脑缺血模型总结
脑缺血模型研究思路

脑缺血模型的实验研究思路一、方法原理:脑缺血是以脑循环血流量减少为特征的中枢神经系统疾病,从发病机制脑缺血有三种类型:血栓性脑缺血,短暂性脑缺血和血瘀性脑缺血。
血栓性脑缺血性是指在颅内外供应脑部的动脉血管壁发生病理性改变的基础上,在血流缓慢、血液成分改变或血粘度增加等情况下形成血栓,致使血管闭塞。
脑动脉栓塞后,由其供应的脑组织(包括神经细胞、胶质细胞和血管)发生缺血、缺氧、水肿和坏死。
实验室常采用的动物模型是线栓法阻断大脑中动脉,建立大鼠局灶性脑缺血(MCAO)[1,2]模型。
此方法适宜做在灌注损伤,而且缺血肯定而较重。
短暂性脑缺血是指伴有局灶症状的短暂的脑血液循环障碍,是由于脑血流量下降或微小栓子栓塞了脑动脉所致,以反复发作的短暂性失语、瘫痪或感觉障碍为特点,症状和体征在24小时内消失。
实验室采用结扎小鼠的颈总动脉及迷走神经,造成急性脑缺血模型。
血瘀性脑缺血主要是由血流动力学不足,血液粘稠度较高、血流速度缓慢致血栓形成而造成脑部缺血,使其受到损伤。
实验室常用注射肾上腺素来改变血流变制备血瘀性脑缺血模型。
二、指标选择原理[3,4,5,6]:脑缺血损伤的病理机制,主要有氧自由基损伤,细胞内钙超载,兴奋性氨基酸神经毒性3个主要病理机制或学说,三者并非独立存在和有序,而是相互关联相互促进的。
目前脑缺血的动物实验检测指标主要集中在:神经行为学,病理组织学,能量代谢和兴奋性氨基酸。
1.神经病学评分参照zea—Longa分制评分标准,待大鼠麻醉清醒后进行评分。
分别于大鼠术后第l天、第3天进行评分。
O分:无神经损伤症状;1分:不能完全伸展对侧前爪;2分:向外侧转圈;3分:向对侧倾倒;4分:不能自发行走,意识丧失。
分数越高,说明脑损伤越严重。
2.病理组织学主要包括脑梗塞面积,脑含水量和生物活性物质指标及血液流变学。
2.1脑梗塞面积,脑含水量脑缺血后生成大量氧自由基攻击细胞膜和亚细胞膜。
引发脂质过氧化反应,致细胞代谢及功能障碍,造成细胞损伤,继而通过坏死或凋亡的方式引起细胞死亡。
双侧颈总动脉夹闭法构建脑缺血再灌注损伤模型的经验总结

[ src] B c u eo h d a tg so t i peo eain o mo tl y o nma n ih S c es rt ,t e Ab ta t ea s ft e a v n a e fi sm l p rt ,lw rai fa i la d hg u c s ae h s o t cr b a s h mi—e e fso n r d lb i trlc rtda tr cl s ni en d l sd e e r l c e ar p ru inij ymo e y bl e a aoi reyo cu i sb ig wiey u e .Thsp p rwa i u a o i a e s
令 狐 艳 余 资 江 肖朝 伦 戈 果
( 阳 医学 院人 体 解剖 学教 研 室 , 阳 5 0 0 ) 贵 贵 50 4 【 要】 双 侧 颈 总 动脉 夹 闭 法 因其 操 作 简单 、 物 死 亡 率 低 、 型 成 功 率 高 等 优 点 正 在 受 到 广 泛 的应 用 , 文 通 过 摘 动 模 本 对 原 有 的 双 侧 颈 总 动 脉 夹 闭 法 构 建 脑 缺 血 再 灌 注 损 伤模 型进 行 了 一定 的优 化 , 总 结 了一 些 成 功 的 经 验 和 体 会 , 并 以 期 能 为 模 型 制 作 提 供 一 定 的参 考 。 【 键 词】 脑 ;缺 血再 灌 注 损伤 ; 总 动 脉 结 扎 ; 型 ; 验 关 颈 模 经
灌 注损 伤模 型 进行 了一 定 的 优 化 , 在 反 复实 践 中 并 积 累 了一 些 成功 的经 验和 体会 , 现报告 如 下 。
重 2  ̄2 2 5g为宜 。2 Og以下 的小 鼠抵抗 力 差 , 对麻 醉药 品敏感 , 易发生 麻 醉意外 , 同时对 缺血 等 操作 也 不 易耐受 , 易死亡 ; 3 容 而 0g以上 的小 鼠体重 过 重 , 脂 肪多 , 钝性 分离 血 管 神 经 时 易 引起 出血 过 多 而 导
缺血性脑卒中的动物模型完整版

缺血性脑卒中的动物模型HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】缺血性脑卒中研究中的动物模型想要进行一项基础研究,动物模型必不可少。
缺血性脑卒中研究如火如荼,动物模型也多种多样,有哪些常用的动物模型,以及它们各自的特点就成了研究人员在选择模型时十分关注的问题。
在缺血性卒中过程中,最终的梗死体积和神经功能预后受到多种因素的影响,例如缺血的持续时间、缺血的严重程度、侧枝循环、系统的血压以及梗死产生的原因和位置。
此外,年龄、性别和相对复杂的药物遗传背景也会对其产生影响。
因为卒中是如此复杂的一个疾病,因而动物模型也往往只能覆盖其中个别方面的特点。
虽然中风是一种复杂的疾病,但其存在一些共同的特点,这使得我们有机会用实验来模拟卒中的发生。
缺血性脑卒中的一个重要特点是进展,这也解释了缺血半暗带的存在。
当血流量降至基线值的15-20%以下时,只要几分钟就会产生不可逆的脑损伤核心,并且迅速相周围发展。
其周围的脑组织血流减少得相对较轻,所以此时神经功能缺失而组织结构却是完整的。
但如果脑血流不能恢复,那么这些所谓的半暗带组织就会被纳入梗死核心区。
最常用的一种模型是啮齿动物的线拴法大脑中动脉闭塞模型(MCA),方法是将普通的血管内缝线或特制的线拴放入大脑中动脉开口处,从而达到阻塞血管造成血流量减少的目的。
这种方法的优点是:不需要开颅的手术,并且通过拔出线拴的方法还可以达到在特定时间再通血管的目的,虽然瞬间的血管开通与人体一般的病理生理过程相去甚远,但与近来应用越来越广泛的机械取栓治疗的病理过程不谋而合。
因此,虽然在模型的制作上存在一些问题,但仍是目前最广受认可的一种脑卒中动物模型。
另一种常用的方法是用各种方式直接地闭塞血管,分为永久地闭塞血管(如凝断)和暂时闭塞血管(如结扎),但大多都需要开颅的手术操作。
使用内皮素-1(一种强血管收缩剂)可以诱导短暂的局灶性脑缺血,其产生的病灶可以分布于脑组织任何位置,常常被用于制作腔隙性梗死的模型制作。
脑缺血动物模型与抗脑缺血

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亚低温保护脑的可能机制: 降低脑耗氧量和能量代谢、减少乳酸堆积; 减轻炎性因子的损害; 保护血脑屏障; 减轻脑水肿及降低颅内压等。 因此,实验中应严格控制动物脑实质的温度。
(三)血糖
• 葡萄糖水平可影响脑损伤程度. • 高血糖→缺血后的脑梗死体积↑ →缺血性损 伤↑ 。 • 其机制可能与糖酵解增加,乳酸堆积引起 酸中毒有关。 • 葡萄糖通过酵解可产生2分子丙酮酸,同时 产生2分子ATP。 • 在有氧条件下,丙酮酸会在丙酮酸脱氢酶 作用下,进行代谢,并在线粒体内经一系 列反应产生CO2和36分子ATP;
(五)鼠种和性别
• MACO后Wistar 大鼠平均梗死体积最小,变 异大; • Sprague-Dawley 大鼠梗死体积稍大,但同 样变异大; • Fisher-344 大鼠梗死体积最大且变异性小; • 高血压大鼠比正常血压大鼠梗死体积大; • 因雌激素对脑缺血具有保护作用,实验中 应全部选择雄性大鼠。
• (1)线栓的选择 • 线栓的选择直接关系着造模的成功与否。 一般选择为外科尼龙线,直径有3-0、4-0 两种。但许多学者在实验中发现,运用 0.20~0.26 mm 的进口鱼线代替4-0 外科 手术线,由于其韧性好,硬度也较佳,进 线时较4-0 手术线顺利,有利于模型的制 备,且较经济。
• 由于直径和线质量硬度的不同而导致梗塞 灶部位和体积的变化。 • 一般来说,选择标准是不能太硬,这样很 容易刺破血管造成蛛网膜下腔出血; • 也不能太软,当线栓进入大脑前动脉时能 感到阻力,也就是再插线会见到线弯曲, 太软则弯曲不明显。 • 在选择使用鱼线时,最好用细砂纸打磨头 端,并将头端沾蜡5mm左右,造模成功率较 高。
• 但在缺血缺氧时,丙酮酸脱氢酶活性受抑制,此 时丙酮酸则在乳酸脱氢酶作用下产生乳酸,局部 脑组织PH下降。 • 因此,当葡萄糖由有氧氧化转化为无氧酵解时, 不但使能量产生减少,还可引起脑组织局部环境 酸度增加。 • 脑缺血后,由于脑血流的减少,葡萄糖供应的减 少可能会限制乳酸的产生量。 • 如果此时增加葡萄糖的血浆浓度,大量糖就会通 过酵解产生乳酸,从而加重酸中毒。 • 因此控制血糖水平对模型的损伤程度也非常重要。 • 可在模型制作之前,动物统一禁食12h。
脑缺血MCAO模型制作及注意事项

脑缺血MCAO模型制作及注意事项广州佳灵生物技术有限公司术前准备:线栓:目前市场上主要有硅胶和多聚赖氨酸两种材质的线栓,另外还有不多的石蜡线栓和指甲油等线栓。
强烈建议大家采用硅胶线栓(可购买广州佳灵生物技术有限公司的硅胶线栓,质量堪比进口线栓,模型质量高),国外很少看到有用多聚赖氨酸线栓的。
这是因为多聚赖氨酸对血管内皮细胞损伤严重,容易引起血小板聚集,导致血栓形成,因此拔出线栓后,用多普勒血流仪检测血流的恢复程度,每只动物血流恢复的程度差异很大(0-70%之间),最终导致梗死差异大。
也有部分动物模型是非再灌模型。
体重与栓线直径:参照佳灵公司的产品介绍(附件1)。
麻醉剂:常用的麻醉剂有:异氟烷(安全性高,撤去麻醉面罩后,动物2分钟可清醒,但是需要配麻醉机,并且异氟烷损耗大,成本较高)、水合氯醛(安全性较好,控制好量可以连续麻醉3 h,缺点是误打入肠道后可引起肠梗阻,导致动物死亡;对动物的提问下降比较明显,需要控制好动物的体温)。
手术器械:工欲善其事必先利其器,实验专配的镊子、剪刀等器械可大大提高实验效率(有些人30分钟一只模型,有些人5分钟一只模型,除了技术水平的差异外,也与手术器械是否顺手有莫大关系)。
广州佳灵生物技术有限公司为脑缺血模型实验准备了专用的器械包,可购买。
保温设备:60W白炙灯照射或者放置于保温垫上,使肛温保持在 37℃。
温度对梗死大小影响非常显著(温度越低,梗死越小),北方的实验室,尤其是冬天做实验的时候,一定要注意保温。
TTC的配制:用0.2mol/L磷酸缓冲液(PBS)配成0.5-2% TTC溶液(pH7.5),避光保存。
实验方法:动物用10%水合氯醛(400 mg/kg)腹腔注射麻醉。
仰卧位固定,颈正中线切口,沿胸锁乳突肌内缘分离肌肉和筋膜,分离左侧颈总动脉(CCA)、颈外动脉(ECA)和颈内动脉(ICA),在CCA 远心端和近心端及ECA处挂线备用。
用微动脉夹暂时夹闭ICA,然后近心端结扎CCA、ECA。
脑缺血损伤及其体外细胞模型

脑梗塞按栓子来源分类
心源性:占60%~75%, 栓子主要来 源是风湿性心瓣膜病、心内膜炎赘 生物及附壁血栓脱落等,以及心肌 梗死、心房粘液瘤、心脏手术、心 脏导管、二尖瓣脱垂和钙化,先天 性房室间隔缺损等。
非心源性:如动脉粥样硬化斑块脱 落、肺静脉血栓或凝块、骨折或手 术时脂肪栓和气栓、血管内治疗时 血凝块或血栓脱落等;颈动脉纤维 肌肉发育不良(女性多见);肺感染 、败血症、肾病综合征的高凝状态 等可引起脑栓塞。 来源不明:约30%的脑栓塞。
炎症反应
对于体外培养的小胶质细胞或脑组织,可给予脂多糖 诱导小胶质细胞活化,从而产生多种炎症效应:肿瘤坏死 因子-α (tumor necrosis facto-α ,TNF-α )等炎性因子 的释放,激活诱导型一氧化氮合酶合成NO,下调谷胱甘肽 的表达等 。也可直接给予外源性炎性因子,如TNF-α .
脑梗塞易发人群
脑梗塞临床治疗方法
0小时
0-3小时
3-6小时
6-48小时
评价、诊断和接诊
紧急药物治疗: 静脉溶栓
可能的药物治疗: 动脉溶栓 抗凝治疗 降纤治疗 神经保护 其他非药物方法
预防复发 防止并发症 康复
急性脑缺血级联反应
在正常生理状态下,成 人每100 g脑组织血流量
约为50 ml/min。
细胞模型
内皮细胞模型
1. 原代内皮细胞培养:一般从成年动物大脑皮质取材,剪刀破碎成1 mm 大小,胶原酶消化后,经密度梯度离心或过筛方法获得,然后接 种至Ⅳ型胶原包被的培养板内,培养4~5 d后融合形成紧密连接的单 层细胞。内皮细胞单层或由内皮细胞层构成的体外BBB模型,经OGD 诱导缺血后,内皮细胞问紧密连接遭到破坏,通透性增加,跨内皮电 阻(transendothelial electrical resistance,TEER)减小,与体内状态 相似。
几种慢性脑供血不足造模方法总结及优缺点分析

几种慢性脑供血不足造模方法总结及优缺点分析因前段时间对慢性脑供血不足造模方法的查阅,了解各种造模方法的优缺点,现将其整理如下,以便日后行慢性脑供血不足造模实验奠定基础。
1.两血管阻断法(2-VO)2-VO法是将大鼠双侧颈总动脉(common carotid artery,CCA)永久性结扎,以使大脑处于低灌注状态。
优点:操作简便,公认度高。
缺点:①术后死亡率较高;②不能模拟人类慢性脑供血不足的过程,发病机制差异较大。
③存活的大鼠短时间内可形成侧支循环,难以造成全脑缺血。
2.分次结扎颈总动脉法分两次结扎颈总动脉,间隔一星期。
优点:能降低动物死亡率。
缺点:①短期内两次手术对大鼠损伤相对较大②操作相对复杂。
3.2-VO法联合高血脂症高脂饲料喂养大鼠一个月,确定血脂升高后再用2-VO法。
优点:该法模拟了高脂血症引发慢性脑供血不足的发病机制。
缺点:①该方法对病因有单一性,不能代替所有的病因机制。
②后期行2-VO法,大鼠死亡率高。
③存活的大鼠短时间内可形成侧支循环,难以造成全脑缺血。
4.肾血管高血压法夹闭大鼠双侧肾动脉,造成肾血管性高血压模型,43天后阻断再通双侧颈总动脉。
优点:此模型与人类高血压脑动脉损害相似。
缺点:①该方法对病因有单一性,不能代替所有的病因机制。
②操作复杂不易操作。
5.反复阻断-再灌注联合并腹腔注射硝普钠夹闭双侧颈总动脉之前腹腔注射硝普钠降血压,加重脑缺血损伤,反复夹闭-再灌注三次,每次间隔10min。
优点:此方法稳定,操作简便创伤小而且存活率高缺点:①要严格硝普钠的注射量,切勿剂量过大或过小。
②环境温度要求较高。
③操作复杂,对操作者要求较高。
6.三血管阻断法(3-VD)该方法阻断大鼠基底动脉与双侧颈总动脉。
优点:①缺血迅速,再灌注血流迅速恢复,适用于急性全脑缺血性研究。
②侧支循环建立相对较慢。
缺点:①不适合慢性脑供血不足发病缓慢的机制。
②手术创伤大,大鼠存活率低。
7.四血管阻断法(4-VD)先阻断大鼠双侧椎动脉,再可逆性阻断双侧颈总动脉。
线栓法致大鼠局灶脑缺血模型的评价及思考

线栓法致大鼠局灶脑缺血模型的评价及思考【摘要】目的基于实验经验的总结,重点介绍线栓法致大鼠局灶性脑缺血模型的制作方法及操作程序,为建立较为稳定的脑缺血模型提供参考。
方法采用线栓自颈总动脉插入,经颈内动脉阻断大脑中动脉以造成局灶性脑缺血模型,测定各组脑组织含水率及梗塞体积比。
结果模型组脑组织含水率及脑梗塞体积比明显高于假手术组;阳性药尼莫地平能明显减轻线栓模型损伤引起的脑组织缺血,降低脑含水率和脑梗塞体积。
结论通过对线栓法模型进行改良,可有效缩短造模时程,减少手术损伤,提高再灌注后存活率,使造模效果趋于稳定。
【关键词】线栓法;脑缺血;动物模型Abstract:ObjectiveBased on the summary of the experiences from experiments, the method for model building and the details of manipulation of the model of focal cerebral ischemia by suture-occluded in rats were emphasized in this article in order to build steadier models. MethodsThe suture was inserted via CCA into ICA to block MCA for building the MCAO model of rats and then the water ratio and the percentage of the infarcted volume of the brain tissue weremeasured.ResultsThe water ratio and the percentage of the infarct volume of the model group were significantly higher than those in sham operated group. As the positive comparison, Nimodipine could significantly relieve the impairment caused by MCAO and decrease the water ratio and the percentage of the infarct volume. ConclusionThe suture-occluded method shorten the time, relieve the impairment in OPS, heighten the livalility after reperfusion and the model is steady.Key words:Suture-occluded method; Cerebral ischemia; Animal model缺血性脑卒中是一种常见的脑血管疾病,其发病率、致残率和病死率高,严重威胁着人类的健康和生命安全,因此防治脑缺血药物的研究已成为当今医学研究热点之一。
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光学法
• 将大鼠头部固定于立体定位仪上,切开皮肤,暴 露颅骨,静脉注射光敏材料虎红酸钠,用特定冷 光源(500--600nm)照射切口处颅骨,光线透过颅 骨与血管内的光敏物质接触,激发光化学反应而 产生单线态氧,直接损伤血管内皮细胞而诱导血 栓形成。 • 优点:不开颅,手术创伤小,动物易长时间存活, 血栓形成过程与人类近似,适用于抗血小板、抗 血栓及内皮细胞保护药物的急慢性动物实验研究。 • 缺点:较早地导致终未动脉及微血管永久性闭塞, 不利于扩血管及促进侧支循环作用的研究。
二法比较
• Longa's法 • 神经功能评分 2.2±0.84 • • • • 改良法 2.6±0.55
模型制作时间 30.83±4.62 20.17±4.88 成功率 83.33% 83.33% 死亡率 16.67% 0 梗死率 (23.03±7 .94)%(18.65±2.61) %
梗死灶区域比较
栓塞法
• 麻醉动物,将无菌干燥研碎筛滤的血凝块、碳素 颗粒、塑料颗粒、花生四烯酸盐等作为栓塞剂, 由颈外动脉注入栓子后结扎,开放CCA,栓子由颈 内动脉(ICA)进入MCA,造成以MCA供血区脑组织损 伤为主的缺血模型。 • 优点:不用开颅,操作较为简单。 • 缺点:无法预测栓塞部位与大小,脑组织缺血不 一,不利于神经症状和脑组织定量分析。
脑缺血模型
脑缺血模型的发展
• 1986年,Koizumi等首先采用血管内栓塞堵塞脑中 动脉开口建立大鼠局灶性脑缺血模型(MCAO)。 • 1989年,Longa等采用血管内栓线阻塞法制备该模 型。 • 之后发展起来的还有双侧颈总动脉结扎法、开颅 机械闭塞法、微栓子栓塞阻断法、化学刺激诱导 血栓性闭塞法、光化学诱导血栓形成法等。 • 综合考虑操作难易度以及缺血效果等方面因素, 运用最为广泛的是血管内栓线法。
4VO全脑缺血法
• 麻醉动物,电凝烧灼双 侧椎动脉;颈前分离双 侧颈总动脉;分别结扎 双侧颈总动脉的远近端, 并从中间剪断,以确保 阻断动脉血流。 • 优点:缺血模型状态稳 定,成功率较高。 • 缺点:对实验温度要求 较高,如控制不当,大 鼠易在实验过程中死亡。
双侧颈总动脉结扎法
• 麻醉动物,颈前分离双侧颈总动脉;分别 结扎,结扎14min,以确保阻断动脉血流后 缝合。 • 优点:操作较简单,对动物的创伤较小。 • 缺点:对实验技术要求较高,在分离迷走 神经时,若操作不当,大鼠易在实验过程 中死亡。
• •
• • • •
Thank y点:无需开 颅,对动物病 理刺激小。模 型重复稳定性 高,方法相对 简单。 • 缺点:对动物 体重要求严格, 一般在250300g间,且丝 线粗细要适中。
改良线栓法
• 方法步骤:仅分离并结 扎颈总动脉,于颈内外 动脉分叉处插入线栓, 而不分离颈外动脉和翼 腭动脉。 • 优点,能精确控制缺血 和再灌注时间,模型损 伤评价高。 • 缺点:模型成功率高
Longa's线栓法
• 麻醉动物,颈部正中 切口,暴露并结扎CCA 和ECA,在CCA分叉处 剪一小口,插入4—0 手术丝线,进入 ICA17—20mm,阻断MCA 起始端及其所有侧枝 供应,在一定缺血时 间后抽出丝线至CCA分 叉处,进行再灌注。
检测指标
• 参照Zea Long评分标准,分别于大鼠术后 清醒时、再灌注开始前后评分: • 0分:无神经损害症状; • 1分:不能完全伸展左侧前爪; • 2分:向左侧转圈; • 3分:行走时向左侧倾倒; • 4分:不能自发行走。
• Longa's传统线栓 法 • 改良线栓法
• 参考文献
• • [1]孙宇,严国锋.改良线栓法大鼠中脑动脉阻塞模型的建立[J].中国比较医 学杂志,2008,18(8):8-10 [2]吴巍,王彦云等.开心解郁汤对双侧颈总动脉结扎大鼠行为学及脑血流量 的影响[J].中医药现代化,2010,,12(4):562-564 [3]王军,大鼠脑缺血模型研究进展[J].中医研究,2003,15(5):60-61 [4]Walson BD,Praolo R,Dietrich MD,et a1.Induction of reproducible brain infarction by photochemically initiated thrombosis[J].Ann Neurel,1985,17:497. [5]张成英,陈前芬.走置脑映血模型血管阻断郝住的选择.四川解剖学杂 志.2000'8(3):146_149 [6]吴远华,朱广旗,胡蓉.线栓法大鼠脑缺血再灌注模型改良与评价 [J].2010,9(13):4-7 [7]王春霞, 刘春风, 包仕尧������ 大鼠局灶脑缺血再灌注模型改良后 的实验研究[ J ]������ 苏州医学院学报, 1999, 19( 2) : 125������
开颅法
• 麻醉动物,耳眼连线的中点垂直切开皮肤, 通过钝性分离颞肌,开颅后暴露MCA,用电 凝器横过嗅束旁的MCA使其凝闭,用10号手 术丝线结扎MCA,造成MCA支配区局灶性脑 缺血模型。 • 优点:实验条件恒定,缺血效果可靠,全 身影响小,局部条件可控制。 • 缺点:需要开颅,创伤大,易感染。