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【摘要】 虽然大鼠冠心病心肌缺血模型的制备方法在许多文献记载中描述比较详细，实用价值比较高，并被诸 多学者选择作为研究人类疾病及药物药理作用的动物疾病模型，但其操作性和可行性仍有一定不足。 本文通过实验 重新选择冠脉结扎部位、简化操作步骤、改进实验方法重新造模，取得了满意的效果。 本文就大鼠冠心病心肌缺血模 型制备方法的选择、具体操作过程、影响因素等进行综合评述，为研究者选择合适的动物疾病模型提供参考。 动物疾病模型是人类研究疾病的重要工具，在 生物医学研究中广泛应用［１］ 。 制备具有与疾病相 似度高、重复性好，尽可能模拟人类疾病的发生、发 展状态及典型病理变化等优点的动物疾病模型，用 于探索疾病的病因、发病机制、治疗和预防，是动物 实验研究到临床研究过程中必不可少的一步，动物 疾病模型的准确制备为临床研究和治疗提供很好 的研究平台。 尽管已有很多参考文献记载冠心病 心肌缺血模型的具体操作过程，但对于初次研究 者，在实际研究或操作过程中，一些细节问题相关 文献没有具体描述或描述不清，导致造模失败或成 功率较低，多走一些弯路，造成一些不必要的损失。 为提高大鼠冠心病心肌缺血模型制备的成功率，下 面以结扎大鼠左心回旋支为例，介绍冠心病心肌缺血模型制备过程中改进的一些方法和建议，为后续研究者为此动物疾病模型的制作提供参考和指导。 心肌缺血模型动物及模型方法选择 常用的实验动物有小型猪、 犬、 猫、 兔、 大鼠 等［３］ ，动物越大，其生理学特性、结构及功能越与人 接近，动物越小，器官越小，结构和功能差异越大， 手术操作的难度增大。 大鼠具有体型大小适中，价 格低廉，适应性强，繁殖快，切口出血少，抗感染能 力强，易饲养管理、给药方便等优点，是冠心病心肌 缺血模型制作的良好动物选择。 根据多次实验得 出结论，体重一般选择在 ２５０ ～ ３００ ｇ 之间成年 Ｗｉｓｔａｒ 或 ＳＤ 大鼠造此疾病模型比较合适［４］ ，体重太 小，耐受性差，心脏太小，不易操作，成活率低；体重 太大，适应及可塑性差，死亡率高。 因此，动物疾病 模型，不仅要选择合适的动物，还要根据临床疾病 的特点， 依据动物年龄和体重， 判断最佳的造模 时间。 ２ ２ 心肌缺血模型造模方法选择 大鼠冠心病心肌缺血模型比较成熟的的制作 方法有开胸手术结扎法和药物法两种［３］ ，开胸手术 法是通过开胸后直视下做冠状动脉结扎，阻断其血 流，致使心肌缺血坏死，如果结扎一段时间，使冠状 动脉再通，那就是心肌缺血再灌注模型。 开胸手术 法目的明确，方法简单，结扎部位准确，造模成功率 高，但手术创伤、感染、定位不准确、操作不熟练等 原因，易造成实验动物损伤、手术并发症等原因死 亡而导致造模失败。 药物法常使用异丙肾上腺素 （ｉｓｏｐｒｅｎａｌｉｎｅ，ＩＳＯ） 或垂体后叶素（ ｐｉｔｕｉｔｒｉｎ，Ｐｉｔ） ［５］ ， 通过尾静脉注射，引起心肌需氧量增大、冠状动脉 痉挛、收缩，导致心肌缺血坏死，不同剂量的药物造 成不同程度心肌缺血性损伤，此方法简单，但缺血 的程度、部位、梗死范围很难作出定量和定性分析， 导致造模的准确性无法判断。 鉴于两种模型的优 缺点，多数人一般选择造模准确度高、可控性好的 直视下开胸手术冠脉结扎法。 ３ 大鼠冠脉的解剖特点及其结扎部位选择 大鼠心脏冠状动脉走行及分支与人有很大的 区别，心脏的血液供应既来自冠状动脉，也来自起 源于颈内动脉和锁骨下动脉的冠外动脉［１］ 。 通过 解剖大鼠可知心脏腹面冠状动脉走行不明显（图 １），而在心脏背面的左心回旋支和右冠脉走行清晰 （图 ２），左心回旋支主干支及其末梢分支支配左心 室（图 ３）。 据文献报道［６］ ，冠脉结扎采取的部位多 是左心耳下缘与肺动脉圆锥之间，进行直视下结扎 或盲扎，但通过实验解剖多只大鼠观察得知，左心 耳下缘与肺动脉圆锥之间腹面走行的左冠状动脉 （图 ３），血管位置细而隐藏，走行不明显，而绕左心 室侧面向腹面走行，支配左心室的左回旋支主干及 其末梢分布比较清晰，可在其分支比较密集的末梢 处结扎。 相比之下，此处血管走行明显、密集，结扎 时动脉容易发现，心肌较厚，不容易穿透心肌，是很 好的结扎部位。 结扎回旋支主干易导致心肌大面 积坏死，死亡率较高，而结扎末梢处，梗死面积大小 可依据结扎血管的数量来决定，有一定的可控性， 死亡率较低。 由于心脏供血丰富，血管密集，也可 在左心室外壁按照上述方法采取盲扎法，同样可引 起部分心肌坏死，达到同样的造模效果（图 ４）。 ４ 心肌缺血模型的制作过程 （１）术前准备：手术器械酒精常规消毒，备好碘 伏消毒液、生理盐水、无菌纱布、棉棒、备皮工具（手 术剪或理发器）、大鼠解剖板，开口器（开睑器或回形针自制开口器）、小手术无影灯等。 （２）麻醉、备皮：术前称重，按照 ０ ３５ ｍＬ ／ １００ ｇ，１０％ 水合氯醛腹腔注射麻醉，１ ～ ２ ｍｉｎ 之后，判 断大鼠意识和麻醉程度，然后在解剖板上固定四 肢，四肢连接心电图机，打印正常状态下的肢体Ⅱ 导联心电图，用手术剪或理发器等备皮工具于气管 切开部位和开胸部位备皮，手术区域用碘伏常规 消毒。 （３）气管插管：用手术剪在颈部正中，做一纵行 约 １ ｃｍ 切口（切口尽量要小），逐层分离皮肤浅筋 膜，筋膜下组织（注意保护甲状腺）、颈前肌肉，暴露 气管，用两把小的止血钳固定气管，用大号注射器 针头开口或者眼科剪在第 ２、３ 软骨环处做一横向切 口（切口尽量要小于气管插管，以防漏气），行气管 插管，达到合适的深度，打开调整好的呼吸机（频率 ８０ 次／ ｍｉｎ，吸呼比１∶ １，潮气量３ ～ ４ ｍＬ ／ １００ ｇ），插 管用胶布固定（不用手术线固定），切口敷以生理盐 水纱布保护。 （４）开胸结扎：气管插管后，在心脏波动最明 显、胸骨左缘 １ ｃｍ 处作纵行切口，逐层钝性分离胸大肌和前锯肌，暴露 ３、４ 肋间，顺肋间隙方向用止血 钳钝性分离肋间肌至胸腔，用开口器撑开两肋骨， 看到粉色海绵状的肺脏和跳动的心脏，如果切口不 １００ 中国比较医学杂志 ２０１７ 年 ７ 月第 ２７ 卷第 ７ 期 Ｃｈｉｎ Ｊ Ｃｏｍｐ Ｍｅｄ， Ｊｕｌｙ ２０１７，Ｖｏｌ． ２７． Ｎｏ． ７ 在结扎部位，可剪断附近肋骨，寻找结扎部位。 用 镊子剥离心包膜，用湿生理盐水棉签分离心脏附近 心包及肺组织，寻找左心室回旋支及其末梢，用手 指挤压胸廓固定心脏，用 ６ － ０ 的手术缝合线结扎包 含末梢血管的心肌组织（ 宽度和深度约 ０ １０ × ０ １５ ｃｍ）或根据血管的走行盲扎含有血管的心肌 组织，结扎心肌周围颜色变暗，留线在心脏，４ － ０ 手 术缝合线迅速缝合肋骨，挤压两侧胸壁排除胸腔内 空气，缝合肌肉和皮肤，消毒切口。 拔出气管插管， 对齐并缝合气管前肌和皮肤，消毒颈部切口（手术 总过程约 ２０ ｍｉｎ 左右）。 （５）术后处理：术后完成Ⅱ导联心电图记录，肌 肉注射 １０ 万 Ｕ（１０ ５ Ｕ） 青霉素，预防感染（也可不 用），标号后将大鼠放回带有屏障系统笼内饲养，定 期观察死亡及伤口愈合情况，作相应处理。 ５ 影响造模成功的关键因素 通过实验过程，总结以下 ６ 条作为造模成功的 关键因素。 （１）术前准备：术前准备要充分，尽量无菌操 作，手术切口尽量要小，以减少并发症的发生。 （２）气管插管［７］ ：大鼠呼吸道相对较长而窄，即 使使用动物喉镜，直视下气管插管成功率仍然比较 低，建议气管切开为主，气管插管深度要合理，根据 气管长度确定插管的深度。 （３）麻醉［８］ ：争取一次麻醉成功，如麻醉失败， 及时更换大鼠。 避免反复加量麻醉，增加麻醉剂量 容易引起大鼠耐受性低、麻醉过量致死。 （４）呼吸［９］ ：呼吸是影响造模成功的最关键因 素，开胸后发生气胸，结扎冠状动脉及闭胸缝合短 时间内不可能完成，为提高存活率，必须用动物专 用呼吸机。 根据大鼠的个体因素，调整呼吸机参 数，呼吸以能够看到胸廓正常起伏为准，起伏幅度 太低或开胸后看不到肺说明通气不足，正常情况 下，能看到粉色肺覆盖在心脏周边，说明通气正常， 如发现肺萎缩，心脏颜色紫黯、快速室颤，呼吸深 快，即是缺氧表现，要及时查找原因，改善通气质量。 （５）手术过程：尽量短时间（２０ ｍｉｎ 左右）熟练 完成操作，减少术后并发症。 切口要定位准确，避 开胸骨左缘大血管，以免失血过多；尽量不剪断肋 骨，减少损伤，保护组织完整性，预防感染，提高成 活率。 （６）结扎部位选择：根据梗死面积的需要，结扎 左心室回旋支末梢动脉和心肌组织，避免结扎其主 干，以免梗死面积过大心肌不能代偿而死亡，导致 造模失败。 来源：张世田, 庞路路, 唐汉庆, et al. 大鼠心肌缺血模型制备方法的比较及改进浅析[J]. 中国比较医学杂志, 2017(7). |
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