王 鑫 宋佳格 穆成吉 張三印

成都中醫(yī)藥大學氣血機能實驗室 (成都 611137)

?

·綜述·

冠狀動脈結扎法制作大鼠心梗模型研究進展

王 鑫 宋佳格 穆成吉 張三印

成都中醫(yī)藥大學氣血機能實驗室 (成都 611137)

心肌梗死模型在心肌梗死病理發(fā)生機制、新藥研發(fā)研究中占有重要地位。目前冠狀動脈結扎法制作大鼠心肌梗死模型,模型穩(wěn)定,操作簡單,造價便宜,效果可靠,為最主要的心肌梗死造模方法，制作方法及具體操作中存在各自的優(yōu)勢和不足,影響著模型的進一步推廣,有待繼續(xù)進行改進和深入研究。

大鼠；心肌梗死；冠狀動脈；結扎法

我國每年死于心梗人數(shù)大約占總死亡人數(shù)的15%[1]。心梗已成為人們研究的熱點問題之一,建立科學可靠的動物心肌梗死模型對于心肌梗死病理發(fā)生機制、新藥研發(fā)以及制定臨床理想治療方案意義重大[2]。目前制作心肌梗死模型的方法首選冠狀動脈結扎法[3],大鼠又多被選作其常用動物[4],是研究心肌梗死后心力衰竭的理想動物模型[5],掌握大鼠心肌梗死模型制作及改進方法顯得格外急迫。現(xiàn)將大鼠作為造模動物、冠狀動脈結扎法建立大鼠心肌梗死模型的方法研究進展作一綜述。

1 大鼠作為制作模型動物

目前，實驗室選擇進行心肌梗死造模的動物多為兔、小型豬和大鼠等[6]，依據(jù)實驗需求進行選擇。在各類造模動物中，選擇大鼠作為心肌梗死模型動物，特別是運用于實驗心臟病學等方面的研究，有關學者已進行了幾十年[7]。李等在 CNKI、萬方等數(shù)據(jù)庫對大鼠造模心梗死模型進行檢索,發(fā)現(xiàn)選擇大鼠作為實驗造模動物研究的文獻位據(jù)第一，可見大鼠的應用范圍廣范。使用大鼠制作實驗性心肌梗死模型首次出現(xiàn)于20世紀50年代，John等[8]使大鼠冠狀動脈結扎成為現(xiàn)實,再隨著學者不斷對實驗方法的探索和方法的改良，特別是后來小動物呼吸機的廣泛應用和推廣[9],最終這種造模方法憑借其操作難度小，大鼠死亡率低、模型成功率高等優(yōu)點使大鼠成為目前最常用心肌梗死模型的造模動物。目前SD和Wistar大鼠多用于大鼠心肌梗死模型的制作，有研究顯示 SD 大鼠是建立心肌梗死模型的最佳動物材料[10],且實驗過程中尚未發(fā)現(xiàn)性別對造模成功率和大鼠死亡率的差異影響[11],也有學者認為由于大鼠個體大小及體內(nèi)激素的區(qū)別,雌雄不分,必然影響實驗結果的穩(wěn)定性及可靠性,最好選擇手術耐受較好的雄性大鼠[12]。由于心肌梗死多發(fā)于老年群體,在實驗中選用老年大鼠來制作有關模型,更能反應疾病的過程和體現(xiàn)過關實驗的反應，為藥物實驗和臨床治療提供了更多依據(jù)[13]。關于老年大鼠心血管疾病模型方面研究和制作,國外已有急性心肌梗死、心肌缺血再灌注損傷、心衰等方面的報道[5],國內(nèi)的梁艷虹等[14]對老年大鼠來制作急性心肌型的建立及其心功能的評價,取得進展。

大鼠作為研究心肌梗死模型的首選動物，來源充足、價錢低廉、實驗成本小、實驗操作便利。同時,大鼠心肌梗死模型因冠脈側支循環(huán)不足,心肌壞死明顯,實驗重復性、穩(wěn)定性好,造價低廉,特別是其病理生理過程相似于臨床的心肌梗死和心力衰竭，可對心電圖、血清酶學等綜合指標進行測定及綜合判斷藥物療效，其應用價值凸顯，應用前景廣泛[15]。

2 冠狀動脈結扎法

目前誘導法、結扎法、電凝法、冷凍法及高飲食法微創(chuàng)法等[16]是心肌梗死造模方法實驗研究中的主要方法,而通過冠脈結扎法讓冠狀動脈阻塞，造成血管狹窄或閉塞,進而導致心肌供血缺乏,其形成過程和原理與人體實際發(fā)病過程相符,是目前實驗中最為常用的心肌梗死造模方法[3]。麻醉、插氣管、造模手術過程等環(huán)節(jié)都直接影響心肌梗死模型制備過程中動物的死亡及心肌缺血或梗死程度[7]。

2.1 造模選擇麻醉藥 戊巴比妥鈉、水合氯醛、氯胺酮和烏拉坦常為大鼠造模試驗選用,常依據(jù)藥物及模型特點選用[17],王波等分別用戊巴比妥鈉、水合氯醛和異氟烷在大鼠心肌缺血/梗死實驗研究中取得較好效果[18]。但在具體選用方面,楊濤濤[19]等發(fā)現(xiàn)異氟烷混合氧持續(xù)麻醉存在心肌的梗死范圍較小的表現(xiàn)。許官學等研究顯示,水合氯醛或戊巴比妥鈉通過腹腔注射效果俱佳,起效迅速、深度適中[20]。張俊義等[21]也證實戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉,對大鼠的心肺影響作用較小，對呼吸抑制不明顯，且麻醉持續(xù)時間較長。李貽奎等[22]發(fā)現(xiàn)戊巴比妥鈉與水合氯醛在制作的大鼠心肌梗死模型方面,無顯著性差異,但可以明顯延長大鼠蘇醒時間。針對選擇戊巴比妥鈉會導致造模大鼠上呼吸道分泌物增多、蘇醒時間較長、死亡率較高等表現(xiàn)，低劑量阿托品配合水合氯醛溶液麻醉可以明顯避免這些不良表現(xiàn)[23],進而明顯提高大鼠造模后的生存率。張偉等采用烏拉坦腹腔注射,起效較快,麻醉深度適中,術后蘇醒以及自主呼吸恢復快,是較理想的大鼠麻醉藥物[24]。蔣文臣等采用復合藥物麻醉，采用水合氯醛或乙醚復合氯胺酮麻醉,取得較好效果[25]。但簡維雄等實驗表明,水合氯醛可引起大鼠心律失常,進而干擾研究結果,認為戊巴比妥鈉是三種麻醉藥中更合適的麻醉藥。同時也提出，水合氯醛聯(lián)合使用利多卡因，可以有效降低大鼠室性心律失常的不良表現(xiàn),降低圍手術期死亡率[26]。

2.2 冠脈結扎通氣法 在大鼠冠脈結扎法中,能否存在可行的機械通氣影響著大鼠開胸手術的進行[27]。在通氣中，經(jīng)口氣管插管失敗會導致大鼠喉頭黏膜水腫,最終窒息，進而對實驗者的技巧和熟練度要求較高[28]。而氣管切開插管，操作時間過長，且難度大，大鼠存活率低[29]。 黃紹湘等對前兩種方法進行改進,取得較好的結果[30]。趙靜等采用微小靜脈留置針穿刺氣管插管,明顯避免了傳統(tǒng)方法的缺陷，提高了成功率[31]。趙傳艷等[11]使用縱行切口切開插管通氣，可防止大鼠氣管塌陷引起呼吸不暢，避免一些不良反應的出現(xiàn)。針對氣管切開法術后宜出現(xiàn)的不良反應，如氣道分泌物過多或瘀血阻塞氣道，許官學等[20]提出用注射器接靜脈留置針抽取有關液體,，而李軍等[32]認為術后切口及組織皮膚不予縫合,有利于相關于液體的引流，進而提高大鼠的存活率。關于非人工通氣方法,此方法對呼吸道無損傷,對實驗要求低,操作時間短[33],但對實驗操作者的配合協(xié)作完成，且對操作的熟練度要求較高[34]。阮紅等[35]針對套頭非人工通氣法的不足加以改進,采用套口鼻法,操作方便易行通氣穩(wěn)定。另外采用面罩連接接呼吸機進行直接通氣，可減少實驗動物的死亡[36]。張治國等[37]用 套管 針 穿 刺 大 鼠 氣 管不停調(diào)整導絲角度提高成功率。陳科等[38]探討了大鼠自主呼吸下建立急性心肌梗死模型。胡珍等[39]認為大鼠自主呼吸簡化了手術操作過程，避免了不必要的損傷，術后并發(fā)癥減少,術后存活率增加。

3 展 望

制作心肌梗死的的模型動物眾多,而大鼠憑借其自身優(yōu)點成為使用最多的心肌梗死造模動物。大鼠心肌梗死動物模型的制作方法眾多,冠狀動脈結扎法憑借其自身的特點,可進行有關實驗研究，滿足有關各類需求。大鼠心肌梗死模型的建立和研究，其目的主要在于形成一種操作簡便、效果可靠穩(wěn)定，同時符合疾病病理產(chǎn)生發(fā)展的過程，又將大鼠不良生理紊亂降低到最低表現(xiàn)動物的模型。隨著心肌梗死模型動物模型的不斷完善和成熟，將更好地進行實驗和臨床有關心肌梗死及缺血的病理生理的研究,為未來的臨床治療提供更多依據(jù)。

[1] 李峰杰,李貽奎.心肌梗死動物模型研究進展[J]. 中國藥理學通報, 2013,29(1):5-10.

[2] LILYANNA S, MARTINEZ EC, VU TD, et al. Cord lining-mesenchymal stem cells graft supplemented with an omental flap induces myocardial revascularization and ameliorates cardiac dysfunction in a rat model of chronic ischemic heart failure[J]. Tissue Eng Part A,2013, 19(11-12): 1303-1315.

[3] WILLIAMS AR, HATZISTERGOS KE, ADDICOTT B, et al. Enhanced effect of combining human cardiac stem cells and bone marrow mesenchymal stem cells to reduce infarct size and to restore cardiac function after myocardial infarction[J]. Circulation, 2013, 127(2): 213-223.

[4] YOGARATNAM JZ, LADEN G, GUVENDIK L, et al. Pharmacological preconditioning with hyperbaric oxygen: can this therapy attenuate myocardial ischemic reperfusion injury and induce myocardial protection via nitric oxide?[J]. J Surg Res,2008, 149(1): 155-164.

[5] BHINDI R, WITTING PK, MCMAHON AC, et al. Rat models of myocardial infarction,Pathogenetic insights and clinical relevance[J]. Thromb Haemost,2006, 96(5): 602- 610.

[6] 楊明,高長青,李力兵,等.兔心肌梗死模型的建立及心功能評價[J]. 山西醫(yī)科大學學報, 2011,42(5):370-374.

[7] 徐銘.大鼠心肌梗死模型制作的影響因素[J]. 上海畜牧獸醫(yī)通訊, 2012,(2):48- 49.

[8] JOHNS TN, OLSON BJ. Experimental myocardial infarction: A method of coronary occlusion in small animals[J]. Ann Surg,1954,140(5):675- 682.

[9] ABBATE A, SALLOUM FN, OCKAILI RA, et al. Improvement of cardiac function with parecoxib, a cyclo-oxygenase-2 inhibitor, in a rat model of ischemic heart failure[J]. J Cardiovasc Pharmacol,2007, 49(6): 416-418.

[10] BADER M. Rat models of cardiovascular diseases[J]. Methods Mol Biol,2010, 597: 403- 414.

[11] 趙傳艷,王昕.制備心肌梗死大鼠模型方法的改進[J]. 中國組織工程研究, 2014,18(18):2886-2891.

[12] 王彤,萬智,符岳,等.構建心肌梗死后充血性心力衰竭大鼠模型[J]. 中國組織工程研究與臨床康復, 2008,12(37):7318-7321.

[13] 王培利,雷燕,林燕林,等.衰老大鼠心肌梗死模型的實驗研究[J]. 中國老年學雜志,2006,26(3):331-333.

[14] 梁艷虹,繆國斌,張健.老年大鼠急性心肌梗死模型的制作[J]. 華西醫(yī)學,2011,26(7):1025-1027.

[15] 陳學娟,范金茹,廖建萍,等.冠脈結扎法大鼠心肌梗死模型的改進[J]. 中國中醫(yī)急癥,2014,23(10):1806-1807.

[16] JAMES J, ZHANG Y, WRIGHT K. Transgenic rabbits expressing human apolipop rotein (a)develop more extensive atherosclerotic lesions in response to a cholesterol rich diet[J]. J Mol Cell Card, 2002,34(7):873-88.

[17] 蔣文臣,桂曉臣,李平,等.不同藥物對大鼠心肌梗死模型的麻醉效果[J]. 中國中西醫(yī)結合外科雜志,2014,20(3):278-280.

[18] 王波,李慶志,閻德民,等.不同2,3,5-氯化三苯基四氮唑染色方式對心肌梗死面積檢測的對比[J]. 中國胸心血管外科臨床雜志,2011,18(2):179-180.

[19] 楊濤濤,肖穎,奚賽飛,等.大鼠心肌梗死模型構建和評價方法的改良[J]. 中國比較醫(yī)學雜志,2014,24(2):46-51.

[20] 許官學,石蓓,盛瑾,等.改良大鼠急性心肌梗死模型的制備方法[J]. 中國老年學雜志,2013,33(14):3367-3370.

[21] 張俊義,王正忠,戴紅艷,等.大鼠心肌梗死模型制作方法探討[J]. 青島大學醫(yī)學院學報,2013,49(2):121-123.

[22] 李貽奎,趙樂,何萍,等.提高結扎冠狀動脈在體大鼠心肌梗死模型制作速度和質量的實驗研究[J]. 中國中西醫(yī)結合雜志,2012,32(7):948- 950.

[23] 張凱,謝世陽,王幼平,等.冠脈結扎法建立大鼠急性心肌梗死模型方法的探討[J]. 中國中醫(yī)急癥,2014,23(8):1397-1399.

[24] 張偉,許靜,湯小江,等.大鼠急性心肌梗死模型建立的影響因素[J]. 西安交通大學學報: 醫(yī)學版,2016,37(2):209-214.

[25] 蔣文臣,桂曉臣,李平,等.不同藥物對大鼠心肌梗死模型的麻醉效果[J]. 中國中西醫(yī)結合外科雜志,2014,20(3):278-280.

[26] 簡維雄,陳清華,黃獻平,等.影響大鼠心梗模型存活率因素的實驗研究[J]. 中華中醫(yī)藥學刊,2012,30(7):1500-1502.

[27] 呂汝西,黃家卓,劉強.冠狀動脈結扎制備大鼠心肌梗死模型及血流動力學檢測[J]. 廣東醫(yī)學院學報,2011,29(1):5- 8.

[28] VERDOUW P D, VAN DEN DOEL M A, DE ZEEUW S, et al. Animal models in the study of myocardial ischaemia and ischaemic syndromes[J]. Cardiovasc Res,1998, 39(1): 121-135.

[29] 李娜,王焱林,王成夭,等.3種大鼠氣管插管方法的比較[J]. 醫(yī)學新知雜志,2005,15(4):20-21.

[30] 黃紹湘,路超,李峰,等.大鼠心肌梗死模型的建立[J]. 遼寧中醫(yī)雜志,2014,41(3):586-588.

[31] 趙靜,邵素霞,張雷,等.改良法制備大鼠心肌梗死模型[J]. 河北醫(yī)科大學學報,2010,31(1):1- 4.

[32] 李軍,呂雙紅,薛劍,等.大鼠心肌梗死后心力衰竭模型的建立及評價[J]. 標記免疫分析與臨床,2015,22(10):1037-1041.

[33] 韓克,劉昱,李濤,等.無輔助呼吸大鼠心肌梗死模型的制備[J]. 陜西醫(yī)學雜志,2015,44(5):515-517.

[34] 蔣文臣,桂曉臣,李平,等.不同藥物對大鼠心肌梗死模型的麻醉效果[J]. 中國中西醫(yī)結合外科雜志,2014,20(3):278-280.

[35] 阮紅,何濤,秦超,等.制備大鼠心肌梗死模型中不同人工通氣法比較[J]. 廣西醫(yī)科大學學報,2011,28(6):823- 825.

[36] 盧新林,岳玉霞,嚴泉祥,等.在無創(chuàng)性通氣條件下快速建立小鼠心肌梗死模型的簡易方法[J]. 中國醫(yī)學創(chuàng)新,2014,11(30):23-26.

[37] 張治國,葉亮,曹浩.大鼠急性心肌梗死模型的建立[J]. 同濟大學學報: 醫(yī)學版,2011,32(2):44- 46.

[38] 陳科,唐正偉,萬峰,等.大鼠自主呼吸下建立急性心肌梗死模型[J]. 四川動物,2012,31(1):135-138.

[39] 胡珍,陳景瑞,魏靜,等.冠狀動脈結扎制備大鼠心肌梗死模型及評價實驗研究[J]. 天津中醫(yī)藥,2016,33(2):90-95.

張三印，E-mail: tcmzsy@ 126.com

10.3969/j.issn.1000-8535.2016.06.034

2016- 09- 02)