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心肌缺血动物模型研究

心血管**是人类病死率高的**之一,而缺血性心肌病在其中起主导作用。有关心肌缺血动物模型制备方法的研究己取得进展,但与临床心肌缺血的病理过程还有的差异。在实验动物的选择,制备模型的实验技术,特别是心肌缺血动物模型的标准尚有待进一步统一和制定。通过放射影像学介入技术,在不开胸的前提下,经心导管制备心肌缺血动物模型,因其较多优点,越来越多科研者朝着这个方向研究。 

本实验研究采取多种心肌缺血动物模型,如**注射方法 ,冠状动脉结扎法,这些均是借助物理、化学实验方法使血管急性阻塞,造成心肌急性缺血,**注射方法都是一过性的,对慢性试验难以适合,冠状动脉结扎法临床相关性好,是一个比较理想的心肌缺血模型,但此模型需要复杂的开胸手术,对动物损伤大。因此,为提高该病的临床疗效,为心肌缺血的临床和实验研究提供一个更加合适的研究平台,急需有待建立一种更加符合临床病理生理过程,适合能多次给药与能长期观察心功能的心肌缺血模型。

1、**法

1.1垂体后叶素(Pit)致动物心肌缺血模型 王怡等采用与实验前1d,以0.35U/Kg的剂量,舌下静脉注射浓度为1U/2mL 垂体后叶素Pit的方法,通过心电图变化,对动物经行Pit敏感性筛查, T波明显抬高,ST段抬高超过0.1mv 的大鼠方可用于实验。合格的大鼠,灌胃给药后,采用腹腔注射3% ****纳(30 mg/kg)麻醉处理,仰位固定,通过多道生理记录仪,对Ⅱ导联心电图经行动态描记,正常者舌下静脉注Pit 0.35 U/kg,于5s内完成,观测3h内生理指标如:①观察动态心电图变化;②心脏取血,检测各项生化指标如CKSODLDHMDA。结果显示:模型组大鼠注射Pit后,第1期心电图即可发生变化:T波即刻显著抬高,15s时达到高峰,注射Pit 1min后,第2期心电图发生变化:T波出现低平、双相、倒置,心率变慢,Q-TP-R间期延长等,生化指标LDHCKMDA升高,而SOD下降。

1.2异丙肾上腺素(Iso)致动物心肌缺血模型 高光华等选用健康纯系Wistar大鼠,给予腹腔内注射ISO 0.5mg・kg-1・d-1,共2次,检测下列指标:①心动图;②超氧化物歧化酶MDASOD;③病理组织学心肌TTC染色; 结果以T波高耸,S-T段抬高,MDA升高,SOD降低,NO降低。张腾等选用4% Iso,给大鼠皮下注射50mg/kg,共2次,检测下列指标:①心动图;②心肌酶CKLDH;③病理组织学心肌TTC染色; 结果以T波高耸,S-T段抬高,CKLDH都升高。

2、冠状动脉结扎方法

2.1借助呼吸机经气管切开插管 高秀梅等选用(200±50g雄性大鼠,采用3%****钠按照30mg/kg的剂量腹腔注射经行麻醉处理,仰位固定,连接心电图,观察记录标准Ⅱ导联心电图,在无菌条件下,充分显露气管,与第23气管环间横行切开,插气管插管,深度约为0.51cm。通过呼吸机经行人工控制呼吸,频率控制在90/min,潮气量1012ml,呼吸比为11,于胸骨第34肋问切开皮肤约1cm,将组织逐层分离,于23肋骨间开胸,暴露心脏及大血管根部,剪开心包,将心脏挤出,取LAD起始部,用6-0 Prolene线缝针,进针深度控制在0.1cm,宽度为0.10.2cm;将心脏回置胸廓内,待经历数十次心动周期后,结扎处理,数分钟后,止血后逐层关胸。恢复大鼠自主呼吸,气管切口及颈部切口开放,不作缝合。手术过程中分别与开胸后、缝针后、结扎后和关胸后四个点观察记录心电图变化;合格动物于第2w与第6w后复查心电图。术后连续5d抗感染**。检测下列指标:①动态观察心电图变化;②各项生化指标(LDHCKMDASOD);③病理组织学心肌TTC染色。结果显示:大鼠结扎LAD 10min ST 段明显抬高(≥0.1mv),大鼠结扎LAD21h 后坏死面积高60.35%21h后心脏取血以检测得出LDHCKMDA升高,SOD下降。

2.2借助呼吸机经口鼻气管插管 李贻奎等在结扎LAD时,其他操作同上,只是把上面的气管切开后气管插管接呼吸机改为经口插管,不作气管切开,优点:操作对动物损伤小,术后对动物影响小,降低死亡率。但此法应用报道的比较少,且经口插管时,操作有难度,不易把握。

2.3不使用呼吸机直接开胸法 韩燕全在不借助呼吸机的情况下,结扎LAD时,直接于左第4肋间开胸暴露心脏,距LAD起点23mm处,穿50手术线结扎,闭胸。结扎LAD后心电图显示ST段立即抬高、局部心肌紫绀的大鼠为模型成功。此操作技术较高,开胸后10s左右就要把心脏结扎好放回心腔,然后迅速把心腔的空气挤出缝合心腔。此法对手术操作者要求很高,要达到快、准,对初学者不适用。

3、冠状动脉内栓塞方法

Terp等以Minipig为实验动物,常规麻醉处理,气管插管,呼吸机控制通气,采用介入技术,将2mL含有Sephadex D25光滑微球浓度为2.5g/L的盐水溶液,经皮穿刺导管经主动脉根部进入LCXLAD,观察左心室射血分数、超声心动图及心肌病理组织学等指标,结果:23w后,模型动物左心室射血分数明显减少,出现心肌梗死灶,左心室容积缩小。

4、机械压迫冠状动脉方法

4.1 Ameroid 收缩环法 Laham等采用Yorkshire猪,无性别限制,***联合氟烷麻醉,为方便血压检测与取样,切开右腿弯部,于4F动脉导管插管。与第4肋间隙行术开胸,切开心包,分离左冠状动脉回旋支,放置Ameroid收缩环(内径:2.5mm),聚丙烯纺织纤维线(6号)缝合心包与胸腔,视动物生理情况经行肌注***和止痛药处理,3w后采用心包内注射成纤维细胞生长因子-2进行**,第5w检测如下指标:①微球流量;②冠状动脉造影;③病理组织学;④磁共振扫描;⑤毒理学。结果显示:模型动物冠状动脉血流量减少,LCX支配区域的心室壁厚度增加,FGF-2能明显促进冠状动脉侧枝循环的形成,增加冠状动脉血流量。

4.2 Delran收缩环法 James等选用Minipig,常规麻醉,气管插管,呼吸机控制通气,开胸,分离LADLCX,两动脉分别放置Delran收缩环(内径1.5mm),进行下列指标检查:①超声心动图观察;②血流动力学测定;③冠状动脉造影;④病理组织学观察;⑤SR蛋白Westerm分析;模型动物的两冠状动脉近端因栓塞从而造成局部功能失常,导致射血分数降低,同事伴有左心室功能下降,出现冬眠心肌反应典型症状,模型动物平均经过6975d栓塞后便可成功造模。

5、电刺激法

电刺激法是目前造成动物实验性心肌缺血一种较新的造模方法。实验多选用成年的雄性家兔,麻醉处理后,将连有定向仪的两支绝缘的不锈钢针插入右侧下丘脑背内侧核,以弱、强刺激交替的方法刺激(弱刺激为0.81.6mA,强刺激为48Ma),刺激5min/次,间隔13min

在选择制备急性心肌缺血模型时,我们一般选择**舌下注射法,这种方法操作简单,但是一过性的。一般慢性心肌缺血模型,我们选择大鼠冠脉结扎法比较多见,这种方法动物来源方便,经济实惠,临床相关性比较好。若条件允许,可以以Minipig作为实验动物,因其心脏解剖结构及侧枝循环与人类十分相似,动脉口径大,导管介入简单易行,且凝血因子和纤溶活性与人的相近程度要远远高于其它实验动物。

综上所述,有关心肌缺血动物模型制备方法的研究己取得进展,但与临床心肌缺血的病理过程还有的差异。在实验动物的选择,制备模型的实验技术,特别是心肌缺血动物模型的标准尚有待进一步统一和制定。借助放射影像学介入技术,在不开胸的前提下,经心导管制备心肌缺血动物模型,因其具有诸多优点,将成为今后研究的一个发展趋势。
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