冠脈結(jié)扎法大鼠心肌梗死模型的改進(jìn)*

陳學(xué)娟 范金茹 廖建萍 陳 彤 王建湘 熊 杜 劉小瑗

（1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410007；2.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，湖南 長(zhǎng)沙 410007）

冠脈結(jié)扎法大鼠心肌梗死模型的改進(jìn)*

陳學(xué)娟1范金茹2△廖建萍2陳 彤2王建湘2熊 杜1劉小瑗1

（1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410007；2.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，湖南 長(zhǎng)沙 410007）

目的 通過(guò)改良冠脈結(jié)扎法，建立一種成功率和成活率皆高的大鼠心肌梗死模型。方法 40只SD雄性大鼠，通過(guò)綜合優(yōu)化實(shí)驗(yàn)大鼠選擇、麻醉劑選擇、人工呼吸管理、冠脈結(jié)扎、術(shù)后保溫及抗感染等方法改良造模。結(jié)果 成功建立了大鼠心肌梗死模型。術(shù)后1d大鼠存活率為92.50％，3只死亡，分別死于肺損傷、心律失常和麻醉過(guò)度；1周后存活率為90.00％。結(jié)論 綜合優(yōu)化各種因素、改進(jìn)制模方法能夠提高大鼠心肌梗死模型成功率并降低大鼠死亡率。

心肌梗死模型 大鼠 冠脈結(jié)扎

心肌梗死動(dòng)物模型是研究人類(lèi)急性心肌缺血（AMI）的病理生理變化、心電生理變化以及客觀評(píng)價(jià)治療方法的重要工具［1］。大鼠急性心肌梗死模型與臨床心肌梗死和心力衰竭的病理生理過(guò)程非常相似，其冠脈側(cè)支循環(huán)缺乏，心肌壞死出現(xiàn)早，重復(fù)性、穩(wěn)定性好，費(fèi)用低廉，在臨床科研中具有重要的價(jià)值，應(yīng)用十分廣泛［2］。冠脈結(jié)扎法使動(dòng)脈變得狹窄或閉塞，從而造成心肌缺血和梗死，其最大優(yōu)點(diǎn)是與人實(shí)際發(fā)病過(guò)程相符，能較好反映臨床病理過(guò)程，但造模過(guò)程復(fù)雜，成功率高低不一，且容易受多種因素的影響。本研究通過(guò)查閱近10年有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，總結(jié)各種改良冠脈結(jié)扎制備模型法的優(yōu)缺點(diǎn)，在造模實(shí)際操作過(guò)程不斷摸索，建立一種成功率和成活率皆高的大鼠心肌梗死模型?，F(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物與材料 SPF等級(jí)SD雄性大鼠40只，體質(zhì)量180～200g，鼠齡8～10周，湖南中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，SCXK（湘）2013-0003。10％的水合氯醛溶液，阿托品，利多卡因，青霉素鈉，牽拉弓（自制），吸痰管（自制，直徑2mm，帶注射器的長(zhǎng)約5cm的塑料管），DH-140動(dòng)物人工呼吸機(jī)（浙江醫(yī)科大學(xué)儀器實(shí)驗(yàn)廠(chǎng)），RM6280多導(dǎo)生理信號(hào)采集系統(tǒng)（成都儀器廠(chǎng)）。

1.2 手術(shù)步驟 大鼠稱(chēng)重后，用低劑量阿托品（1mL/kg）配合10％的水合氯醛溶液（3mL/100g）腹腔注射麻醉；麻醉滿(mǎn)意后備皮，術(shù)區(qū)碘酒消毒，用手術(shù)刀在頸部正中胸骨上緣1cm處做一縱行切口，逐層分離后暴露氣管，在第2、3軟骨環(huán)處開(kāi)一小口，行氣管插管（深度0.5～1cm），連接呼吸機(jī)，調(diào)節(jié)呼吸頻率75次/min，呼吸時(shí)比1∶1，穩(wěn)定后，在左側(cè)胸部從右下至左上做一斜行切口，逐層鈍性分離胸肌并第3肋間肌，撐開(kāi)第3～4肋骨間，牽拉弓拉開(kāi)肋骨并固定后，用鑷子撕開(kāi)心包，將心臟輕輕擠出后，利多卡因1～2滴滴于心臟表面預(yù)防心律失常，在肺動(dòng)脈圓錐與左心耳交界處下方2mm迅速以6-0線(xiàn)縫扎左前降支近端（進(jìn)針深度0.5mm，縫扎寬度為2mm左右），以左心室前壁顏色變白和運(yùn)動(dòng)減弱且心電圖顯示Ⅱ?qū)?lián)ST段弓背向上抬高≥0.1mV/或出現(xiàn)病理性Q波為結(jié)扎成功的標(biāo)志，立即關(guān)胸并用注射器抽出胸腔內(nèi)氣體，以恢復(fù)負(fù)壓，以青霉素鈉浸濕紗布搽拭手術(shù)區(qū)防感染，將肌肉層和皮膚分別縫合后，用吸痰管吸掉口咽及氣道的分泌物。最后拔除插管，胸外按壓數(shù)下，幫助大鼠恢復(fù)自主呼吸。

1.3 術(shù)后處理 造模后，放回鼠籠單獨(dú)飼養(yǎng)，保溫?zé)粽丈洌３?5～37℃。待大鼠完全清醒后轉(zhuǎn)至普通鼠籠中，置于空調(diào)房?jī)?nèi)正常飼養(yǎng)。術(shù)后連續(xù)肌注青霉素鈉5d（40萬(wàn)U/d），防止切口感染。

1.4 模型鑒定 （1）記錄心電圖改變，以左室前壁呈紫紺或Ⅱ?qū)?lián)ST段弓背上抬大于0.1mV并持續(xù)0.5h以上為結(jié)扎成功標(biāo)志（S-T段無(wú)改變者淘汰）。有S-T上抬表現(xiàn)和/或出現(xiàn)病理性Q波可視為造模成功。（2）NBT染色法檢測(cè)梗死心肌組織。處死大鼠后迅速取出心臟，切去心房及右心室，放入冰箱速凍1h，在冠脈結(jié)扎線(xiàn)下平行于冠狀溝將心室等厚切成5片，放入0.1％硝基四氮唑藍(lán)（N-BT）溶液中，于37℃恒溫水浴振搖染色10min。正常心肌染為暗藍(lán)色，梗死區(qū)心肌不著色為淺紅色。

2 結(jié)果

2.1 術(shù)后0.5、1、2、24h、2周心電圖情況 40只大鼠分別于造模關(guān)胸后0.5h、1h、2h、24h、術(shù)后1周進(jìn)行心電圖檢測(cè)，存活率（％）=（存活數(shù)量／動(dòng)物總數(shù)）×100％。成功率（％）=（成功數(shù)量／存活數(shù)量）×100％。

表1 術(shù)后大鼠心電圖（n）

2.2 NBT染色法測(cè)梗死心肌組織并計(jì)算梗死面積 心電圖表明心梗大鼠存活1周的36例中，隨機(jī)取9例用NBT染色法測(cè)梗死心肌組織，9例均能測(cè)到梗死心肌組織，正常心肌染為暗藍(lán)色，梗死區(qū)心肌不著色為淺紅色。其中梗死面積為（43.65±2.10）％，＞40％。

2.3 HE染色 術(shù)后1周存活大鼠中隨機(jī)取9只，光鏡下皆可見(jiàn)結(jié)扎線(xiàn)以上梗死區(qū)則表現(xiàn)為壞死心肌纖維化、結(jié)構(gòu)排列紊亂，瘢痕組織增生，并可見(jiàn)少量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)；非梗死區(qū)表現(xiàn)為心肌細(xì)胞代償性肥大，纖維結(jié)構(gòu)清晰、排列整齊，無(wú)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，進(jìn)一步說(shuō)明造模成功。

2.4 造模后大鼠存活情況 40只大鼠，其中于手術(shù)中發(fā)生心律失常（表現(xiàn)為心室纖顫波）而死亡的1只，存活率97.50％；術(shù)后0.5h因肺葉損傷，無(wú)法恢復(fù)自主呼吸，死亡1只，存活率95.00％；術(shù)后2h因麻醉過(guò)深死亡1只，存活率92.50％；術(shù)后5d因心力衰竭死亡1只，成功率90.00％。

3 討論

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)綜合優(yōu)化實(shí)驗(yàn)大鼠選擇、麻醉劑選擇、人工呼吸管理、冠脈結(jié)扎、術(shù)后保溫及抗感染等方法可以提高大鼠的存活率和成功率。

3.1 實(shí)驗(yàn)大鼠選擇 本實(shí)驗(yàn)選擇180～200g，鼠齡8～12周年輕SD雄性大鼠。年輕健康大鼠手術(shù)耐受性強(qiáng)，形體適中，便于灌胃時(shí)抓握，且皮膚肌肉薄淺，利于開(kāi)胸手術(shù)操作。

3.2 麻醉選擇 常見(jiàn)的麻醉法有腹腔注射、靜脈注射、吸入麻醉3種方法。麻醉藥物有戊巴比妥、氯胺酮、烏拉坦、水合氯醛、阿托品、利多卡因等。有研究顯示實(shí)驗(yàn)中靜脈麻醉和吸入麻醉相結(jié)合麻醉效果最優(yōu)［3］；但所需儀器非常多，能滿(mǎn)足條件的實(shí)驗(yàn)室少，開(kāi)展較困難。其中戊巴比妥鈉溶液或水合氯醛通過(guò)腹腔注射給藥可以達(dá)到理想的麻醉效果，優(yōu)點(diǎn)為給藥途徑便利、麻醉起效快、麻醉深度適中［4］。本實(shí)驗(yàn)選擇低劑量阿托品配合水合氯醛溶液麻醉避免了單純選擇戊巴比妥鈉引起上呼吸道分泌物較多、動(dòng)物蘇醒時(shí)間較長(zhǎng)、死亡率高的缺點(diǎn)［5］。麻醉過(guò)程需迅速，一次性麻醉滿(mǎn)意最佳。反復(fù)追加可引起麻醉過(guò)深，可導(dǎo)致術(shù)后大鼠復(fù)蘇時(shí)間延長(zhǎng)，脫離呼吸機(jī)困難，還可引起動(dòng)物肺部感染或水腫、呼吸肌麻痹、氣道分泌物過(guò)多而窒息，甚至死亡。

3.3 人工呼吸管理 目前最常用的插管方式主要有氣管切開(kāi)插管和經(jīng)口直視插管兩種。經(jīng)口插管最符合生理狀態(tài)，創(chuàng)傷小，術(shù)后對(duì)鼠的呼吸功能影響最小［6］，然實(shí)際操作中技巧性要求高，需長(zhǎng)時(shí)間訓(xùn)練才能熟練操作。傳統(tǒng)的氣管切開(kāi)插管直觀、準(zhǔn)確，但容易出現(xiàn)氣道出血和分泌物過(guò)多，導(dǎo)致窒息，易于效仿，本實(shí)驗(yàn)采用阿托品合水合氯醛可減少窒息發(fā)生率，且應(yīng)用自制吸引管吸痰，增加大鼠成活率。

3.4 開(kāi)胸及結(jié)扎 以往多通過(guò)剪斷肋骨法開(kāi)胸，可擴(kuò)大手術(shù)視野，便于直視下冠脈結(jié)扎，但此法具有創(chuàng)口大、失血多、易損傷肺組織、造成氣胸以及術(shù)后恢復(fù)時(shí)間等缺點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)采用逐層分離胸部肌肉，可減少手術(shù)對(duì)肌肉組織的損傷，避免縫合引起的組織粘連；采用牽拉弓拉開(kāi)3、4肋骨后局限性撕破心包膜擠出心臟進(jìn)行縫合法完成造模，可縮小創(chuàng)口，心臟擠出時(shí)心尖上翹使肺自然被推到一邊，減少對(duì)肺的損傷，降低術(shù)后早期因心律失常導(dǎo)致的死亡率［7］。術(shù)中滴利多卡因于心臟上可預(yù)防心律失常、減慢心率以利于結(jié)扎冠脈。在肺動(dòng)脈圓錐與左心耳交界處下方2mm迅速以6-0線(xiàn)縫扎左前降支近端，結(jié)扎深度0.5mm，寬度2mm左右，準(zhǔn)確定位增加模型成功率，此結(jié)扎深度及寬度，可避免對(duì)心肌的損傷，寬度適宜防止過(guò)度結(jié)扎所致大面積心梗形成而影響成活率。

3.5 脫機(jī) 因?qū)嶒?yàn)時(shí)間長(zhǎng)或麻醉過(guò)深等因素，動(dòng)物在術(shù)后容易出現(xiàn)無(wú)法脫離呼吸機(jī)的情況。本實(shí)驗(yàn)采用脫機(jī)后按壓胸廓刺激動(dòng)物恢復(fù)自主呼吸法，實(shí)驗(yàn)證實(shí)確有其效，若胸外按壓無(wú)效，可繼續(xù)呼吸機(jī)輔助呼吸、反復(fù)脫機(jī)及按壓，多數(shù)之后通常能恢復(fù)自主呼吸。

3.6 保溫及抗感染 研究表明保溫措施可減輕因手術(shù)暴露的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、創(chuàng)面大，熱量丟失多，室溫度偏低，麻醉對(duì)體溫調(diào)節(jié)的抑制等引發(fā)的心臟轉(zhuǎn)導(dǎo)阻滯等嚴(yán)重并發(fā)癥，從而提高手術(shù)成功率［8］。本實(shí)驗(yàn)證實(shí)了保溫確實(shí)可提高大鼠成活率。以青霉素鈉浸濕的紗布搽拭術(shù)區(qū)并術(shù)后肌注以抗感染，可減少縫合不當(dāng)引起的皮下膿腫，減低術(shù)后感染發(fā)生率，提高造模成功率。

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Improvement of Coronary Artery Ligation Method Treating Rat with Myocardial Infarction

CHEN Xuejuan，F(xiàn)AN Jinru，LIAO Jianping，et al.
Hunan University of Traditional Chinese Medicine，Changsha，Hunan 410007，China

Objective：To establish a rat myocardial infarction model of high survival rate and success rate through improving coronary artery ligation method.Methods：Comprehensive optimization of choosing experimental rats and anesthetics，artificial respiration management，coronary artery ligation，postoperative heat preservation and resistance to infection，and other ways were used to improve the molding of 40 SD male rats.Results：Rat myocardial infarction model was established successfully.Rat survival rate was 92.5％1 day after operation.3 rats died of lung injury，arrhythmia and anesthesia respectively.The survival rate was 90％1 week later.Conclusion：Integrated optimization of various factors and improved molding methods can improve the success rate of myocardial infarction model and reduce the mortality of rats.

Myocardial infarction model；Rats；Coronary artery ligation

R542.2+2

A

1004-745X（2014）10-1806-03

10.3969/j.issn.1004-745X.2014.10.012

2014-04-07）

湖南省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（13JJ5031）

△通信作者