前言
人類缺血性心臟病包括心絞痛和心肌梗死，并且會發(fā)生心肌纖維化和心衰。導(dǎo)致心肌缺血的最常見原因是指冠狀動脈粥樣硬化基礎(chǔ)上，冠狀動脈痙攣或阻塞導(dǎo)致心肌缺血缺氧或壞死，即冠狀動脈硬化性心臟病(coronary atherosclerotic heart disease)，簡稱冠心病。它不僅在發(fā)達(dá)國家常見，在我國也呈逐年增長趨勢，近年來成為我國死亡率前兩位的疾病之一。針對冠心病的藥物評價，一直沒有很方便適用的動物模型，主要因?yàn)榇嬖谝恍┎缓媒鉀Q的困難。首先，手術(shù)誘發(fā)類的模型，技術(shù)難度大，特別在小動物上操作的一致性不好控制，而大動物對于藥物評價不是很便利，小動物同時還存在心電監(jiān)控等專業(yè)儀器的限制。另外，人類心血管系統(tǒng)特點(diǎn)以及在某些環(huán)境因素（如應(yīng)激）下發(fā)病的特點(diǎn)，在常用的小動物模型上都很難模仿，現(xiàn)有模型和人類疾病的實(shí)際情況差距很大。盡可能模擬人類疾病的病因和病理機(jī)制，為探求缺血性心臟病的防治措施提供很好的研究平臺，是這類模型研究的發(fā)展方向。
縮窄或阻塞冠狀動脈的方法多種多樣，一般分為需要開胸的結(jié)扎、損傷刺激（化學(xué)燒灼、冷凍、電刺激等）等方法；與不需要開胸的栓塞（球囊、血栓、珠子等）、藥物誘導(dǎo)等方法。通過冠狀動脈閉塞的程度和時間不同，這類造模方法可以使冠狀動脈痙攣形成心絞痛，也可通過完全閉塞冠狀動脈造成心肌梗死，或是冠狀動脈閉塞后再通造成缺血再灌注損傷。此外，通過閉塞冠狀動脈不同對心臟的影響也不同，一般來講，左冠狀動脈阻塞引起左室側(cè)壁和近心尖的左室前壁、心室間隔前部和前外乳頭肌的損傷；左回旋支的阻塞引起左室側(cè)壁和近心底部左室后壁的損傷；右冠狀動脈的阻塞引起左室后底部、心室間隔后部和房室結(jié)的損傷。
部分造模方法
使用動物：豬、犬、大鼠、小鼠
【造模機(jī)制】：
通過結(jié)扎引起模型動物的冠狀動脈狹窄或閉塞，使該冠脈所供應(yīng)的心肌缺血、壞死，從而引起模型動物心肌梗死。
【造模方法】：
簡要的來說，一般冠狀動脈結(jié)扎術(shù)主要分為三步：首先，動物在麻醉后，在第四肋間行左胸開胸術(shù)；然后小心地將心包膜打開，在左心耳尖遠(yuǎn)端結(jié)扎左冠狀動脈前降支(left anterior descending，LAD)，如果結(jié)扎成功的話，心電圖(electrocardiogram，ECG)則顯示典型的ST段抬高，而觀察左心室前壁也會變白；最后關(guān)閉胸腔。如需制作心肌缺血再灌注損傷模型，可在結(jié)扎LAD后30分鐘再去除結(jié)扎，引起缺血再灌注損壞。具體造模方法以下列幾個動物為例：
豬：選用18~22kg小型豬，先應(yīng)用30g/L戊巴比妥在豬耳緣靜脈推注3~5ml使豬鎮(zhèn)靜，3～5分鐘后豬站立不穩(wěn)而臥倒。然后迅速用套管針在豬耳緣靜脈建立靜脈通路，并緩慢推注30g/L戊巴比妥(1ml/kg)麻醉后，將動物取仰臥位置于介入室手術(shù)臺。分離暴露氣管，氣管插管，連接呼吸機(jī)。沿胸骨第四肋間開胸，暴露心臟，提起心包縱向切開并做心包床。離LAD主干中下1/3交界處，并在其下穿根絲線備用于結(jié)扎。將4個多點(diǎn)固定式心外膜電極襯片縫在心臟表面，多導(dǎo)生理記錄儀描記結(jié)扎前、結(jié)扎后心外膜電圖，以ST段升高為造模成功標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)閉胸腔，撤出呼吸機(jī)。
犬：一般選用比格犬，體重10~18kg，動物稱重后以3％戊巴比妥鈉30mg/kg靜脈注射麻醉，右側(cè)位固定于手術(shù)臺。氣管插管，連接呼吸機(jī)。沿胸骨左緣第4或第5肋間開胸，暴露心臟，剪開心包并做心包床。分離LAD主干中下1/3交界處，并在其下穿根絲線備用于結(jié)扎。在心臟表面縫上多點(diǎn)固定式心外膜電極襯片，多導(dǎo)生理記錄儀描記結(jié)扎前、結(jié)扎后心外膜電圖，以ST段升高為造模成功標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)閉胸腔，撤出呼吸機(jī)，按需要處理動物。
大鼠：選用成年Wistar大鼠，體重250g左右，3g/L戊巴比妥鈉10ml/kg進(jìn)行腹腔注射，插管前給予阿托品20~30µg/kg腹腔注射。先行氣管插管，連接呼吸機(jī)；大鼠仰臥位四肢固定好，去毛，上界為胸骨上緣水平，下界為胸骨下緣水平。消毒鋪單后，以心尖搏動最強(qiáng)點(diǎn)為中心，沿胸骨左緣3mm左右作一約1.5~2.0cm長縱形切口，逐層開胸進(jìn)入胸腔。剪開心包膜，暴露左心耳，從左心耳下方2~3mm入針，結(jié)扎的中點(diǎn)在左心耳和肺動脈圓錐的交界上，結(jié)扎方向與左心耳邊緣平行，而且與房室交界線垂直，進(jìn)針深度1.5~2.0mm，由于大鼠冠狀動脈細(xì)小不易于心肌分離，通常用縫合線連同部分心肌一起結(jié)扎，結(jié)扎的力度適中以防止損傷心肌或血管。把心臟放回胸腔，迅速縫合胸壁。停止人工呼吸。造模成功的標(biāo)志是心壁的顏色變白和心電圖監(jiān)測ST段抬高。
小鼠：選用25~30g小鼠，腹腔內(nèi)注射戊巴比妥鈉(50mg/kg)。待小鼠麻醉后將其用膠布固定于操作板上。剃凈胸部毛發(fā)，70％乙醇消毒，在直視下將22G套管針?biāo)腿霘夤?，重建氣道，呼吸頻率設(shè)置于100~110次／min。取左側(cè)胸骨正中線，垂直肋骨，剪開皮膚。逐層分離胸大肌、胸小肌，在小鼠的呼氣相分別剪斷第三、四、五肋骨，使用開胸器將胸骨撐開、固定，暴露心臟，剪開心包膜。在顯微鏡下尋找左前降支，在左房下緣1mm左右、跨度1mm左右以10.0的眼科縫合線結(jié)扎左前降支。觀察心電圖ST-T改變及心肌顏色變化。拆除開胸器，以8-0的無創(chuàng)縫合線關(guān)閉胸腔?？p合皮膚，術(shù)后維持呼吸機(jī)約30分鐘，待小鼠清醒后撤機(jī)。
【造模特點(diǎn)】：
冠脈結(jié)扎法是一種最常用的復(fù)制心肌梗死模型的方法，也是研究心肌缺血損傷公認(rèn)的模型。結(jié)扎法制作心梗動物模型的范圍較為清楚、效果確切，可根據(jù)研究需要對心臟不同的區(qū)域進(jìn)行造模，并能通過心電圖、病理學(xué)、血清酶學(xué)等對造模過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和評估。然而，結(jié)扎法需、要對動物進(jìn)行開胸操作，并涉及氣管插管、麻醉和術(shù)后護(hù)理等外科操作，過程復(fù)雜并對外科技術(shù)和設(shè)備要求高，并不適用于普通實(shí)驗(yàn)室造模研究。創(chuàng)傷大，對動物影響大。此外，術(shù)后動物高死亡率會進(jìn)一步增加造模成本，有研究表示術(shù)后動物死亡率可高達(dá)60%。
【模型評估和應(yīng)用】：
臨床上絕大多數(shù)心肌梗死都是冠狀動脈粥樣硬化造成的，動脈粥樣硬化不穩(wěn)定斑塊出血后形成血栓是造成冠狀動脈閉塞的病理基礎(chǔ)。人類心肌缺血50％發(fā)生于左前降支供血區(qū)域，因此結(jié)扎冠脈引起的急性心肌缺血動物模型臨床相似度高，可用于研究心肌缺血后血流動力學(xué)和心肌代謝的改變，也可用于研究預(yù)防及治療心肌缺血的藥物。但結(jié)扎法造成心肌梗死并無這種病理基礎(chǔ)，開胸術(shù)也引起動物產(chǎn)生一些生理、生化指標(biāo)改變，使模型動物與臨床心肌梗死發(fā)病有一定區(qū)別。但是，結(jié)扎法確切的造模效果和精確的控制，仍然有其特定運(yùn)用空間。本模型適用于要求心肌損傷改變與臨床相似，或需要精確控制梗死時間和范圍的研究；由于造模過程相對復(fù)雜，需要有一定外科設(shè)備和技術(shù)基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)室來承擔(dān)。
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