缺血性脑卒中的动物模型完整版
SHRSP脑卒中的理想动物模型
SHRSP大鼠是脑卒中自发性高血压模型动物,是从SHR大鼠中通过选择交配,再经继代近亲繁殖培育而成的.SHRSP大鼠的脑卒中发病率达90%以上,表现为脑出血或脑梗塞,病灶周围脑血管管壁肥厚并有玻璃样变性.血浆高血压蛋白酶原活性升高,相对分子质量变大,血压升高是促使脑卒中发生和发展的前提.经HFC负荷试验,血液中总胆固醇升高5.9～9.7倍,肾病变加重,出现肾小球泡沫细胞.高血压症状持续的时间越长这种细胞出现的频率越高,高血压造成的肾毛细血管损伤加大了脂质的通透性,而高血脂是促进肾病变发展的重要因素.泡沫细胞好发于正在硬化的肾小球,这种选择性分布的特点人与大鼠是一致的,故有可能作为本病的模型使用.。
脑缺血动物模型
脑缺血动物模型的制作目录一、简介二、前言三、脑缺血动物模型的分类四、脑缺血动物模型的制作1. 仪器和设备2. 四血管结扎全脑缺血模型3. 大脑中动脉结扎模型4. 光化学脑梗塞动物模型5. 自发性高血压鼠的脑卒中模型6. 血管内栓线技术的局灶脑缺血模型五、脑缺血模型的测量指标六、影响脑缺血损害的相关因素1. 脑缺血的程度2. 体温和脑温3. 麻醉4. 血液因素和其它七、参考文献一、简介一个生理上可控的和可复制的脑缺血动物模型是研究其病理机制和试验新的疗法所必需的。
本节介绍脑缺血动物模型的制作方法。
首先介绍脑缺血动物模型的分类，然后分别介绍几种常用脑缺血模型的制作，包括四血管结扎全脑缺血模型、大脑中动脉结扎和光化学梗塞局部脑缺血模型等。
同时，结合模型的应用，介绍缺血模型的测量指标和相关影响因素。
二、前言脑血管疾病是导致我国中老年人死亡的第一号疾病，也是世界性卫生战略研究重点之一。
在脑血管疾病中以缺血性疾病的发病率占据首位。
通常在轻度缺血/缺氧的情况，脑的补偿机制保护着中枢神经系统免受损伤，但当缺血程度加重时，便会发生不可逆的神经损害，导致系列的临床症状，甚至死亡。
临床上，脑血管意外、心肌梗塞、休克、新生儿窒息和脑外伤都可引起神经元的缺血性损害。
因此积极探讨脑缺血的损害机制及防治措施，具有重要的科学意义[1]。
一个生理上可控的和可复制的动物模型对于系统地、全面地研究脑缺血的病理生理过程和试验新的治疗方法是非常必要的。
首先，尽管临床上脑缺血的发病率很高，可以提供较多的病例。
但是，人类脑缺血是非常多样性的，其表现形势、病因和缺血区的解剖学定位，有着很大的不同。
这种多样性防碍了进行统计学分析和设置对照的可能性。
其次，精确的组织病理学分析、生物化学和生理学研究、常常需要侵入性的外科程序和直接的脑组织取样分析。
第三，发生在缺血性脑损伤早期事件的观察（几分钟甚至几秒钟），只能在实验动物身上才能做到。
最后，由于缺血是一种供血异常，血管因素在其中发挥了重要作用，而血管因素的改变无法用组织细胞培养或脑片孵育的方法来模拟。
脑卒中动物模型实验原理
脑卒中动物模型实验原理
1.1 缺血性脑卒中
2.1.2 线栓法
实验动物：MCAO大鼠、MCAO小鼠
模型特点：利用线栓闭塞大脑动脉血管，无需开颅，缺血时间和部位易控制，并发症少，是目前使用最广泛的脑卒中模型。
获取方法：可直接购买商品化模型
2.1.2 光化学法
实验动物：大鼠、小鼠
模型特点：无需开颅，重复性较高，病灶部位可控，但缺乏缺血半暗带，无法模拟部分病例的生理变化，适用于慢性脑缺血研究。
获取方法：系统给与光敏剂后，利用高强度光源照射，以激活脑区的光敏剂，产生脑水肿和血小板微血栓，造成局部梗死。
2.1.3 开颅电凝法
实验动物：大鼠、小鼠
模型特点：缺血效果稳定，出血量少，是目前公认的标准大脑中动脉闭塞模型，但开颅存在一定风险。
获取方法：右侧颞下入路进行开颅，采用双极电凝将大脑中动脉闭塞后切断。
1.2 出血性脑卒中
2.2.1 自体注入法
实验动物：ICH大鼠
模型特点：采集自体股动脉血注射至大鼠右侧基底节制作ICH模型，操作简便，出血部位稳定，与人类脑出血病理过程相似。
2.2.2 自发脑出血
实验动物：大鼠
模型特点：将高血压与出血性脑卒中有机结合，适用于高血压引起的脑出血病理生理机制研究。
获取方法：对SHR（自发性高血压）大鼠进行大脑中动脉结扎处
理
2.2.3 胶原酶注入法
实验动物：大鼠、小鼠
模型特点：操作简便，重复性高，与临床脑出血病理生理相似性高，但实验影响因素较多，稳定性较差。
获取方法：将胶原酶通过微量注射器注射入动物尾壳核内。
脑缺血动物模型的制备方法
• 苯巴比妥钠对体温和呼吸影响最大， 不太适合作这种模型。
3. 栓线的性能和深度：
• 栓线的粗细： • 栓线的性质： • 栓线插入的深度：
• 4. 体温和脑温： • 5. 梗死时间：
1、1.5 h无梗死灶， 2h只在基底节出现梗死灶； 4h面积增大； 12h面积趋于稳定； 24h的面积与2h无差异，但死亡率增加。
• 2.自发性脑卒中模型：
采用自发性高血压大鼠或通过 肾动脉狭窄或包裹肾脏的方法造成 动物肾性高血压，随着鼠龄的增长 而产生自发性脑卒中。
• 3. 椎基底动脉脑缺血模型：
将豚鼠麻醉，仰卧位固定。暴 露枕部颅底，手术显微镜下磨出一 个 57mm 的 骨 窗 ， 游 离 基 底 动 脉 ， 并穿一条“0”号丝线，其上方一个 重0.5g金属球，造成基底动脉血流 部分阻断，进而形成急性脑干缺血 模型。
• 1987 年 Dietrich 等 用 波 长 560nm 的光束经颅骨表面照射已经静脉 注射过光化学诱导剂玫瑰红B的 鼠脑的特定部位，复制出大脑皮 质血栓性梗死模型。
• 1.5 微栓子栓塞阻断法：
分离一侧的CCA、ECA、ICA，将 无菌干燥研碎筛滤的血凝块、炭素 颗粒、塑料颗粒等作为溶栓剂，由 ECA注入栓子后结扎ECA，开放CCA， 栓子由ICA进入MCA，造成以MCA供血 区脑组织损伤为主的缺血模型。
大 鼠 线脑 插底 入动 部脉 位环 及 拴
动物模型成功的标志：
• 清醒后出现同侧霍 纳氏征（Homer，瞳 孔缩小）、对侧肢 体瘫痪或向对侧旋 转、甚至是出现惊 厥。打开大鼠大脑 后可见阻塞侧的大 脑半球肿胀、苍白， 体积明显大于对侧。
• TTC（四氮唑红）染色：
大鼠缺血模型
大鼠和小鼠的优势
1. 大鼠品种多，易于饲养，价格低廉 2. 纯种鼠属近亲交配，基因型相似，脑血管解剖和生理机能也相 似 3. 大鼠脑血管解剖和生理机能接近于人类 4. 脑血管损伤部位恒定，实验重复性好 5. 动物存活时间长，利于脑缺血相关病理改变过程的研究 6. 脑体积大小适宜，易施低温固定技术和组织生化分析 7. 有关系列大鼠的生理、药理和生化方面的实验资料可供分析比 较 8. 克服了体外实验无法实施再灌流的缺陷 9. 沙土鼠缺乏后交通动脉及完整的基底动脉环，两侧大脑供血相 对独立，通过闭塞一侧或双侧CCA即可复制效果明显的同侧或 双侧脑缺血模型
栓线法
由 ECA 插入 4 -0 尼龙线进入 ICA , 阻断 MCA起 始端而导致局灶性脑缺血。通过提拉插线可以造成 再灌流损伤模型。
优点：该法手术创伤小, 动物易长时间存活血栓形
成过程与人类相似可选择皮层梗塞部位
缺点：较早地导致终末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，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
开颅法、光学法、栓塞法、栓线法。
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。
动物脑缺血模型建立.pptx
临床表现
早期：缺血性症状，多表现为局灶 神经功能缺损 晚期：出血性症状，多表现为脑室 内出血，脑室旁出血
2.发病特点
3.发病原因：
3.发病特点
正常人群中每1000人每年发病为0.31～ 0.64人，中老年人比较常见。随着年龄的 增长发病率呈指数递增，75岁以上年发病 率达每1000人2.93。
（4）大鼠脑缺血模型
二血管阻断法 全脑缺血模型： 四动脉阻断法
三动脉阻断法
栓塞法 栓线法 局灶性脑缺血（MCAO）模型 光化学法、 开颅法
四动脉阻断法
戊巴比妥钠腹腔麻醉, 腹卧固定大鼠,颈后正中切开 , 暴露第一颈椎的两侧 翼板小孔, 用单极电凝针插入其中 ,烧灼双侧推动脉 , 使之永久闭塞 ,24 h后 再仰卧位 , 局麻喉部 , 在喉头与胸骨间 3 cm处正中切口 ,分离暴露二侧CCA , 手术缝合线打活结 结扎 , 阻断两侧 CCA使缺血 30 min , 松开活结 ,造成大鼠 全脑缺血再灌流模型。
二.动物脑缺血模型
• 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。 • 之后发展了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。
1.脑缺血动物模型分类:
A.根据动物种类分类：
可分为猩猩，猴子，狗，猫，猪，兔子，大鼠，小鼠等脑缺血模 型。
B.根据缺血范围分类：
全脑缺血和局灶性缺血。
完全阻断或骤然降低大脑 的血流，造成全脑缺血。 暂时广泛地影响各个脑区， 病理改变发生在易损区。
全脑缺血模型 ：
永久性闭塞
大脑中动脉闭塞小鼠模型
大脑中动脉闭塞小鼠模型卒中是一种常见的神经系统致命疾病。
88%的缺血性卒中系因血管闭塞。
因为大多数缺血组中发生在大脑中动脉支配区，所以大脑中动脉为卒中小鼠模型重点。
堵塞大脑中动脉的管腔内单线模型用来模仿持久或短暂的闭塞。
这个技术不需要颅骨切除术，切除部分颅骨的外科手术会影响颅内压及体温。
这一技术已广泛应用于模拟持久和短暂局部缺血症状的小鼠。
方案：大脑中动脉闭塞模型1、将5.0单缝线剪成20mm一段，将一端加热烧圆，用显微尺测量直径。
我们最终选直径0.21—0.22mm的缝线，用于25-30g体重小鼠。
2、高压蒸汽灭菌法消毒所有手术用品。
70%乙醇消毒手术台和器械。
3、用5%异氟醚麻醉8-12周小鼠。
诱导麻醉后，将异氟醚调至1.5%小剂量维持。
4、将小鼠仰卧位至于加热板上。
插入一直肠探针，监测并维持小鼠体温在36.5-37.5℃之间。
5、颈部术区备皮。
用70%酒精清洁术区。
6、在立体显微镜下颈部正中1cm切口，拉钩暴露手术部位并找到右侧颈总动脉、颈外动脉、颈内动脉，并将其与周围神经及筋膜分离。
7、进一步分离ECA远端，用双极电凝器凝固ECA和STA，于凝固点切断ECA和STA8、在ECA根部松放两根8.0丝线，在颈总动脉分叉处放置一个血管夹。
9、在ECA残端做一小切口，测量并记录圆头5.0单缝线的长度，插入小口内并向前送入夹子处。
缩紧两丝线，确保单缝线刚好能顺利进入。
10、移除血管分叉处的血管夹，轻轻向前送入单缝线，从ECA到ICA，大概超过CCA分叉处9-10mm，堵住MCA。
整个手术大概花用30-45分钟。
11、缝合颈部切口，将小鼠放置35℃保温箱中苏醒，然后放回笼中。
小鼠苏醒大概需要5-10分钟。
若需短暂性大脑中动脉闭塞模型，可在0.5-2小时后将小鼠再麻醉然后将缝线退到ECA根部。
12、诱导MCAO24小时后，5%异氟醚麻醉小鼠，颈髓离断法取出大脑。
冠切成四个2mm片，室温下将每片放置2% 2，3，5-氯三苯四唑（TTC）磷酸缓冲液中，以测定缺血面积大小。
大鼠大脑中动脉缺血模型
大鼠大脑中动脉缺血模型
大鼠大脑中动脉缺血模型是一种用于研究脑血管疾病的实验动物模型。
该模型通过阻塞大鼠大脑中动脉，使特定区域的脑组织缺氧，从而模拟脑卒中等脑血管疾病的病理过程。
该模型的建立常用的方法有两种：颅骨开窗法和线栓法。
颅骨开窗法是通过手术在大鼠头部挖取窗口，暴露出脑表面的动脉，然后用丝线或微疏松的阻塞物将动脉堵塞，造成脑缺血。
线栓法则是将一根细线或者硬化的凝血物插入大鼠颈动脉，将其推进至前大脑动脉分支处，从而阻塞动脉血流。
这种模型可以模拟脑血管疾病引起的脑缺血损伤，包括缺血区域的神经元死亡、神经胶质细胞激活、炎症反应等。
研究人员可以通过该模型观察脑缺血后的病理变化和分子机制，评估各种药物或治疗方法对脑缺血的治疗效果。
需要注意的是，动物实验必须符合伦理规范和相关法律法规，研究人员应尽量减少动物的痛苦和不适。
同时，在进行实验前需要仔细设计实验方案，选择适当的动物模型和操作方法，以确保实验结果的可靠性和准确性。
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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。
光化学法是在系统给予荧光物质后，用可穿透颅骨的光线，激活特定脑区的荧光剂，从而达到局部梗死的目的。
这种方法可以做到高度的可重复性，并且病灶可以相当局限。
但缺点是这种方法制作的模型缺乏缺血半暗带，因而不能很好地模拟某些病理生理变化。
另外还有血栓栓子模型和栓塞微球模型，这两种方式与实际临床病理生理过程更为相近，但同时也有梗死位置变异性大，并且有不可预知的血管再通等问题。
尽管有如此众多的动物模型，但由于模式动物本身和人有诸多差异，在许多结构和功能上都不能完全模拟。
随着对脑功能研究的进一步深入，这些简单的动物模型将不适用于许多高级神经功能的研究。
诸如卒中后认知功能损伤、神经精神症状、抑郁、睡眠呼吸暂停等常见的卒中后并发症的研究均在不同程度上因为缺少有效的动物模型而受到阻碍。
而这也将是卒中动物模型进一步发展所要解决的问题。
1. Sommer, . Ischemic stroke: experimental models and reality. Acta
Neuropathol133, 245-261 (2017).。