前言
人類(lèi)缺血性心臟病包括心絞痛和心肌梗死，并且會(huì)發(fā)生心肌纖維化和心衰。導(dǎo)致心肌缺血的最常見(jiàn)原因是指冠狀動(dòng)脈粥樣硬化基礎(chǔ)上，冠狀動(dòng)脈痙攣或阻塞導(dǎo)致心肌缺血缺氧或壞死，即冠狀動(dòng)脈硬化性心臟病(coronary atherosclerotic heart disease)，簡(jiǎn)稱(chēng)冠心病。它不僅在發(fā)達(dá)國(guó)家常見(jiàn)，在我國(guó)也呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，近年來(lái)成為我國(guó)死亡率前兩位的疾病之一。針對(duì)冠心病的藥物評(píng)價(jià)，一直沒(méi)有很方便適用的動(dòng)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(lèi)的模型，技術(shù)難度大，特別在小動(dòng)物上操作的一致性不好控制，而大動(dòng)物對(duì)于藥物評(píng)價(jià)不是很便利，小動(dòng)物同時(shí)還存在心電監(jiān)控等專(zhuān)業(yè)儀器的限制。另外，人類(lèi)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(dòng)物模型上都很難模仿，現(xiàn)有模型和人類(lèi)疾病的實(shí)際情況差距很大。盡可能模擬人類(lèi)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(tái)，是這類(lèi)模型研究的發(fā)展方向。
縮窄或阻塞冠狀動(dòng)脈的方法多種多樣，一般分為需要開(kāi)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(kāi)胸的栓塞（球囊、血栓、珠子等）、藥物誘導(dǎo)等方法。通過(guò)冠狀動(dòng)脈閉塞的程度和時(shí)間不同，這類(lèi)造模方法可以使冠狀動(dòng)脈痙攣形成心絞痛，也可通過(guò)完全閉塞冠狀動(dòng)脈造成心肌梗死，或是冠狀動(dòng)脈閉塞后再通造成缺血再灌注損傷。此外，通過(guò)閉塞冠狀動(dòng)脈不同對(duì)心臟的影響也不同，一般來(lái)講，左冠狀動(dòng)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(dòng)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(dòng)物：豬、犬、大鼠、小鼠
【造模機(jī)制】：
通過(guò)結(jié)扎引起模型動(dòng)物的冠狀動(dòng)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(dòng)物心肌梗死。
【造模方法】：
簡(jiǎn)要的來(lái)說(shuō)，一般冠狀動(dòng)脈結(jié)扎術(shù)主要分為三步：首先，動(dòng)物在麻醉后，在第四肋間行左胸開(kāi)胸術(shù)；然后小心地將心包膜打開(kāi)，在左心耳尖遠(yuǎn)端結(jié)扎左冠狀動(dòng)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(huì)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(gè)動(dòng)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(dòng)物取仰臥位置于介入室手術(shù)臺(tái)。分離暴露氣管，氣管插管，連接呼吸機(jī)。沿胸骨第四肋間開(kāi)胸，暴露心臟，提起心包縱向切開(kāi)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(gè)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(dòng)物稱(chēng)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(tái)。氣管插管，連接呼吸機(jī)。沿胸骨左緣第4或第5肋間開(kāi)胸，暴露心臟，剪開(kāi)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(dòng)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(dòng)最強(qiáng)點(diǎn)為中心，沿胸骨左緣3mm左右作一約1.5~2.0cm長(zhǎng)縱形切口，逐層開(kāi)胸進(jìn)入胸腔。剪開(kāi)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(dòng)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(dòng)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(cè)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(kāi)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(kāi)胸器將胸骨撐開(kāi)、固定，暴露心臟，剪開(kāi)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(kāi)胸器，以8-0的無(wú)創(chuàng)縫合線關(guān)閉胸腔。縫合皮膚，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(dòng)物模型的范圍較為清楚、效果確切，可根據(jù)研究需要對(duì)心臟不同的區(qū)域進(jìn)行造模，并能通過(guò)心電圖、病理學(xué)、血清酶學(xué)等對(duì)造模過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和評(píng)估。然而，結(jié)扎法需、要對(duì)動(dòng)物進(jìn)行開(kāi)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(guò)程復(fù)雜并對(duì)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(duì)動(dòng)物影響大。此外，術(shù)后動(dòng)物高死亡率會(huì)進(jìn)一步增加造模成本，有研究表示術(shù)后動(dòng)物死亡率可高達(dá)60%。
【模型評(píng)估和應(yīng)用】：
臨床上絕大多數(shù)心肌梗死都是冠狀動(dòng)脈粥樣硬化造成的，動(dòng)脈粥樣硬化不穩(wěn)定斑塊出血后形成血栓是造成冠狀動(dòng)脈閉塞的病理基礎(chǔ)。人類(lèi)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?jiǎng)游锬Ｐ团R床相似度高，可用于研究心肌缺血后血流動(dòng)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(wú)這種病理基礎(chǔ)，開(kāi)胸術(shù)也引起動(dòng)物產(chǎn)生一些生理、生化指標(biāo)改變，使模型動(dòng)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(shí)間和范圍的研究；由于造模過(guò)程相對(duì)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(lái)承擔(dān)。
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