田龍海 楊龍△ 葉蕓 何炯紅 田水 劉會(huì) 夏桂玲 楊君
(1.貴州省人民醫(yī)院,貴州 貴陽 550002;2.貴州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,貴州 貴陽 550002)
心力衰竭(heart failure,HF)是指各種原因?qū)е滦呐K泵血功能受損,心排血量不能滿足組織基本代謝需要的綜合癥,隨著人的壽命延長(zhǎng),HF發(fā)病率呈顯著上升趨勢(shì)[1]。左心室肥厚(Left ventricular hypertrophy,LVH)是由心室壓力負(fù)荷過重所引起,高血壓是引起LVH最常見的原因[2]。制備LVH大鼠模型是研發(fā)HF藥物及探索相關(guān)離子通道在HF中作用的基本模型,腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)和冠狀動(dòng)脈結(jié)扎術(shù)是最常用的建模方法,而腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)建模更易掌握、成模率高[3]。通過縮窄腹主動(dòng)脈使大鼠左心室壓力負(fù)荷明顯升高,導(dǎo)致LVH,進(jìn)而出現(xiàn)HF表現(xiàn)。本研究主要探討雙線縮窄大鼠腹主動(dòng)脈制備大鼠LVH模型的可行性。
1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選擇健康成年雄性清潔級(jí)Sprague-Dawley(SD)大鼠60只,體重(220±20)g,由貴州醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,許可證號(hào)[SYXK(黔)2012-0001]。并經(jīng)貴州醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)審查同意。
1.2實(shí)驗(yàn)分組 按照隨機(jī)原則分組,將60只大鼠分3組。其中腹主動(dòng)脈雙線縮窄術(shù)組(雙線組)20只(圖1);腹主動(dòng)脈單線縮窄術(shù)組(單線組)20只(圖2);腹主動(dòng)脈穿線不系線對(duì)照組(對(duì)照組)20只。三組大鼠均由貴州醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物中心提供的標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng),自由覓食飲水。
圖1 單線縮窄大鼠腹主動(dòng)脈
圖2 雙線縮窄大鼠腹主動(dòng)脈
1.3建立實(shí)驗(yàn)?zāi)P?SD大鼠禁食12 h,以2.5% 戊巴比妥鈉2 mL/kg腹腔麻醉,約5 min后麻醉生效,麻醉滿意表現(xiàn)為用鑷子夾大鼠腹部皮膚無反應(yīng),如果仍有反應(yīng)可按0.5 mL/kg追加2.5% 戊巴比妥鈉進(jìn)行二次麻醉。確保大鼠對(duì)疼痛無反應(yīng)后將大鼠取出稱重并記錄,剪耳法進(jìn)行組間序號(hào)區(qū)分。置于動(dòng)物手術(shù)臺(tái)固定頭部及四肢,彎剪仔細(xì)剪去腹部鼠毛,用專用電剃刀將手術(shù)區(qū)域清理干凈。碘酒消毒腹部皮膚后開腹,避免手術(shù)刀剪誤傷大鼠腸道,于腎動(dòng)脈分叉上方游離腹主動(dòng)脈約1 cm長(zhǎng),與之平行放置7號(hào)鈍針頭,雙線組行雙道結(jié)扎后抽出針頭;單線組行單道結(jié)扎后抽出針頭;對(duì)照組只穿線不結(jié)扎。術(shù)后均給予青霉素粉劑用生理鹽水稀釋后40萬u/只腹腔注射用以預(yù)防感染。術(shù)后大鼠專用飼料和瓶裝飲用水飼養(yǎng)。
1.4超聲心動(dòng)圖檢查 于術(shù)后第4、8周對(duì)大鼠進(jìn)行超聲心動(dòng)圖檢查L(zhǎng)VEF、LVP-Wd,雙線組及單線組分別與對(duì)照組相比,如具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,則判斷心室肥大模型建立成功。腹主動(dòng)脈縮窄后4、8周各組大鼠用2.5%戊巴比妥鈉腹腔麻醉后,仰臥固定并確定完全麻醉后,行心臟超聲檢查測(cè)量LVEF、LVP-Wd。用VisualSonics Vevo770超聲及17.5MHz探頭置于大鼠心臟短軸上,在大鼠心臟收縮期和舒張期時(shí)分別采圖,并計(jì)算LVEF及LVP-Wd。
1.5B型氨基端利鈉肽原(NT-proBNP)檢查 于第8周處死大鼠并取心臟標(biāo)本時(shí)采血行大鼠NT-proBNP檢查。各組大鼠下腔靜脈取血約2 mL,2 500 rmp,離心12 min,取上清液(血漿),用ELISA試劑盒檢測(cè)NT-proBNP,來測(cè)定大鼠血漿中NT-proBNP含量。
1.6心臟測(cè)重 分組干預(yù)8周后腹腔麻醉下再次稱重,固定麻醉大鼠,胸部剃毛處理后平劍突剪開胸部,充分暴露心臟,充分暴露心臟,彎剪沿心底部滑至心肺連接處,待收縮期夾閉出入血管,將心臟完整剪下,4℃含肝素PBS緩沖液中清洗三遍,除去心包膜、棄去心房濾紙吸去血液后高精度微量天平對(duì)大鼠心臟稱重。稱重后再次PBS清洗,垂直左心室長(zhǎng)軸將左心室切開,于心尖部測(cè)量左心室厚度。計(jì)算心室重量指數(shù)(VW/WT)。
2.1一般情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果比較 術(shù)后1周內(nèi)死亡5只(雙線組2只、單線組1只、對(duì)照組2只),術(shù)后1周至8周內(nèi)死亡4只(雙線組2只、單線組2只、對(duì)照組0只)。雙線組大鼠術(shù)后2周出現(xiàn)活動(dòng)減少、萎靡不振、進(jìn)食少、經(jīng)常性閉眼休息狀態(tài),單線組大鼠術(shù)后4周左右出現(xiàn)上述相似癥狀但程度較輕,對(duì)照組大鼠無上述表現(xiàn)。建模8周后3組實(shí)際測(cè)量大鼠LVP-Wd與心臟超聲心動(dòng)圖所測(cè)LVP-Wd差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。三組大鼠存活率比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.2體重結(jié)果比較 三組大鼠在術(shù)前分別測(cè)量體重,在建立左心室肥厚模型8周后再次分別測(cè)量體重。雙線組體重為(236.51±10.27)g,單線組為(238.21±12.51)g,均明顯低于對(duì)照組的(270.67±15.78)g(P<0.01),雙線組與單線組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.3LVEF、LVP-Wd、VW/WT結(jié)果比較 三組大鼠在術(shù)后第8周后進(jìn)行超聲心動(dòng)圖檢查 LVEF、LVP-Wd。雙線組和單線組LEVF明顯低于對(duì)照組(P<0.01),且雙線組LVEF低于單線組(P<0.05);雙線組和單線組LVP-Wd、VW/WT明顯高于對(duì)照組(P<0.01),且雙線組LVP-Wd明顯高于單線組(P<0.01)、雙線組VW/WT高于對(duì)照組(P<0.05)。見表1。
表1 三組大鼠建模8周后LVEF、LVP-Wd、VW/WT比較
2.4BNP結(jié)果比較 三組大鼠在術(shù)后第8周后采血行BNP檢查。雙線組BNP為(594.47±162.78)pg/mL,單線組BNP為(383.36±171.05)pg/mL,均明顯高于對(duì)照組的(34.82±16.76)pg/mL(P<0.01),且雙線組BNP高于單線組(P<0.05)。
心肌細(xì)胞肥大、心室重構(gòu),繼而導(dǎo)致充血性心力衰竭(CHF)是臨床很多心血管疾病的共同發(fā)展結(jié)果[4]。早期心肌肥厚是一種對(duì)心臟負(fù)荷增加的適應(yīng)性的生理改變,持續(xù)進(jìn)展則會(huì)發(fā)展成為一種不可逆轉(zhuǎn)的病理改變。在建立心衰或心室肥厚大鼠模型中,目前比較常用的有以下幾種方法:(1)壓力負(fù)荷升高法;(2)容量負(fù)荷升高法;(3)藥物或化學(xué)法[5]。本實(shí)驗(yàn)采用的腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)建立大鼠心室肥大模型屬于壓力負(fù)荷升高法。
腹主動(dòng)脈縮窄后導(dǎo)致左心室后負(fù)荷(壓力負(fù)荷)升高,并逐漸導(dǎo)致左心室肥厚乃至造成心衰是現(xiàn)階段構(gòu)建心衰大鼠模型中最為經(jīng)典和常用的方法。張冬穎等曾比較腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)與冠狀動(dòng)脈結(jié)扎術(shù)所致大鼠心衰模型,冠狀動(dòng)脈結(jié)扎所致大鼠心衰模型雖然心衰程度更重,但手術(shù)難度大,死亡率明顯高于腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)組[6]。而腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)手術(shù)操作相對(duì)簡(jiǎn)單,死亡率低,因此腹主動(dòng)脈縮窄術(shù)仍是許多左室肥厚基礎(chǔ)研究的建模首選方法[7]。
通常影響模型構(gòu)建成敗與否的關(guān)鍵因素是腹主動(dòng)脈縮窄的程度。采用與腹主動(dòng)脈平行放置7號(hào)注射針頭后并共同結(jié)扎,再抽出注射針頭,達(dá)到部分縮窄效果,理論上縮窄率約80%。但由于帶針結(jié)扎時(shí)可能出現(xiàn)滑結(jié)或結(jié)扎不緊,且術(shù)中沒有良好的方法驗(yàn)證縮窄是否成功,進(jìn)而導(dǎo)致縮窄失敗,最后影響建模成功率。本實(shí)驗(yàn)雙線雙次結(jié)扎后取針,避免了單次結(jié)扎時(shí)可能出現(xiàn)的上述問題。在術(shù)后第8周后進(jìn)行超聲心動(dòng)圖檢查 LVEF、LVP-Wd及BNP。雙線組LVEF低于單線組(P<0.05);雙線組LVP-Wd明顯高于單線組(P<0.01);雙線組BNP高于單線組(P<0.05)。表明雙線組大鼠在8周時(shí)間左心室肥厚程度更加明顯。綜上所述,如構(gòu)建大鼠左室肥厚模型時(shí)可優(yōu)先選擇雙線雙次腹主動(dòng)脈縮窄方法。