動物實驗
動脈粥樣硬化模型
動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是冠心病、腦梗死、外周血管病的主要原因。脂質代謝障礙為動脈粥樣硬化的病變基礎,其特點是受累動脈病變從內膜開始,一般先有脂質和復合糖類積聚、出血及血栓形成,進而纖維組織增生及鈣質沉著,并有動脈中層的逐漸蛻變和鈣化,導致動脈壁增厚變硬、血管腔狹窄。病變常累及大中肌性動脈,一旦發(fā)展到足以阻塞動脈腔,則該動脈所供應的組織或器官將缺血或壞死。由于在動脈內膜積聚的脂質外觀呈黃色粥樣,因此稱為動脈粥樣硬化。
實驗動物:
目前可以作為模型的動物有:大白兔、雞、鼠、豬和猴等。其中豬和猴的系統(tǒng)發(fā)育和飲食結構類似于人。能夠產生自發(fā)性的動脈粥樣硬化,是研究人類AS的理想模型。家兔和鼠是現在研究AS最常用的模型動物,兩者比較各有優(yōu)缺點:家兔不易自發(fā)性產生AS,但它對高脂飲食特別敏感,但是家兔的AS病變只與人的病變表面上相似,其病變中的脂類和巨噬細胞含量遠比人類大。
鼠具有抗AS性,但是作為實驗動物,具有經濟效益比較高,生存能力強,死亡率低的特點。鼠模型的病變具有兩大優(yōu)勢:首先,病變的形態(tài)與人類產生的十分相似;其次,斑塊的破裂位置也與人類相似,同樣是發(fā)生在斑塊的肩部。然而,與人類不同的是,鼠模型的斑塊破裂處缺乏纖維蛋白和血栓形成。
常用造模方法:
1、飼喂法:AS研究中最常用的造模方法之一。鑒于脂質代謝的差異,所用飼料是在基礎飼料、膽固醇、蛋黃、豬油的基礎上,根據實驗目的,采用不同配方組成。
2、灌胃法:采用脂肪乳劑灌胃法(脂肪乳劑按膽固醇∶豬油∶蛋黃粉=1∶5∶4配制)加同步氮氣損傷(歷時5min,150ml/min氮氣流損傷血管內皮),建立兔頸動脈粥樣硬化模型。
3、注射法:人類動脈硬化的血管壁中含有大量的鈣,其含量與冠心病的病變程度呈正相關。維生素D3有利于損傷血管內皮細胞,促進血漿脂質及鈣對血管壁的侵入和沉積,促使血管鈣化,而血管的鈣化參與AS的產生和發(fā)展過程,從而加速AS形成?;诖朔N思路,實驗對象在高脂飼料喂養(yǎng)的基礎上,給予維生素D3的不同劑量,不同時間腹腔注射,建立動脈粥樣硬化模型。
4、機械損傷法:包括球囊損傷法、輻射損傷法、空氣干燥法、下丘腦弓狀核損傷法、頸動脈內膜切除法等。其中球囊損傷法具有可靠性強,可重復性高,更符合臨床動脈粥樣硬化疾病的發(fā)生發(fā)展過程等優(yōu)點。
5、免疫損傷法:AS的發(fā)病機制有免疫因素的存在,所以可以從免疫學的角度來探討AS模型,如使用牛血清白蛋白、卵清白蛋白、肺炎衣原體、EB病毒、巨細胞病毒、幽門螺桿菌、內毒素等進行免疫刺激,從而誘發(fā)AS的產生。
6、基因改造法:ApoE和LDL-R基因敲除鼠可自發(fā)形成動脈粥樣硬化斑塊,是動脈粥樣硬化研究的常用模型。但是由于基因改造小鼠體積小,臨床性檢查評估很難,與人類脂類代謝差異較大,尤其是某些在人體表達的脂蛋白代謝基因在小鼠體內卻不表達,因此此法存在一定的局限性。
大鼠頸總動脈動脈粥樣硬化模型(運用球囊損傷法):
器械準備:眼科剪2把,止血鉗1把,鑷子3把(中號2把,小號1把),動脈夾2個,自制彎鉤3個,5號縫合針1個,4-0縫合線若干,棉簽。
實驗大鼠稱重,7%水合氯醛腹腔注射麻醉,麻醉劑量5ml/kg。麻醉滿意后頸部備皮,酒精棉球手術部位皮膚消毒。剪開頸部皮膚,鈍性分離肌肉,暴露頸總動脈約1.5cm。
自制彎鉤鉤開皮膚及肌肉層,暴露視野。鑷子撕開血管上附著的粘膜,分離出頸外動脈約0.5cm、頸內動脈約0.3cm。
眼科剪于頸外動脈向心方向剪一“V”型口,注意不要把頸外動脈剪斷,剪開部分不要超過動脈直徑的1/2,最好控制在1/3左右?!癡”型口剪好后,迅速將自制PE10球囊損傷管插入,經頸外動脈進入頸總動脈,來回牽拉自制PE10球囊損傷管使頸總動脈血管壁損傷,重復2-3次。
損傷完成后拉出自制PE10球囊損傷管,埋線結扎,松開兩處動脈夾,可見頸總動脈血流經過,血管變得充盈。
棉簽沾掉流出血液,逐層縫合肌肉及皮膚。
注意事項:
1、動脈粥樣硬化模型盡可能選擇高脂飲食聯(lián)合動脈內膜機械性損傷的方式建立。高脂飼料的配制方案有多種,一般選用2%膽固醇、0.5%膽酸鈉、0.2%丙基硫氧嘧啶、1×106u/kg高脂維生素、5%豬油、和92.3%的基礎飼料喂養(yǎng)。高脂飲食先于球囊損傷術,手術應在高脂飼料喂養(yǎng)7-10天后進行,即先有高脂誘因而又有動脈內膜損傷致病因素。
2、頸總動脈分離時盡可能分離干凈,否則夾閉不好易導致出血,不便于插入球囊損傷管。
3、球囊損傷管到達頸總動脈中段后,行反復牽拉時,用力一定要輕,以防動物意外死亡。