固定四肢,前肢交叉固定,用棉绳钩住兔门齿,将绳拉紧并缚于兔台铁柱上。
3、药物法:3.1按Ⅱ导联心电图分别将绿色、红色、黑色针形电极插入家兔右上肢、左下肢、右下肢皮下。
开始记录家兔的心电图。
3.2记录一段正常心电图后,以2.5单位/kg的剂量给称重1.9Kg的雌性家兔注射垂体后叶素4.75单位。
连续记录心电图.4、结扎法:4.1胸部手术。
胸前区剪毛,于胸骨左缘第2~4肋间断肋,暴露纵隔及心脏,保持两侧胸膜完整,避免发生气胸,纵行切开心包,提起左心耳,距主动脉根部冠脉开口3mm以及5mm处双重结扎左冠状前降支,随后关闭胸腔。
整个手术过程用5%葡萄糖生理盐水静脉滴注。
4.2结扎左冠状动脉前降支后,观察心脏梗死区,记录心电图。
四、实验结果见课堂打印1、注射垂体后叶素可成功建立家兔心肌梗死模型。
(附页)2、结扎后,心肌变紫,搏动减弱,本组实验无法显示实验结果,因此失败,若模型建立成功可见到ST段抬高。
五、实验讨论1、实验对象的选择。
本实验之所以选择家兔是因为有以下几点优点:①家兔体形适中,适应能力强,耐受创伤。
②家兔冠状动脉原有侧支循环比其他动物少,易于操作。
细胞移植研究用兔心肌梗死动物模型的探讨【摘要】目的目的探讨兔冠状动脉左室支结扎处置的适宜方式,成立适合细胞移植研究的稳固、靠得住的急性,心肌梗死(AMI)动物模型。
方式应用在自主呼吸条件下,不用呼吸机支持,迅速开胸行冠状动脉左室支结扎。
结果心梗造模组胸前导联V二、V5,ST段有必然程度的举高,心肌酶谱升高。
结论本文成立心肌梗死动物模型的方式操作简单、重复性好、结果可信。
【关键词】冠状动脉心肌梗死动物模型【Abstract】Objective To explore the feaslbllity of establishment of aeute myoeardial infaretion(AMI)Model sindueed by occlusion of left anterior descending eoronary artery,which provide a rellable model for the study of repair myocardial infarction by cellular transplantation in rabbit. Methods: In the spontaneous breathing condition, without ventilator support, rapid chest left ventricular branch of coronary artery ligation. Results: The myocardial infarction in the model precordial leads V2, V5, ST segment elevation to a certain extent, myocardial enzymes increased. Conclusion This experiment provided an easy way to establich the MI mode,l which was reproducible and credible.【Key words】Coronary artery Myocardial infarction Modelanimal心肌梗死(myocardial infarction,MI)是心血管病中最危重的急性事件,最近几年来的发病有明显的增高趋势。
第1篇一、实验背景心肌梗死(Myocardial Infarction,MI)是心血管疾病中的严重类型,主要由冠状动脉阻塞导致心肌缺血、缺氧进而发生坏死。
本研究旨在通过模拟心肌梗死过程,探讨心肌梗死后心脏重塑的机制,为心肌梗死的预防和治疗提供理论依据。
二、实验目的1. 模拟心肌梗死过程,观察心肌梗死后心脏结构和功能的变化。
2. 探讨心肌梗死后心脏重塑的机制,为心肌梗死的预防和治疗提供理论依据。
三、实验方法1. 实验动物:选取健康成年大鼠作为实验动物。
2. 心肌梗死模型建立:采用冠状动脉结扎法建立心肌梗死模型。
3. 心脏功能检测:采用超声心动图检测心脏射血分数(EF)和左心室短轴缩短率(FS)。
4. 心肌组织学观察:采用苏木精-伊红(HE)染色和Masson染色观察心肌组织学变化。
5. 心肌细胞凋亡检测:采用TUNEL法检测心肌细胞凋亡。
6. 信号通路检测:采用Western blot法检测心肌组织中凋亡信号通路相关蛋白的表达。
四、实验结果1. 心肌梗死模型成功建立:冠状动脉结扎后,大鼠出现急性心肌缺血表现,心电图出现ST段抬高,表明心肌梗死模型建立成功。
2. 心脏功能变化:与正常组相比,心肌梗死组大鼠的EF和FS明显降低,表明心肌梗死后心脏收缩功能受损。
3. 心肌组织学观察:心肌梗死组大鼠心肌组织出现明显坏死,细胞核固缩,细胞间隙扩大,肌纤维断裂,表明心肌组织受损。
4. 心肌细胞凋亡检测:心肌梗死组大鼠心肌细胞凋亡指数明显升高,表明心肌梗死后心肌细胞凋亡增加。
5. 信号通路检测:心肌梗死组大鼠心肌组织中凋亡信号通路相关蛋白(如caspase-3、Bax)表达上调,表明心肌梗死后凋亡信号通路被激活。
五、实验结论1. 成功建立了心肌梗死模型,并观察到心肌梗死后心脏结构和功能的变化。
2. 心肌梗死后心脏重塑机制可能与心肌细胞凋亡、凋亡信号通路激活等因素有关。
六、实验讨论1. 心肌梗死是心血管疾病中的严重类型,其发生发展与心脏重塑密切相关。
大鼠急性心肌梗死动物模型的建立和评估大鼠急性心肌梗死动物模型的建立和评估【摘要】目的建立一种稳定可重复的大鼠急性心肌梗死模型。
方法SD大鼠经氯胺酮麻醉后,经口人工呼吸,开胸结扎左冠状动脉前降支。
4周后行超声心动图、血流动力学和组织病理学检查。
结果①心电图和组织病理学检查证实,成功建立了大鼠急性心肌梗死模型,梗死面积40%~45%(平均42%);②与假手术组比较,心肌梗死大鼠左室收缩末径、左室舒张末径和非梗死区增厚指数明显增加(P<0.01),左室后壁、左室前壁、梗死区变薄指数、左室射血分数和左室短轴缩短率显著降低(P<0.05,P<0.01);③心肌梗死大鼠动脉收缩压、舒张压、左室收缩压、左室内压最大上升和下降速率均低于假手术组(P<0.01),心率和左心室舒张末压高于假手术组(P <0.01);④两组大鼠左、右心室实际和相对重量以及胶原容积积分之间的差异有统计学意义(P<0.01)。
结论本文建立心肌梗死动物模型的方法操作简单、重复性好、结果可信。
【Abstract】Objective To develop a steady and reproducible myocardial infarction(MI) model in rats.Methods SD rats were anaesthetized with ketamine.After linking with respiration machine,left anterior decending coronary artery was ligated.Echocardiogram,haemodynamics and histopathology were done four weeks after ligation.Results ①The model of MI was established successfully and proved by electrocardiogram and histopathology.Infarct sizes were 40%~45%(average 42%).②Compared with sham operation group,MI rats had higher left ventricular systolic diameter,left ventricular diastolic diameter and non-infarcted region thickening index (P<0.01),and lower posterior wall diameter,anterior wall diameter,infarcted region thinningz index,left ventricular ejection fraction and fractional shortening (P<0.05,P<0.01).③Systolic blood pressure,diastolic blood pressure,left ventricular systolic pressure and the maximum rising and dropping rates of left ventricular pressure decreased,while heart rate and left ventricular end-diastolic pressure increased after MI.④There were significant differences in left ventricular actual weight,right ventricular actual weight,left ventricular relative weight,right ventricular relative weight and collagen volume fraction between sham operation group and MI rats (P<0.01).Conclusion This experiment provided an easy way to establich the MI model,which was reproducible and credible.【Key words】Coronary artery;Myocardial infarction;Modelanimal;Rats心肌梗死(myocardial infarction,MI)是21世纪医学亟待解决的难题之一[1]。
心肌梗死的动物模型制作心肌梗死是心脏疾病中最常见的一种类型,它的发生常与冠状动脉疾病有关。
动物模型在心脏病研究中起着重要作用。
本文将介绍心肌梗死的动物模型制作,并着重说明实验所需器材和操作步骤。
什么是心肌梗死心肌梗死是指由于冠状动脉阻塞所导致的局部心肌缺血坏死。
冠状动脉是心脏的供血动脉,当心肌需要更多氧气时,冠状动脉可以通过扩张自我调节,以达到为心肌提供更多血液和氧气的目的。
但是,当冠状动脉受到某种因素的损害,如斑块、血小板聚集等,就可能发生阻塞,导致心肌梗死。
动物模型的应用在心脏病研究中,动物模型被广泛使用。
动物模型的使用可以模拟各种心脏病状态,以帮助科学家更好地研究疾病的发病机制和治疗方法。
心肌梗死的动物模型主要用于探究心肌梗死的相关病理生理学机制,并寻找新的预防和治疗方法。
建立心肌梗死的动物模型时,需要根据研究的目的选择适当的动物。
常用的实验动物包括大鼠、小鼠、猪等。
在动物模型制备前需要对选定的动物进行全面的体检和评估,确保它们没有其他基础疾病和心脏疾病。
心肌梗死的动物模型制作步骤实验所需器材•外科手术用具:手套、手术刀、钳子、缝合针、缝合丝等。
•麻醉器材:丙泊酚、异氟醚、氧气、呼吸机等。
•监测设备:心电图仪、呼吸监测仪、体温计等。
•麻醉监护药物:肾上腺素、乙酰胆碱、阿托品等。
•心肌梗死诱导药物:异丙肾上腺素、肾上腺素等。
制作步骤第一步:麻醉先用异丙酚或异氟醚进行麻醉。
一般需要使用肌肉松弛剂。
术中需要监测动物的心率、呼吸和体温等生理参数,并调节麻醉深度和麻醉药物剂量。
第二步:心肌梗死诱导在动物持续麻醉的情况下,将含有心肌梗死诱导药物的液体注射到动物的冠状动脉中。
常用的诱导药物包括异丙肾上腺素和肾上腺素等。
注射时间根据需要调整,一般为数分钟。
第三步:缺血期将动物暴露于一定时间的缺血期,一般为20到40分钟。
在缺血期间,动物会出现心电图异常和心室纤维化等病理生理学变化。
第四步:再灌注给动物注射适当的液体,将其从缺血状态转变为再灌注状态。
一种简易兔心肌梗死模型的建立目的:探讨一种建立兔急性心肌梗死(MI)模型的简易方法。
方法:健康成年雌兔20只,在无气管插管和呼吸机的情况下,正中纵行剪开下段胸骨,同时保持肋骨和胸膜腔完整,在左心耳缘下5~10 mm内缝扎左室支(LVB),建立MI模型,结扎LVB 30 min后查心电图(ECG)。
4周后,行ECG、心脏彩超检查。
符合MI心脏彩超和ECG造模成功标准的兔,视为造模成功;并制作心肌病理切片,行HE染色、Masson三色染色,观察病理变化。
结果:结扎LVB后,兔ECG 出现心肌缺血改变;术后4周动物存活率85%,造模成功率70%,左室舒张末内径(LVEDD)、左室收缩末内径(LVESD)、左室缩短分数(LVFS)与术前差异均有统计学意义(P<0.05),病理切片显示心肌梗死。
结论:采用纵剪胸骨下段、结扎LVB的方法制作兔MI模型,该方法具有操作简便、模型可靠、成功率高、重复性好、术后能长期存活的优点。
动物心肌梗死(myocardial infarction,MI)模型是研究MI病理生理机制和探索新型治疗途径的基本环节。
虽然猪、狗等大型动物MI模型有很多优点,但是对操作技能要求高,死亡率高,且购买、饲养等成本高[1],难以开展大规模的实验,限制其在科研中的应用。
兔心冠状动脉的侧支循环少(与人相似),而且阻断后发生致命的心律失常及死亡率低[2-3]。
本研究根据兔胸腔的解剖特征,参照Fujita法[4],并加以改良,在无气管插管、人工通气供氧的情况下建立MI实验动物模型,观察其心电图(electrocardiogram,ECG)、心脏彩超的变化及心肌组织学特征,探索这种模型制作的可行性。
1材料与方法1.1材料1.1.1实验动物健康成年雌性日本大耳白兔20只,兔龄5个月左右,体质量2.0~2.5 kg,由天津市津南区春乐实验动物养殖场提供,动物合格证号为SCXK 示2009-0004,实验过程中对动物的处置符合中华人民共和国科学技术部2006年颁布的《关于善待实验动物的指导性意见》标准。
大鼠模型在心血管疾病研究中的应用引言:心血管疾病是目前世界范围内最主要的死因之一。
为了更好地理解和治疗心血管疾病,科学家们使用动物模型进行相关研究已有数十年的历史。
其中,大鼠模型是最为常见且可靠的选择之一。
本文将探讨大鼠模型在心血管疾病研究中的应用,并分析其优势和局限性。
一、大鼠心血管解剖和生理特点1. 大鼠心脏结构与人类相似大鼠心脏的结构与人类非常接近,包括左右心房与室、主动脉、肺动脉等。
因此,通过基于大鼠模型的实验,能够更准确地反映出人类心血管系统发生变化时的表现。
2. 大鼠代谢与人类相似大鼠作为哺乳动物,在能量代谢和药物代谢方面与人类高度相似。
这使得使用大鼠模型可以更加准确地评估某种药物对心血管系统的影响。
3. 大鼠心血管疾病模型易于建立相比其他动物模型,例如猪或狗,大鼠模型更容易建立。
大鼠的大小适中,饲养成本较低,并且其生命周期较短,这些特点使得大鼠成为了心血管疾病研究的理想选择。
二、大鼠模型在心血管疾病评估中的应用1. 动脉粥样硬化模型动脉粥样硬化是导致冠心病和中风等主要心血管事件的重要原因之一。
通过高胆固醇饮食、植入异物或基因突变等方法,可将大鼠制备成动脉粥样硬化模型。
这些模型可以用于评估新药对动脉粥样硬化进展以及预防和治疗该疾病的有效性。
2. 心肌缺血/再灌注损伤模型心肌缺血/再灌注损伤是冠心病患者常见且严重的并发症,也是急性心肌梗死的主要原因之一。
利用大鼠模型进行心肌缺血再灌注实验,可以模拟真实病理情况,评估新药在该过程中的保护作用和机制。
3. 高血压模型高血压是心血管疾病的重要危险因素之一。
大鼠既有自发性高血压模型(例如Spontaneously Hypertensive Rat, SHR),也可通过给予高盐饮食或植入肾上腺素泵等方式诱导高血压。
这些模型可用于探究高血压发展机制、药物干预效果等方面的研究。
三、大鼠模型在心血管疾病研究中的优势1. 仿真度较高由于大鼠与人类心脏结构及生理代谢相似,基于大鼠模型所得到的结果具有较好的生物学可靠性,更具临床转化价值。
三、心血系系疾病的动物模型(一)动脉粥样硬代模型常选用兔、猪、大鼠、鸡、鸽、猴和犬等动物。
常用的复制方法有下面几种(包括高血脂模型):1.高胆固醇、高脂肪饲料喂养法:是目前比较常用的方法,特点是死亡率低,可长期观察,但费时久。
一般在家兔、鸽、鸡等,经数周喂养就可产生明显的高脂血症,经数月就能形成早期的动脉粥样硬化病变。
大白鼠、小白鼠及犬则较难形成,如果饲料中增加蛋黄、胆酸和猪油等,可用促进作用。
为了促进病变的形成,在高脂饲料中还可加入甲基硫氧嘧啶、丙基硫氧嘧啶、甲亢平、苯丙胺、维生素D、烟碱或蔗糖等。
具体复制方法:兔诱发模型:体重2kg左右,每天喂服胆固醇0.3g,4个月后肉眼可见主动脉粥样硬化斑块;若每天剂量增至0.5g,3个月后可出现斑块;若增至每天1g,可缩为2个月。
在饲料中加入15%蛋黄粉、0.5%胆固醇和5%猪油,经3周后,将饲料中胆固醇减去,再喂3周,可使主动脉斑块发生率达100%,血清胆固醇可长高至2000mg%。
大白鼠诱发模型:喂服1~4%胆固醇、10%猪油、0.2%甲基硫氧嘧啶、86~89%基础饲料,7~10天;或喂服10%蛋白黄粉、5%猪油、0.5%胆盐、85%基础饲料,7天后均可形成高胆固醇血症。
小白鼠诱发模型:雄性小白鼠饲以1%胆固醇及10%猪油的高脂饲料,7天后血清胆固醇即升为343±15mg;若在饲料中再加入0.3%的胆酸,连饲7天,血清胆固醇可高达530±36mg%。
鸡、鸽诱发模型:4~8周的莱克享鸡,在饲料中加入1~2%胆固醇或15%的蛋黄粉,再加5~10%的猪油,经过6~10周,血胆固醇升至1000~4000mg%,胸主动脉斑块发生率达100%。
鸽喂饲胆固醇3g/kg/天,加甲基硫氧嘧啶0.1g,可以产生较多动物斑块。
2.免疫学方法:将大白鼠主动脉匀浆给兔注射,可引起血胆固醇、β-脂蛋白及甘油三脂升高。
给兔注射马血清10ml/kg/次,共4次,每次间隔17天,动脉内膜损伤率为88%,冠状动脉亦有粥样硬化的病变;同时给予高胆固醇饲料,病变更加明显。
本研究旨在建立心肌梗死动物模型,观察心肌梗死后心脏功能及心肌细胞损伤情况,为心肌梗死的研究和治疗提供实验基础。
二、实验材料1. 实验动物:SPF级Balb/c小鼠,雄性,周龄6-8周,体重20-22g。
2. 仪器设备:手术显微镜、手术器械、手术缝合线、心电图机、超声心动仪、显微镜、电子天平等。
3. 药物与试剂:戊巴比妥钠、碘酒、乙醇、氯化钠溶液、磷酸盐缓冲盐溶液(PBS)、苏木精、伊红等。
三、实验方法1. 动物分组:将实验小鼠随机分为实验组和对照组,每组10只。
2. 建立心肌梗死模型:(1)3%戊巴比妥钠80mg/kg腹腔注射麻醉小鼠;(2)剃除小鼠胸部及腋下毛发,用碘酒和75%乙醇消毒手术区;(3)气管插管,保持呼吸道通畅;(4)切开小鼠胸腔,暴露心脏,找到左冠状动脉前降支(LAD);(5)用无损伤缝合线结扎LAD,造成冠状动脉狭窄或闭塞;(6)观察小鼠手术过程中是否有心脏骤停,如有,立即进行心肺复苏;(7)术后缝合胸腔,给予适量氯化钠溶液静脉滴注。
3. 观察指标:(1)术后2周,观察小鼠心脏功能变化,包括心率、血压、心电图等;(2)术后4周,观察小鼠心肌细胞损伤情况,通过苏木精-伊红染色观察心肌细胞形态学变化;(3)术后8周,观察小鼠心脏组织病理学变化,通过显微镜观察心肌细胞坏死、纤维化等。
1. 术后2周,实验组小鼠心率、血压、心电图均与正常小鼠无明显差异。
2. 术后4周,实验组小鼠心肌细胞出现明显损伤,表现为细胞核固缩、细胞质减少、细胞间隙扩大等。
3. 术后8周,实验组小鼠心脏组织出现纤维化、心肌细胞坏死等病理学变化。
五、讨论本研究成功建立了心肌梗死动物模型,通过观察小鼠心脏功能及心肌细胞损伤情况,为心肌梗死的研究和治疗提供了实验基础。
实验结果显示,结扎LAD可导致心肌梗死,心肌细胞出现明显损伤,心脏组织出现纤维化、心肌细胞坏死等病理学变化。
本研究结果表明,心肌梗死动物模型在心肌梗死的研究和治疗中具有重要意义。
猪急性心肌梗死模型的建立[摘要]目的:探讨应用经皮腔内冠状动脉成形术(PTCA)球囊堵闭猪冠状动脉建立急性心肌梗死动物模型的实验方法。
方法:选用苏中幼猪12只,麻醉后经股动脉置入PTCA球囊至冠状动脉左回旋支分支,堵闭血流90 min,行心电图、血流动力学、心脏二维超声、TTC染色及光镜、电镜检查以判断急性心肌梗死模型是否成功建立。
结果:12 只猪均完成冠状动脉左回旋支分支的封堵,部分实验动物显示心电图呈典型急性心肌梗死动态图形变化,球囊堵塞1 h 后超声检查出现心室局部运动异常; 堵塞90 min再灌注30 min后处死猪,取出心肌作TTC染色及光镜、电镜检测,证明成功建立猪急性心肌梗死模型。
结论:应用PTCA球囊封堵冠状动脉可成功建立猪急性心肌梗死模型,方法简便易行,具有创伤小、死亡率低等优点。
[关键词]心肌梗死;猪;动物模型目前,国外多采用猪做心血管疾病研究的模型。
猪的心脏在解剖结构、心脏血管分布、心脏与体重比等方面和人的心脏很相似,特别是其冠状动脉系统侧支交叉分布较少以及不易建立新的侧支循环[1]的特性是大鼠、兔及犬的心脏所不可比拟的。
作者在参照文献的基础上,摸索出一套简便易行的方法,成功地建立了猪心肌梗死(心梗)模型。
1 资料与方法1.1 动物健康小型猪,由东南大学医学院动物中心提供,均为雄性,体重25~30 kg,共12只。
1.2 TTC染色剂氯化三苯基四氮唑(2,3,5Triphenyltetrazoliumchloride,TTC,Sigma公司) 2 g加入生理盐水200 ml 配制成1%的TTC。
1.3 方法1.3.1 实验动物的麻醉基础麻醉:术前禁食8 h,安定1 mg・kg-1、氯胺酮10 mg・kg-1、阿托品1 mg肌肉注射。
维持麻醉:戊巴比妥钠0.1 mg・kg-1・min-1耳静脉维持。
气管插管:插管型号7.0,长度28 cm,插入长度26 cm。
呼吸机:容量控制在12 ml・kg-1,12 次・min-1。
心肌梗死动物模型比较分析 [摘要]:心肌梗死(myocardial infarction,MI)是心血管病中最危重的急性事件,近年来的发病有明显的增高趋势,是21世纪医学亟待解决的难题之一[1]。在心血管疾病研究中,动物模型被广泛用,研究目的不同则所需的动物模型平台亦不同。MI动物模型的建立对于研究人类MI的病理生理变化、心电生理改变以及评价各种治疗方法具有重大价值。近年来,通过干细胞移植修复受损心肌成为研究热点,大量临床试验及动物实验研究表明干细胞移植可改善心肌梗死后的心脏功能, 而建立心肌梗死动物模型则成为深入研究干细胞移植修复心肌损伤的重要基础。结扎左前降支制作MI模型,是一个被广泛接受近于成熟的制模方法。但随着实验技术的发展,它的一些操作步骤、评价指标等方面仍需进一步改进。因此,本文将回顾MI动物模型的进展情况,及主要探讨研究细胞移植研究用心肌梗死动物模型的选择。 [关键词] 心肌梗死;动物模型;细胞移植;WWHLMI家兔;不稳定斑块 1 目前已有报道的常用心肌梗死动物模型 目前国内外常用的建立心肌梗死动物模型的方法主要分两大类:(1)采用各种方法直接造成冠状动脉狭窄或堵塞,其试验周期短,可以观察梗死后再灌注对心肌的损害。(2)诱发冠状动脉粥样硬化形成狭窄与梗死,其试验周期长,死亡率较高。 通过开胸结扎不同部位冠状动脉建立急性心肌梗死模型已沿用多年[2-5] 结扎大鼠冠状动脉在医学实验中已得到公认,最常用的心肌梗死动物模型。国外多采用Jons法[6-7],即在自主呼吸下,开胸迅速挤出心脏,结扎冠状动脉。这种方法需要在极短的时间内完成操作,技术要求高,难度大,难以掌握;而且由于心脏移位,容易导致血流动力学紊乱和心律失常等并发症;开胸后小动物呼吸无法得到保证,因而手术死亡率极高。此后Fisbein[8]和Pfeffer[9]在Johns法的基础上略加改进,应用小动物呼吸机维持呼吸,明显提高了手术的成活率,但是又增加气管切开的的创伤,延长手术时间势必会增加感染机会。此类试验方法符合心肌梗死的病理学改变,适合做心肌梗死的实验研究。 此后在此基础上有多种改进方法,如缝合线环套结扎冠状动脉分支法,拉紧闭环可造成冠状动脉分支支配区域的缺血,闭环松开后,血管再通[10]。这种拉线法心肌缺血再灌注模型简单易行,可以对缺血时间进行精确的控制,从而量化心肌缺血负荷的大小。还有多种直接阻塞冠脉或直接致心梗法,如反复冷冻法[11],暴露心脏, 用浸入液氮容器充分接触左室游离壁,行心肌冷冻损伤;经皮冠状动脉内球囊封堵法[12-16],用导引钢丝将微导管置于左前降支远端,将高分子栓塞剂与碘油混合配制成 封闭胶,经微导管注入血管,造成急性心肌梗死;电凝烧灼法,在动物呼吸机辅助下,切开胸廓暴露心脏, 电凝烧灼其左冠状动脉前降支致急性心肌缺血。 但对于细胞移植研究来讲,心梗早期,细胞坏死引起一系列信号的释放,有利于干细胞趋化至损伤部位,同时心梗早期局部血管扩张,提高了干细胞在局部的聚集。干细胞炎症归巢的定向移行有赖于干细胞表面分子和损伤局部的趋化因子相互作用。但相对于心肌梗死局部,开胸术区炎症反应更为强烈;开胸造心梗模型,双重的打击,体内炎症反应严重,开胸术区于心梗局部炎症反应长期同时存在,干扰干细胞归巢。因此此类方法可能不适应于做干细胞移植的研究应用[17-20]。 自发性心肌梗死动物模型的创建 诱发性心肌梗死动物模型的创建始于Watanabe等[21]对遗传性高脂血症家兔(Watanabe-heritable hyperlipidemic rabbit,WHHL)的报道,此种家兔具有先天性LDL受体缺损的特点( L D L基因编码蛋白的半胱氨酸结合区的基因先天性缺损),因此,血中胆固醇不能被肝脏代谢,会出现自发性高脂血症及动脉粥样硬化, 成为人类家族性高脂血症的良好的动物模型。WH HL家兔模型的基础上,Shiomi等[22]又研制成功了可以产生高度冠状动脉粥样硬化倾向的WH H L家兔。后又通过系列选择性繁育WH H L家兔, 建立了产生自发性心肌梗死的家兔模型,命名为遗传性高脂血症心肌梗死( WHHL myocardial infarction , WWHLMI )家兔。 遗传性高脂血症心肌梗死(WHHLMI) 家兔心肌病变广泛分布于左心室、右心室及室间隔。在很多的WHHLMI 家兔中,可以见到慢性心肌梗死的陈旧性梗死病变,并伴有新发病变(复合型心肌梗死)。新发心肌梗死病变包括充血、心肌细胞嗜酸性变性和中性粒细胞浸润等急性心肌梗死特征。这些病变存在于心内膜区心肌纤维化附近。在陈旧性病变中,有很明显的钙化和心内膜下的梗死,而这经常会在人类的陈旧性心肌梗死中见到。 其动脉粥样硬化病变在所有的引起心肌梗死的冠状动脉中均可以见到,含有丰富的泡沫细胞及细胞外基质,造成严重的管腔狭窄及同心性阻塞。很多病变中可以观察到钙化和斑块内出血。在有些病变中,斑块表层发现非常脆弱的征象,上面覆盖着一个很薄的帽状结构,在其下面是大量的巨噬细胞、 脂质灶及钙沉积,平滑肌细胞却很少,构成 WH H I MI家兔病变的典型特征[25]。但在WHHLMI 家兔的冠状动脉斑块中尚未检测到典型的斑块破裂或血栓形成,说明斑块破裂还需要其他因素参与。 此方法主要适用于小动物模型,但存在无法标准化且在大动物上费用高、耗时长等缺点。现还有动物实验室提供的高脂饮食及其他模拟人类心梗病变病理变化的动物,都可以用来参考。 今后展望 由于成熟的心肌细胞缺乏再生能力,心肌梗死后,发生退行性左心室重构,最终导致顽固性心力衰竭。目前的药物治疗和介入方法不能从根本上修复已坏死的心肌组织,外科的心脏移植由于组织来源匾乏和移植后易发生血管病等因素使其在临床上的应用受到限制,故细胞移植修复受损心肌已成为一门新课题,目前尚处于研究阶段,已显示出良好的临床应用前景。 就目前针对细胞移植的心肌梗死动物模型主要是使用人工阻塞左冠状动脉,使动物造成急性或慢性心肌缺血及梗死,包括冠状动脉结扎或夹闭术及冠状动脉阻塞术。此种模型实验周期短,可以观察梗死后再灌 注对心肌细胞的损伤,但此种动物模型手术操作过程复杂,创伤大,心肌周围组织的切开也影响心肌梗死后的重建、干细胞向心肌梗死局部归巢等。另外,此种动物模型并无血脂升高及冠状动脉粥样硬化病变, 因此,与人类由冠状动脉粥样硬化引起的心肌梗死差别较大,临床相关性较小,这是尚待改进的问题之一。我们寄希望于微创造模,以减轻其他部位炎症反应对干细胞向心肌梗死局部归巢的影响。随着心脏介入技术的发展,使用微创技术球囊封堵冠状动脉建立AM I模型已经成为可能。采用微创法对动物损伤小,与人类发病过程也基本相似,是不错的选择,但对设备及人员要求较高,需要有血管造影设备和专业的操作人员。 目前关于小鼠转基因或基因敲除法制造心梗动物模型尚在研究中,已有报道[23]载脂蛋白E基因敲除小鼠在同时敲除内皮素1受体,或NO分解酶及清道夫受体时会出现类似心肌梗死病变,此种小鼠的特点是具有严重 的高脂血症及动脉粥样硬化。但小鼠的脂代谢类型与人类不同, 另外,小鼠体形较小, 使得一些外科手术及治疗措施的研究无法进行及运用, 也是这种模型的缺点。 WH H h MI 家兔的心肌病变与人类冠心病相似, 很多冠状动脉粥样硬化斑块呈现几乎破裂的征象。缺点是虽然我们观察到了大量的斑块内出血、钙沉积及巨噬细胞富积引起的管腔堵塞, 但我们并没有真正检测到破裂及管腔内血栓。因此可考虑通过研究斑块的稳定性及引入一些其他的危险因子[基质金属蛋白酶,组织因子和脂蛋白( a ) ] 的方法在 WH H L M I 家兔中产生斑块破裂或急性冠状动脉综合征, 以希望在不久的将来可以建立起更加接近人类心肌梗死的动物模型,利于心肌治疗方法的改进研究。 [参考文献] 1. Gajos G. Optimal treatment for patients after myocardial infarction:some current concepts and controversies. Pol A rch Med Wewn,2008,118(1-2):43-51. 2.褚俊,徐美清,何华,等. 犬急性心肌梗死模型制备的方法学研究[J]. 安徽医学, 2002; 23(2):6-8. 3. 肖践明,张敏,王中明. 猪心肌梗死模型的建立[J]. 云南医药, 2001; 22 (2): 82-85. 4.卫洪超, 何庚戌, 胡盛寿, 等. 建立一种标准化急性心急梗死动物模型[ J ] . 中华实验外科杂志, 2005, 22(7): 876-878. 5. Fujita M, Morimoto Y, Ishihara M, et al. A new rabbit model of myocardial infarction without Endotracheal intubation [J]. J Surg Res, 2004; 116(1):124-128. 6. Jons TNP, Olson BJ. Experimental myocardial infarction: A method of coronary occlusion in small animals [J]. Ann Surg, 1954; 10(5):675-682