常见大鼠心肌梗塞模型建立方法对比

心肌梗塞是危害人类健康的主要疾病之一,主要是由于某支冠状动脉持续缺 血,其所支配的心肌发生不可逆转坏死而形成的病理过程。90%以上的心肌梗塞是 由于冠状动脉粥样硬化病变基础上血栓形成而引起的,较少见于冠状动脉痉挛,少 数由栓塞、炎症、畸形等造成管腔狭窄闭塞,使心肌严重而持久缺血达 1 小时以上 即可发生心肌坏死。心肌梗塞的发生常有一些诱因,包括过劳、情绪激动、大出血、 休克、脱水、外科手术或严重心律失常等。美国每年约有 150 万人发生心肌梗塞。 而在中国,近年来心肌梗塞发生率呈明显上升趋势,每年新发至少 50 万名患者, 现存至少 200 万名患者。

为了更好地筛选有效治疗心肌梗塞的药物并研究心肌梗塞的发病机理,实验人 员常以大鼠、兔和实验用小型猪来建立标准化的心肌梗塞模型。相对于其他动物, 大鼠有许多优势:

1. 大鼠的品系纯正,组内差异较少;

2. 大鼠饲养成本低,造模前后管理较容易;

3. 大鼠的冠脉系统侧支循环比较少,结扎后易出现一个比较固定的缺血区, 能很大程度上提高造模的成功率;

4. 大鼠心肌梗塞模型手术较小,单人就能操作。

下面我们将就较常见的几种大鼠心梗造模方法来进行一一详细介绍。

a. 传统冠状动脉结扎法

冠状动脉结扎是最常选用的大鼠心肌梗塞造模方法,其具体操作步骤为:将大 鼠用氯氨酮麻醉后接上小动物呼吸机,经左侧第 4 肋间剪开皮肤,钝性分离肌肉 组织,打开胸腔并剪开心包膜,挤压出心脏,在左心耳与肺动脉圆锥之间穿线,结 扎左冠状动脉前降支(于分支的起点处约 1~2 mm),用Ⅱ导生理记录仪记录心电 图,心电图 ST 段弓背抬高示心肌梗塞造模成功。然后迅速将心脏放回胸腔,随即 缝合胸腔及皮肤。假手术组(阴性对照组)除不结扎冠状动脉外,其余操作与手术 动物相同,术后给予庆大霉素局部处理。

b. 异丙肾上腺素注射法

除冠状动脉结扎法之外,药物注射法也常用于大鼠的心肌梗塞模型的建立。将 大鼠用 1%的戊巴比妥钠 20~25 mg/kg 体重给予大鼠腹腔注射麻醉,直接按 5 mg/kg 体重,皮下注射 4%异丙基肾上腺素(ISO),或直接将药物注入腹腔均可造模,每 天注射 1 次,连续注射 2-8 天,可造成心梗、心衰、冠状动脉痉挛。一般在注射后 4-8 周发病。

c. 反复冷冻法

沿大鼠胸骨左缘前外侧第 4 肋间进入胸腔打开,充分暴露心脏,用浸过液氮的 直径 6mm 铜棒充分接触左室游离壁,持续时间 5s/次,随即闭合胸腔,待自主呼吸 恢复正常后,按分组情况再次原位反复共 3、5 次或 8 次进行心肌冷冻损伤。

这三种大鼠的心肌梗塞模型的建立方法各有优缺点,通过对这三种方法所建立 疾病类型、手术实验技术要求、实验室仪器要求、术后死亡率及造模稳定性等方面 的对比,我们对比总结了这三种造模方法(如表 1 所示)。

表 1. 三种心肌梗塞造模方法对比

模型类型造模类型实验技能要求仪器要求死亡率造模稳定性
冠状动脉前 降支结扎法急性心梗需要小动物 呼吸机较高
冷冻法急性心梗较高需要小动物 呼吸机较高
药物注射法慢性心梗无要求较高

从上表可见,冠?动脉前降支结扎法与冷冻法类似,均会造成大鼠的急性心肌 梗塞,且对实验技术的要求较高,均涉及到大鼠