冠脉结扎法制作大鼠心肌缺血模型
ttC

一、T TC染色原理:TTC(2,3,5—氯化三苯基四氮唑)是脂溶性光敏感复合物,1894年首次合成用来检测种子的生存能力,1958年开始用来染色检测哺乳动物组织的缺血梗塞。
它是呼吸链中吡啶—核苷结构酶系统的质子受体,与正常组织中的脱氢酶反应而呈红色,而缺血组织内脱氢酶活性下降,不能反应,故不会产生变化呈苍白。
二、TTC溶液配制:(1 0.1M Na2HPO4: 14.2 mg in 1L distilled H2O2 0.1M NaH2PO4: 12 mg in 1L distilled H2O3 Mix 1L 0.1M Na2HPO4 with 0.5L 0.1M NaH2PO4 adjust pH to 7.44 Dissolve 1g TTC powder (sigma T 8877) in 100ml phosphate solution注意事项:1、TTC新鲜配置。
2、再灌注3小时以上。
3、新鲜组织切薄片2mm左右放置TTC溶液内。
4、TTC放置37度温箱内15-30分钟。
5、如当天显色不好,可从TTC中拿出置入10%甲醛过夜再看。
二、心肌缺血和梗死范围测定a. 完成全部采血后,开胸再次钳夹左前降支,于颈静脉注入3%Evans 蓝2~3ml,(也可以切下心脏再从主动脉注入EB但切记原结扎部位一定要重扎紧)。
确定未缺血与缺血心肌(未缺血心肌呈蓝色,危险区域不染色)。
b.经耳缘静脉推注10%氯化钾(2ml/kg),使心脏停于舒张期,开胸取出心脏。
c.生理盐水冲洗心脏,剥离心包后称重。
d. 将离体心脏用保鲜膜包裹,置于-20℃下保存1h,切取左、右心房及右心室标本,从非梗死区纵行切开左心室。
e. 将缺血区心室肌以平行于房室沟的方向切成4 片,每片厚1~2mm。
置入1%氯化三苯基四氮唑(TTC)磷酸缓冲液(pH7.4)中37℃水浴10~15min。
(避光,振荡)f. 10%福尔马林固定10ming. 梗死区不染色,未梗死区染为红色,红色区与未染色区之和为缺血区。
大鼠心肌梗死模型构建和评价方法的改良

大鼠心肌梗死模型构建和评价方法的改良杨涛涛;肖颖;奚赛飞;马毅超;方明笋;寿旗扬;潘永明;陈民利【摘要】目的优化和改良大鼠心肌梗死模型的构建和评价方法,提高模型的可靠性和稳定性.方法取雄性SD大鼠结扎左冠状动脉前降支建立心肌梗死模型,在模型的构建过程中从麻醉、插气管、保温、手术操作、术后护理等环节进行优化和改进,并观察不同的麻醉方法和术后时间对心肌梗死程度的影响,用不同的染色方式进行心肌梗死模型的评价.结果对比大鼠心肌梗死模型构建过程中各组大鼠麻醉时间、术后恢复以及心肌梗死面积的结果,戊巴比妥钠是更合适的麻醉药;结扎手术后时间对模型心肌梗死范围无明显影响(P>0.05),但心肌缺血危险区面积随术后时间的延长明显减少(P<0.01);TTC与依文思蓝双重染色相对TTC染色能明显观察到心肌缺血危险区和梗死区范围.结论优化和改进后的大鼠心肌梗死模型,提高了动物福利,制备和评价方法更加客观准确.【期刊名称】《中国比较医学杂志》【年(卷),期】2014(024)002【总页数】7页(P46-51,后插4)【关键词】大鼠;心肌梗死模型;方法;改良【作者】杨涛涛;肖颖;奚赛飞;马毅超;方明笋;寿旗扬;潘永明;陈民利【作者单位】浙江中医药大学动物实验研究中心/比较医学研究中心,杭州,310053;浙江中医药大学动物实验研究中心/比较医学研究中心,杭州,310053;浙江中医药大学动物实验研究中心/比较医学研究中心,杭州,310053;浙江中医药大学动物实验研究中心/比较医学研究中心,杭州,310053;浙江中医药大学动物实验研究中心/比较医学研究中心,杭州,310053;浙江中医药大学动物实验研究中心/比较医学研究中心,杭州,310053;浙江中医药大学动物实验研究中心/比较医学研究中心,杭州,310053;浙江中医药大学动物实验研究中心/比较医学研究中心,杭州,310053【正文语种】中文【中图分类】R33心肌梗死是一种严重的心血管系统疾病,已成为中老年人群死亡的主要病因之一。
心肌梗死动物模型具体方法及步骤

心肌梗死动物模型具体方法及步骤原型物种人来源结扎冠状动脉左前降支(LAD)导致心梗模式动物品系SPF级SD大鼠,健康,3-4W,雌雄各半,体重为180g-200g。
实验分组实验分六组:正常对照组、模型组、阳性药组、受试药组三个剂量组。
实验周期72h建模方法心肌梗死是指心肌的缺血性坏死,是一种急性及严重的心脏状态。
心脏作为血液循环动力中心这一功能的实现,需要冠状动脉不断提供的血流供应,当冠状动脉发生病变而狭窄或堵塞,使得冠状动脉的血流急剧减少或中断,便会使相应的心肌出现严重而持久地急性缺血,心肌无法得到足够氧气,最终导致心肌不可逆的缺血性坏死,心脏的收缩和舒张功能降低,机体供血不足,严重者最终导致机体死亡。
1. 大鼠用3%戊巴比妥钠(30mg/kg),腹腔注射麻醉,用小动物剃毛器剃除大鼠胸部及腋下毛发(充分暴露手术区),用碘酒和75%乙醇术区消毒。
2.气管插管:麻醉后,夹趾检测无反应即可进行MI手术。
打开外置光源、显微镜开关,打开呼吸机,设置好各参数(呼吸比2:1,潮气量6-8 mL,频率70 次/min),将气管插管沿声门插入气管,取下大鼠接上呼吸机,观察大鼠呼吸状况,胸廓起伏与呼吸机频率一致表示插管成功,即可进行MI手术。
3. 大鼠采用右侧卧位,用眼科剪在左前肢腋下,用显微剪于三、四肋间打开胸腔充分暴露心脏,显微直镊轻轻夹起少量心包并于左心耳下撕开少许心包,充分暴露左冠状动脉前降支(LAD)或所在区域。
4. 结扎冠状动脉:于显微镜下找到LAD走向或可能所在位置,持针器持取5-0带针缝合线,于左心耳根部下方肺动脉圆锥旁以5-0 无创缝合线穿过左冠状动脉前降支( LAD),以完全阻断LAD血流。
5.关胸:结扎完成后,5-0缝线完全缝合胸腔开口(保证无缝隙、无错位)关闭胸腔,由内向外逐层缝合各层肌肉和皮肤。
6.术后管理:术后密切关注大鼠状态,有无呼吸异常等。
待大鼠自然苏醒后将大鼠从呼吸机上取下并取下气管插管,正常饲养。
pcep4-vegf165质粒和大鼠心梗模型构建

中文摘要【研究背景】血管内皮细胞生长因子(VEGF)有强效的刺激血管新生功能,最近的研究表明对肢体缺血或冠心病患者,可以利用血管生长因子促进局部组织血管新生。
冠心病的血管新生治疗比CABG和PTCA更适合于小冠状动脉狭窄,临床试验已证实这种治疗通过诱导血管新生从而减轻心绞痛症状和改善缺血心肌灌注。
但在临床应用前,我们还需要进行更多的相关研究。
【实验目的】尝试构建一个编码血管内皮生长因子165(VEGFl65)正义cDNA的质粒,并观察它是否能通过转染影响血管内皮细胞(ECV304)的生长速度。
另外,我们也尝试制备大鼠的心肌缺血模型。
【实验方法】通过RT-PCR方法从人胎肝组织中提取vEGFl65cDNA,然后插入真核表达质粒pCEP4,使之编码VEGFl65正义cDNA。
然后我们以脂质体为介质,将上述质粒转染ECV304细胞,并选择稳定细胞系继续培养,描计出生长曲线,在倒置相差显微镜下观察细胞形态。
另外,我们通过结扎大鼠冠脉左前降支(LAD)制备急性心肌梗塞(AMI)动物模型,试验中通过记录大鼠心电图变化判断结扎效果。
【实验结果】重组质粒构建成功,并且经过转染,能有效地促进ECV304细胞转染(P<0.05)。
另外,通过对大鼠心电图变化和组织切片的观察,证明我们成功制备了大鼠心肌缺血模型。
【结论】成功构建了可用于今后冠心病的血管新生治疗研究的VEGFl65重组质粒,以及大鼠心肌缺血模型。
【关键词】:血管内皮细胞生长因子(VEGF);质粒;ECV304细胞;转染;实验性大鼠心肌缺血模型;AbstractBackground:Vascularendothelialgrowthfactor(VEGF)isapotentmitogencapableofstimulatingangiogenesis.RecentstudieshaveestablishedthefeasibifityofusingrecombinantangiogenicgrowthfactorstoenhancearIgiogenesisinpatientswithlimbormyocardialischemia.AngiogenictherapyofCHDseemedtobemoresuitableforsmallcoronaryarterystenosisdiseasethanCABGandPTCA.Clinicalexperimentshaveprovedthatangiogenesistherapymayleadtoreducedanginasymptomandimprovedmyocardialpeffusionindependentofangiogenesis.However,furtherinvestigationsareneededbeforetheclinicalimplementation.objective:Toconstructarecombinedplasmidthatencodingvascularendothelialgrowthfactorl65(VEGFl65)cDNAinasenseorientationandinvestigatewhetherthisplasmidcouldaffectthegrowthrateofthevascularendothelialcell(ECV304).Moreover,wealsotrytomakeanexperimentalmyocardialischemiaratmode.Methods:VEGFl65eDNAwasamplifiedbyreversetranscriptionPeR(RT-PCR)fromfetalhumanlivertissue,andwasinsertedintotheexpressionplasmidpeEP4toconstructtherecombinedplasmidencodingVEGFl65eDNAinasenseorientation.ECV304cellsweretransfectedwiththeseplasmidmediatedbyliposome.Weselectedthestablecelllinesandrecordedthegrowthratesofthem.Wealsoobservedthemorphologicalcharacteristicsofthemunderthereversedphase—contrastmicroscope.Inaddition,themodelofAMIratsweremadebyligatingleftanteriordescendingbranchofcoronaryartery(LAD)underanesthesia.ECGofratsWaSrecordedduringthewholeoperation.Results:Therecombinedplasmidswereconstructed.Andaftertransfection,theycouldenhancethegrowthrateofECV304cells(.P<o.05).What’smore,theECGvariationandtissuesectionsofratsprovedthatwehavemadetheexperimentalmyocardialischemiaratsuccessfully.Conclusions:TheVEGFl65recombinantplasmidsandthemyocardialischemiamodelwerecorrect.TheyCallbeusedintheprospectiveinvestigationsoiltherapeuticangiogenesis.Keywords:Vascularendothelialgrowthfactorl65(VEGFl65);plasmid;ECV304cell;transfect;experimentalmyocardialischerniaratmode;3刚青1993年Hockel等第一次提出血管新生治疗的概念后,血管新生作为一种新的治疗手段受到人们的广泛重视。
映山红总黄酮对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用

映山红总黄酮对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用全碧波【摘要】目的探讨映山红总黄酮对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用.方法选择SD大鼠75只,分为假手术组、模型组、高剂量组、中剂量组、低剂量组,假手术组和模型组分别给予同体积生理盐水灌胃,高、中、低剂量组分别给予映山红总黄酮25.00 mg/kg、12.50 mg/kg、6.25 mg/kg灌胃.建立心肌缺血再灌注损伤模型,缺血30分钟,再灌注120分钟.观察各组心肌梗死范围,测定血清乳酸脱氢酶、磷酸肌酸激酶、丙二醛、超氧化物歧化酶水平.结果模型组心肌梗死范围大于假手术组,高、中、低剂量组心肌梗死范围均小于模型组,差异有显著性(P<0.05).高、中、低剂量组乳酸脱氢酶、磷酸肌酸激酶、超氧化物歧化酶活性及丙二醛含量分别与模型组差异显著(P<0.05).结论映山红总黄酮对大鼠心肌缺血再灌注损伤有保护作用,可能与其抗氧化作用有关.【期刊名称】《卫生职业教育》【年(卷),期】2017(035)013【总页数】2页(P86-87)【关键词】映山红总黄酮;大鼠;心肌缺血再灌注损伤;保护作用【作者】全碧波【作者单位】南阳医学高等专科学校,河南南阳 473000【正文语种】中文【中图分类】G424.31冠脉血管狭窄或阻塞导致心肌缺血缺氧,临床给予相关药物或介入治疗,使阻塞或狭窄的血管再通,血流恢复,当血流恢复后,心肌可发生再灌注损伤[1,2]。
心肌缺血再灌注损伤中,氧化损伤是主要原因。
映山红总黄酮是映山红的主要有效成分,具有抗氧化作用。
本文通过观察映山红总黄酮对大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响,探讨其对大鼠缺血再灌注损伤心肌的保护机制。
1.1 实验动物选择健康雄性SD大鼠75只,平均体重(200±15)g,由华中科技大学动物实验中心提供。
1.2 药品和试剂映山红总黄酮由安徽省合肥市合源医药科技有限公司提供,现用现配,以生理盐水注射液配制。
血清乳酸脱氢酶试剂盒、磷酸肌酸激酶试剂盒、丙二醛试剂盒、超氧化物歧化酶试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供。
浅论冠心丹参注射液药效学研究

浅论冠心丹参注射液药效学研究【摘要】目的观察冠心丹参注射液对健康成年SD大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用。
方法 SD大鼠以结扎冠脉30 min再灌注90 min造成心肌缺血再灌注损伤模型,通过观察血流动力学、生物化学和组织学指标,评价大鼠缺血再灌注前冠心丹参片预处对左心室收缩压(LVSP)、左心室发展压(LVDP)、左心室舒张末压(LVEDP)、左心室等容期压力最大变化速率(±dp/dtmax)等指标的影响;通过测定再灌注90 min后血中乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)活性和心肌组织病理学观察,对药物保护心肌作用进行评价。
结果表明冠心丹参注射液可有效改善缺血再灌注心脏的缩舒功能;降低缺血再灌注末期血中LDH和CK活性;组织病理学检查表明:与溶剂对照组比较,冠心丹参注射液预处理组能明显减轻心肌组织的损伤。
结论冠心丹参注射液有抗大鼠缺血再灌注引起的心肌损伤作用。
【关键词】冠心丹参注射液;心肌保护;缺血再灌注Abstract:Objective To observe the cardioprotective effects of Guanxin Danshen injection on myocardium injury induced by ischemia reperfusion in anesthetized adult SD rats.Methods The myocardial injury of rats induced by ischemia-reperfusion was produced by the ligation of left coronary artery for 30 min followed by 90 min reperfusion.The influence of Guanxin Danshen injection on the changes of biochemistry,histology and hemodynamics,such as LVSP,LVDP ,LVEDP and dp/dtmax,were evaluated.The serum lactate dehydrogenase(LDH) and creatine kinase(CK)activities were assayed by the end of the reperfusion.Results The systolic and diastolic functions were improved,and the serum LDH and CK activities were reduced in Guanxin Danshen injection 100 mg/kg iv group.Thehistology changes were manifested.The pretreatment of Guanxin Danshen injection alleviated the myocardial damage distinctly,compared with ischemia-reperfusion group.Conclusions The experimental results demonstrate the effects of Guanxin Danshen injection on myocardial injury induced by ischemia-reperfusion in anesthetized rats.Key words:Danshen Guanxin injection; myocardial protection; ischemia reperfusion1 冠心丹参注射剂的优点及提取工艺简介天然植物中有许多活性物质具有抗心肌缺血,缺氧作用,其中一些已开发成治疗冠心病和心绞痛的新药。
降脂中药对大鼠急性心肌缺血的影响

降脂中药对大鼠急性心肌缺血的影响张玉华(中国人民解放军第四军医大学)[摘要] 目的:观察第四代降脂宁颗粒对冠脉结扎及垂体后叶素致大鼠心肌缺血模型的影响。
方法:给予第四代降脂宁颗粒7 d后,采用结扎左冠状动脉复制大鼠急性心肌梗死模型,TFC染色后计算梗死心肌占心室的百分比;采用垂体后叶素注射致大鼠急性心肌缺血模型,观察给予第四代降脂宁颗粒7 d后对造模后心电图sT、T波的影响。
结果:第四代降脂宁颗粒各剂量组均可以不同程度地降低心肌梗死范围,差异具有统计学(P<0.05);第四代降脂宁颗粒各剂量组能减少大鼠心电图的T波和sT段在给予垂体后叶素30 S内的上抬幅度,和模型组比较具有统计学差异(P<0.05,P<0.01)。
结论:第四代降脂宁颗粒对大鼠急性心肌缺血具有一定的保护作用。
[关键词] 第四代降脂宁颗粒;心肌缺血;心肌梗死;心电图ST 冠心病心绞痛相当于中医胸痹心痛的范畴,早在《内经·素问》中就有对此病的描述、预后分析及治疗的记载。
张仲景《金匮要略》列专篇对其论述,并创立了治疗心绞痛的治疗体系。
近年来的研究提示中医药在治疗冠心病心绞痛方面具有速效、疗效稳定、毒副作用小等优点,在中成药的研究开发等方面亦进行了大量的工作,为冠心病的防治做出了突出的贡献。
然而,当前的国内中成药市场上中成药的功能比较单一,或者以活血化瘀止痛为主,或者以芳香开窍急救为主;或者以益气、养阴培本为主;尚缺乏针对气阴两虚、瘀阻心脉型胸痹的药物。
而我们在临床实践中观察到,胸痹心痛(冠心病心绞痛)往往由多种危险因素长期作用于人体后发生,多发于40岁以上的中老年人,其证往往虚实夹杂,本虚标实。
单纯实证或虚证非常少见。
根据这一临床实际,我们结合临床病症特点和多年诊治冠心病的经验,用第四代降脂宁颗粒,既针对患者气阴不足的本虚,又充分考虑病发时瘀血痹阻的标实,经过数年临床实践,证实第四代降脂宁颗粒疗效较单用益气养阴或活血化瘀治法为优。
川芎嗪对大鼠心肌缺血再灌注损伤细胞凋亡的影响

川芎嗪对大鼠心肌缺血再灌注损伤细胞凋亡的影响作者:刘静牛鹏武来源:《中国实用医药》2011年第02期【摘要】目的探讨川芎嗪对大鼠心肌缺血再灌注损伤时细胞凋亡的影响及可能的机制。
方法雄性SD大鼠36只随机分三组:假手术组、模型组、川芎嗪治疗组,每组12只。
用结扎大鼠左冠状动脉前降支法制备心肌缺血再灌注模型,测定再灌注前静脉注入川芎嗪对损伤大鼠心肌组织中MDA,SOD生成的影响;免疫组化法检测大鼠心肌细胞Bcl-2、Bax基因表达。
结果①川芎嗪组能减少心肌组织中MDA生成,并明显提高缺血再灌注组织中SOD的活力;②川芎嗪组中bcl-2表达明显增多,平均灰度值明显下降,与模型组比较有显著差异(P>0.01),bax表达下降,但无统计学意义(P>0.05)。
结论川芎嗪可能通过拮抗氧自由基、上调凋亡抑制基因bcl-2等作用,对心肌缺血再灌注损伤时细胞凋亡有一定的防治作用。
【关键词】川芎嗪;缺血再灌注损伤;自由基;心肌细胞凋亡Protective effects of chuan xiong qin against ischemia/reperfusion injury in ratsLIU Jing,NIU Peng-wu.Department of cardiology,the nineth people’s hospital of shenyang,Shenyang 110024,China【Abstract】 Objective The objective of the present study is to investigate the Effects and mechanism of chuan xiong qin on cardiomyocyte apoptosis after ischemia reperfusion.Methods36maleSprague- Dauleyrats were randomly divided into Three groups:sham operating group, ischemia reperfusion group, treatmentgroup,which group had 12 rats. Theleftanteriordescended(LAD)coronary arterywas ligated to establish the ischemia/reperfusion heart model. Theratswere injected chuan xiong qinbeforereperfusion. Theconcentrations ofSOD,MDA inmyocardial were measured;The expression of Bax andBcl-2 genes were investigated by immunohistochemistry.Results ①chuan xiong qin decreased the MDA contents, improved the SOD activities;②chuan xiong qin donot inhibit the expression of bax gene but significantlyincreased expression of Bcl-2 gene.ConclusionThe results indicate that chuan xiong qin can inhibit apoptosisinduced by ischemia-reperfasion injury throughresisting thedamagingof free adical and increasing the expression of Bcl-【Key words】 Chuan xiong qin; Ischemia-reperfusion injury; Free adical; Apoptosis近年来,研究发现细胞凋亡(apoptosis)是急性心肌缺血再灌注过程中心肌细胞死亡的重要机制之一,因此深入研究急性心肌缺血再灌注时心肌细胞的凋亡及其防治有着十分重要的意义[1]。
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冠脉结扎法制作大鼠心肌缺血模型1.1实验材料1.1.1实验动物清洁级Wistar近交系大鼠100只(购自中国科学院上海实验动物中心),均为雄性,体重245~320g(平均278.2±22.2g),饲养环境为清洁级。
1.1.2试剂3%戊巴比妥钠,1%肝素钠,Evans蓝和N-BT磷酸缓冲液(Sigma公司)。
1.1.3实验仪器心电图机,动物呼吸机(浙江医科大学医疗仪器设备厂,DH150型动物呼吸机),Buxco系统(Buxco公司)。
1.2模型制作1.2.1动物分组根据研究目的,实验动物共分六组;其中五个组需手术制作模型,合称手术组,另一个组为假手术组。
为满足每组12只的要求,先后有100只动物随机进入手术组(85只)与假手术组(15只)。
1.2.2制作方法1.2.2.1手术组用3%戊巴比妥钠(30mg/kg)行腹腔注射麻醉,麻醉满意后置于手术台,四肢及头部仰卧固定于手术台上,四肢皮下连接心电图电极,记录标准Ⅱ导联心电图,颈部皮肤备皮消毒,胸骨上窝上正中切开皮肤0.5cm,向上钝性分离推开下颌下腺,剪除气管前肌肉,使气管在没有任何拉钩牵引的情况下能充分显露,彻底止血后于第2~3气管环间行气管横行切开,注意不要切断气管软骨环,切口长度不超过气管周径的1/3,擦干其内分泌物后插入气管插管(用小儿吸痰管自制),深度为0.5~1cm。
连接空气呼吸机进行人工控制呼吸,呼吸频率90次/分,潮气量10~12ml,吸呼比设为1﹕1。
左前胸去毛,消毒铺巾,顺肋间隙方向于胸骨左旁第3~4肋间切开皮肤,长约1cm,逐层分离皮下组织、肌肉,于2~3肋骨间撑开进胸,向右上方推开胸腺,可暴露心脏及大血管根部,切开心包,轻挤大鼠胸廓,将心脏挤出,有部分动物在左心耳下缘与肺动脉圆锥间可以看见左冠脉前降支起始部,用6-0Prolene线缝针,进针深度控制在0.1cm,宽度为0.1~0.2cm(图1);回纳心脏入胸廓,待动物的数十次心动周期后,收线打结;观察数分钟后,彻底止血后逐层关胸。
关胸过程中于切口内放置排气管(用小儿头皮针的软管自制),关胸毕,抽空胸腔积气后拨除。
恢复大鼠自主呼吸,拨出气管内插管,清除气管内分泌物,气管切口及颈部切口开放,不作缝合。
手术过程中分开胸后、缝针后、结扎后和关胸后四个点记录心电图变化;合格动物2周及6周后均复查心电图。
以上手术均在严格无菌条件下进行。
术后肌肉注射青霉素钠20万单位/d,连续5天抗感染。
1.2.2.2假手术组仅在左心耳下缘与肺动脉圆锥间左冠脉前降支位置取同样大小的针缝针而不打结,余操作与手术组同。
1.3心功能检测模型制作6周后(干预治疗4周后),再次3%戊巴比妥30mg/kg腹腔内注射麻醉。
原切口进胸,分离粘连,显露心尖,将含肝素液导管自心尖向心底方向插入左心室腔内,导管另一头连接于压力换能器,导入Buxco系统描记左心室压力(LVP)曲线,测得左心室收缩压(LVSP)、左心室舒张末压(LVEDP),同时将LVP电信号同步输入微分器,描记曲线,测得左心室等容收缩期室内压最大上升速率(+dp/dt max)、左心室等容舒张期室内压最大下降速率(-dp/dt max)。
1.4心梗面积的计算除模型评估亚组动物全部计算心梗面积外,余各亚组及假手术组各取4只计算面积。
心功能检测毕,自左室导管注入10%氯化钾1ml,使心脏停止在舒张期,再以5%的Evans蓝2ml注入,以区分心肌的心梗区(不染色)和非心梗区,立刻剪下心脏,用生理盐水灌洗,并除去心房与右室组织,称重。
与左室长轴垂直作连续切片,每隔2mm一张;放入0.1%的N-BT磷酸缓冲液(pH7.4)37℃水浴30min,梗死心肌细胞中脱氢酶因细胞膜损伤而完全释放而丢失,不能使N-BT还原染色,因而梗死心肌不被染色,残余存活心肌则被染成蓝色(图2)。
染色后再用生理盐水冲洗,将未着色的缺血(缺血)区域小心切下,并称湿重。
用以下公式计算缺血心肌占全心重量的百分比:心肌梗死范围(%)=(未着色缺血区域湿重/全心湿重)×100%。
1.5统计学方法数值变量以x¯±s表示,组间均数以t检验,所有计算在统计软件SPSS11.0上进行,取α=0.05。
2结果2.1死亡率假手术组15只动物,死亡1只,原因为失血性休克。
85只手术组动物中在24小时内11只死亡,死亡率为12.9%(11/85),死亡原因有急性心衰(5例)、失血性休克(3例)、呼吸衰竭、心律失常和麻醉意外(各1只);另对照亚组与模型评估亚组各2只于实验第4~5周死亡,死亡原因为慢性心衰,这4只动物均纳入术后6周心梗面计算中。
2.2合格情况心电图以结扎前(图3As、3Ao)为正常,以利判别,存活的14只假手术组动物均合格,心电图(图3Bs)及术中肉眼观正常,任选12只进入研究,6周后心脏标本截面整齐均匀,无心肌变薄或颜色变化(图4A),2周、6周后心电图也无明显变化(图3Cs、Ds);74只存活的手术组动物的合格标准为:①术中见结扎后肉眼观有明确的、一定范围的结扎线远端心肌活动度减弱或消失,心肌颜色变暗;②1~20min 后出现不同程度的心电图肢导联ST段弓背向上抬高,无或仅有短暂的心律失常(图4D);③脱机后,呼吸平稳,不需再次呼吸机辅助者。
合格动物达到60只后,不再制作模型,故模型合格率为81.1%(60/74)。
所有进入实验的动物2周后均再次开胸并复查心电图,合格动物2周后复查心电图表现有①ST段弓背向上抬高;②QRS波群幅度降低;③ST段低平等;无一例出现心律失常(图4Co)。
肉眼观为左室前外侧壁可见椭圆形、不规则形心肌变白区,估计占左室面积的1/3~1/2不等,变白区心肌活动减弱或消失,甚至有反常运动。
手术组中的模型评估亚组中的6只大鼠此时处死,其心脏可见左室前外侧壁明显变薄,心肌横截面可约占左室周径1/3的左室前外侧壁明显变薄(图4B)。
假手术组动物2周时心电图无明显变化,肉眼观大致正常。
手术组动物胸腔内粘连与假手术组相似,但有6例伴胸水,而假手术组无胸水。
术后6周再次开胸并复查心电图,假手术组心电图与肉眼观基本同前;手术组动物心电图与4周前相比无明显变化(图3Do),但肉眼观有不同程度的心肌变白区的扩大,以模型评估亚组和对照组更为明显(图4C)。
2.3心功能检测本文列举假手术组与手术组中的对照亚组、模型评估亚组的测得值(表1),手术组中有4只动物于第4~5周死亡。
表1:心功能比较(tab 1: Compare of heart function)例数(cases)心功能(Heart function)LVSP LVEDP+dp/dt max max假手术组(sham operation group)手术组(operation group)2088.1±10.011.6±6.83744.8±530.72941.9±516.4各(all)P=0.0002.4心梗面积手术组中模型评估亚组术后2周时6只动物的心梗面积为(34.4±6.0)%(22.8%~44.7%),而对照亚组(随机取2只加上术后第4周死亡的2只)和模型评估亚组术后6周时(含第5周死亡2只的另6只)10只动物的是(45.7±6.6)%(37.4%~56.0%);6周时面积明显大于2周时面积(P=0.004)。
2.5组织病理学检查假手术组动物心脏三层结构清晰,心肌纤维排列整齐,未见断裂,变性及坏死;间质内未见炎细胞浸润;心内膜,心外膜亦未见异常改变(图5A)。
2周时,手术组的模型评估亚组6只动物心脏左室前壁及心尖部心肌厚层或全层梗死,近心外膜心肌梗死更重,梗死区心壁变薄;心梗区内的坏死心肌组织大部份被溶解吸收,被增生的肉芽组织所替代,其间可见散在分布呈岛状或细带状的存活心肌组织(常间断联成片),梗死区心肌纤维红染,间隙增宽,横纹消失,核固缩或溶解;梗死区边缘可见充血,出血带及不等量中性粒细胞浸润;梗死区心外膜表面可见渗出的不等量纤维素,中性粒细胞及漏出的红细胞;内膜光滑,未见附壁血栓形成(图5B)。
6周时,心梗区镜下基本全部是纤维母细胞和纤维细胞以及致密的胶原纤维束,呈束状或平行状排列,胶原纤维束之间几无残存的存活心肌组织,炎性细胞浸润已少见(图5C)。
3讨论制作充血性心力衰竭动物模型的病理机制包括压力超负荷、容量超负荷、心肌收缩力下降等。
心肌缺血造成心肌细胞数目减少、心肌收缩力下降,其动物模型主要用于心肌缺血后的病理生理变化、新的治疗方法的实验研究;多种动物可用于模型制作, 如小鼠、大鼠、豚鼠、兔、猪、犬、羊等;猪及犬个体较大,操作及观察较为容易, 但价格较贵, 因此所以许多研究者更倾向于选用个体适中, 价格相对便宜的大鼠,大鼠中常可选用Sprauge-Dawley大鼠及Wistar大鼠。
冠状动脉结扎法和左室液氮冷冻法是大鼠动物模型的常用制作方法,均可造成左室心肌的缺血坏死,前者主要是通过狭窄或闭塞冠状动脉造成心肌缺血和梗塞, 致心肌收缩力下降引起心力衰竭,最大的优点为临床相关性好,但受多种因素的影响,心梗区面积不易控制,位置常变化,动物模型之间的变异大,心功能检测易出现多变性;而冻伤模型中梗死造成的瘢痕组织位置相对固定,瘢痕的面积大小也相对恒定,心功能测定时动物变异小,但临床相关性差。
鉴于两种模型各有的优缺点,而我们的干细胞转基因治疗冠心病的实验研究设计侧重于最大限度地模拟临床,故选用前者。
结扎左冠状动脉法上世纪50年代己基本成熟[1],效果确切,当心肌梗塞面积超过20%时就可出现明显的心衰[2]。
模型间的齐同性、稳定性和降低动物的死亡率是造模的关键,结扎大鼠左冠状动脉, 随结扎部位的高低可造成面积大小不等的心肌梗死,因此精确的操作步骤,并力争在同一高度确切结扎是保持模型的稳定性的关键,也是降低动物死亡率的关键;经解剖死亡动物及淘汰动物(处死后先取骨髓细胞),可以发现大鼠左冠状动脉主干短,自左冠状窦发出后立刻分为回旋支与左前降支,左前降支起于左心耳与肺动脉圆锥间,走行于前室间沟的以外膜深面,供应左室前外侧壁大部与室间隔前部,从心表面观察,大部分动物的左前降支肉眼无法辨认。
因此在模型制作的过程中,应以左心耳的下缘为标记,如图1所示,平左心耳的前下角进针,向右缝0.1~0.2cm以跨越前室间沟缝扎前降支,进针深度0.1cm已足够,且不易形成心脏的穿透性损伤;为保证手术操作的精确度,必须有良好的手术视野,自第2~3肋间与身体纵轴线成45度角撑开,向上方推开胸腺后,可满意显示左心耳与肺动脉圆锥,挤出心脏后可方便地在左心耳与肺动脉圆锥间缝针,如果心脏出血,切忌盲目钳夹,以造成更大的损伤,此时可以干纱布压迫出血点,如压迫准确,力度适当,大多数情况下可以止血。