大鼠急性心肌梗死动物模型的建立和评估

大鼠急性心肌梗死动物模型的建立和评估

【摘要】目的建立一种稳定可重复的大鼠急性心肌梗死模型。方法SD大鼠经氯胺酮麻醉后，经口人工呼吸，开胸结扎左冠状动脉前降支。4周后行超声心动图、血流动力学和组织病理学检查。结果①心电图和组织病理学检查证实，成功建立了大鼠急性心肌梗死模型，梗死面积40%~45%（平均42%）；②与假手术组比较，心肌梗死大鼠左室收缩末径、左室舒张末径和非梗死区增厚指数明显增加（P＜0．01），左室后壁、左室前壁、梗死区变薄指数、左室射血分数和左室短轴缩短率显著降低（P＜0．05，P＜0．01）；③心肌梗死大鼠动脉收缩压、舒张压、左室收缩压、左室内压最大上升和下降速率均低于假手术组（P＜0．01），心率和左心室舒张末压高于假手术组（P＜0．01）；④两组大鼠左、右心室实际和相对重量以及胶原容积积分之间的差异有统计学意义（P＜0．01）。结论本文建立心肌梗死动物模型的方法操作简单、重复性好、结果可信。

【Abstract】Objective To develop a steady and reproducible myocardial infarction(MI) model in rats.Methods SD rats were anaesthetized with ketamine.After linking with respiration machine，left anterior decending coronary artery was ligated.Echocardiogram，haemodynamics and histopathology were done four weeks after ligation.Results ①The model of MI was established successfully and proved by electrocardiogram and histopathology.Infarct sizes were 40%~45%(average 42%).②Compared with sham operation group，MI rats had higher left ventricular systolic diameter，left ventricular diastolic diameter and non-infarcted region thickening index (P＜0．01)，and lower posterior wall diameter，anterior wall diameter，infarcted region thinningz index，left ventricular ejection fraction and fractional shortening (P＜0．05，P＜0．01).③Systolic blood pressure，diastolic blood pressure，left ventricular systolic pressure and the maximum rising and dropping rates of left ventricular pressure decreased，while heart rate and left ventricular end-diastolic pressure increased after MI.④There were significant differences in left ventricular actual weight，right ventricular actual weight，left ventricular relative weight，right ventricular relative weight and collagen volume fraction between sham operation group and MI rats (P＜0．01).Conclusion This experiment provided an easy way to establich the MI model，which was reproducible and credible.

【Key words】Coronary artery;Myocardial infarction;Modelanimal;Rats

心肌梗死（myocardial infarction，MI）是21世纪医学亟待解决的难题之一[1]。由于MI的许多病理生理资料难以从临床研究中获得，其防治上的进展有赖于基础研究上的突破。MI动物模型的建立是开展基础研究的第一步，它对于研究人类MI的病理生理变化、心电生理改变以及评价各种治疗方法具有重大价值。结扎左前降支制作MI模型，是一个被广泛接受近于成熟的动物实验模型。但随着实验技术的发展，它的一些操作步骤、评价指标等方面仍需进一步改进。本实验在传统方法的基础上作了相应的改进，以SD大鼠为实验对象建立MI动物模型，方法操作简单、模型成功率高、重复性好，为下一步的实验研究奠定了基础。

1 对象与方法

1．1 研究对象清洁级雄性Spreague-Dawley（SD）大鼠20只，体质量250~300 g（275±15．3）g，由广州中医药大学实验动物中心提供。随机分为假手术组和心肌梗死组。

1．2 研究方法

1．2．1 MI模型的建立[2-3]氯胺酮（75 mg/kg）腹腔注射麻醉，经口人工呼吸（导管置于大鼠的舌体与上颌之间），连接小动物呼吸机予以正压通气，潮气量3~5 ml/100 g，呼吸频率60次/min，吸呼比1∶1。左侧胸部备皮，消毒

手术区域，经胸骨左缘第4肋间开胸，钝性分离肌肉，以眼科开睑器撑开肋间肌切口，暴露心脏，剪开心包，于肺动脉圆锥与左心耳之间距主动脉根部2~3 mm 处，用7-0眼科无创缝合针，穿过前降支深部连同一小束心肌一并结扎。根据心电图和心肌组织颜色确定冠脉结扎成功。逐层缝合胸壁，自主呼吸恢复后拔出通气导管。大鼠清醒后送动物房饲养，规律照明，自由进食和饮水。术后连续3 d 予以青霉素40万U腹腔注射以预防感染。假手术对照组除不结扎冠状动脉外，其余步骤相同。

1．2．2 超声心动图检查[4]3%戊巴比妥钠（45 mg/kg）腹腔注射麻醉，用Philips Sonos 5500型多功能超声诊断仪（S12探头，频率5~12 MHz），在胸骨旁以二维超声和M型超声测量左室收缩末径（LVSd）、左室舒张末径（LVDd）、舒张期左室后壁厚度（PWd）、舒张期左室前壁厚度（AWd，MI组为梗死区室壁厚度）、左室射血分数（LVEF）和短轴缩短率（FS），分别计算梗死区变薄指数（BBZS，即舒张期左室前壁厚度/后壁厚度）和非梗死区增厚指数（ZHZS，即舒张期左室后壁厚度/前壁厚度）。所有参数均在3个连续的心动周期中进行测量并取平均值。

1．2．3 血流动力学检查[5]3%戊巴比妥钠（45 mg/kg）腹腔注射麻醉，气管切开插管，保持呼吸道通畅。分离右侧颈总动脉，插入2F聚乙烯导管，0．3%肝素生理盐水抗凝，将压力传感器与BL-420E生物信号采集与处理系统连接，测量并记录颈总动脉收缩压（SBP）和舒张压（DBP），向前推送导管至左心室测量左室收缩压（LVSP）、左室舒张末压（LVEDP）、左室内压最大上升和下降速率（±dp/dtmax）等参数。

1．2．4 组织病理学检查各项检查完成后，经股静脉注入10%KCl 2 ml，使心脏停搏于舒张期，迅速取出心脏，PBS液洗去血液，滤纸洗净水分后用电子天平（精确到0．1 mg）分别称取左、右心室实际重量（LV AW、RV AW），计算其与体质量（BW）的比值，得到左、右心室相对重量（LVRW、RVRW）。将心脏从心尖到心底沿长轴横切4等分，4%多聚甲醛固定24 h后分别石蜡包埋。各取一张5 μm的病理切片作HE染色。用HPIAS彩色病理图文分析系统测量每张切片的心内膜缘总长及心梗部位心内膜缘长度，计算梗死面积[6]。组织切片常规Masson染色，随机选取4个不含血管视野，用Image Pro Plus5．0图像分析软件计算胶原容积积分（collagen volume fraction，CVF）[7]。

1．2．5 统计学方法数据以均值±标准差（x±s）表示，两组间均数的比较采用t检验，以P＜0．05为差异有统计学意义。

2 结果

2．1 大鼠生存情况MI组大鼠14只，术中死于心室颤动和心跳呼吸骤停4只，术后1周死亡1只（心力衰竭），存活4周大鼠共9只，存活率为64．3%。