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摘要：心肌梗死是嚴重危害人類健康的心血管疾病，也是主要致死因素之一。在心血管疾病研究中，動物模型被廣泛用于發病機制和藥物治療研究。研究目的不同則所需的動物模型平臺亦不同，心肌梗死動物模型的有效建立是完成相關實驗的前提，對研究急、慢性心肌梗死的病理演變過程、診斷及治療均有重要意義。

【關鍵詞】心肌梗死模型動物

前言

目前國內外常見的建立心肌梗死動物模型的方法主要有兩大類：⑴采用各種方法直接造成冠狀動脈狹窄或堵塞，其試驗周期短，可以觀察梗死后再灌注對心肌細胞的損傷。⑵誘發冠狀動脈粥樣硬化形成狹窄與梗死，其試驗周期長，死亡率較高。

通過開胸結扎不同部位冠狀動脈建立急性心肌梗死模型已沿用多年[1～5]，結扎大鼠冠狀動脈是醫學實驗中已得到公認、最常用的心肌梗死模型。國外多采用Jons法[6]即在自主呼吸下，開胸迅速擠出心臟，結扎冠狀動脈。結扎時固定部位于左心耳下緣與肺動脈圓錐間，以左冠狀靜脈主干為標志，連同一小束心肌一同結扎，于左心耳根部下方2mm處進針，在肺動脈圓錐旁出針，深度為0.3mm～0.5mm，過淺縫線易于脫落、血管結扎不完全，過深易致傳導阻滯。由于大鼠冠狀動脈發育變異較大，血管常顯示不清，此時可固定部位盲扎，亦可達到結扎目的。觀察近心尖的左室前壁，是否失去原有光澤，而顯暗灰色或青紫色；收縮力是否降低或消失。觀察心電圖是否逐漸出現ST段弓背向上抬高及Q波等，心電圖變化才能說明冠脈結扎情況，只有看到上述肯定結果，才可關閉胸腔，否則需重新結扎冠脈。此法結扎冠狀動脈后心電圖及病理表現相似，多為廣泛前壁心肌梗死，穩定性較好。

在開胸狀態下直接用縫合線結扎冠狀動脈分支，造成該支配區域的永久性缺血。此法動物創傷大、死亡率高，要求術者技術嫻熟，動作快，難度大。大鼠右肺四葉，左肺一葉，呈海綿狀，有時左肺將心臟大部分覆蓋，因此在開胸時最易傷及充氣的肺組織。因而宜在短時間內調小潮氣量，結扎冠脈時需拉開肺組織，稍有不慎，手術器械或拉鉤就可能損傷肺。因大鼠無縱隔結構，開胸后造成開放型氣胸；還需注意氣管插管時避免暴力損傷氣道，以免形成氣管瘺，注射654-2控制分泌物等。這些都是影響模型建立是否成功和術后存活率的主要因素之一。

有人在此基礎上進行改進，即在開胸狀態下用縫合線環套冠狀動脈分支，拉緊閉環可造成冠狀動脈分支支配區域的缺血，閉環松開后，血管再通[7]。這種拉線法心肌缺血再灌注模型簡單易行，可以對缺血時間進行精確的控制，從而量化心肌缺血負荷的大小。

為避免了麻醉引起的死亡現象，每一只動物均嚴格稱重，精確計算麻醉藥量。對衰弱和過胖動物，將單位體重所需劑量適當調小。由于在麻醉期間動物的體溫調節機能受到限制，出現體溫下降，會影響實驗結果的準確性，應給麻醉動物采取保溫措施[8]，一般使用40W燈泡照射。麻醉藥盡量做到現有現配，或配少量短期內使用，防止日久變質。術中動物出血應及時予以補充溫熱葡萄糖溶液，加速麻醉藥代謝速度。

褚俊等[9]采用自制的可控微電流刺激儀刺激血管外膜的方法建立心肌梗死模型。其原理是刺激開胸暴露的血管外膜后，可導致血管內膜內皮細胞受損，刺激和損傷可導致二磷酸腺苷、兒茶酚胺等活性物質的釋放，激活血液中血小板誘發凝血過程，形成血小板聚集物。血小板活化是血栓形成加速和擴大的重要機制，中性粒細胞和單核細胞的活化是作為組織損傷區修復的一種炎癥反應，也可促成組織凝血因子的表達，最終導致急性血栓形成，造成急性心肌梗死。Shetler等[10]則通過靜脈內注射凝血物質造成冠脈內血栓形成。Curbel[11]提出一個理想的冠狀動脈血栓模型應包括以下幾點：(1)提供穩定的血栓；(2)合并內膜損傷；(3)死亡率低；(4)溶栓治療有效；(5)技術簡單。

類似的也有單純用兒茶酚氨類化學藥物誘導建立大鼠心肌梗死模型的報道[12]，其機制與心肌心包鈣超載、氧自由基損傷及血小板功能和代謝增強有一定關系。有作者[13]應用異丙腎上腺素成功復制心肌梗死模型，而且操作非常簡單。此方法的不足之處在于不能人為的控制心肌梗死的部位，使得一些要求準確定位的研究難以進行。

麻醉動物模型存在麻藥影響自主神經系統、冠狀動脈血流狀態和機體對血管活性藥物反應的缺點，為此有學者建立了體外可控式的心肌缺血模型。他們將氣囊式或者液壓式梗阻器安裝在分離出來的冠狀動脈分支上，連接在梗阻器上的導管則通過皮下引至肩胛骨之間固定。通過導管充氣或充水時，梗阻器膨脹，壓迫冠狀動脈分支，形成缺血；抽氣或抽水后，血管再通，缺血緩解[14,15]。這種方法需要將冠狀動脈分支游離出來，所以較多運用于豬、狗等大中型動物，使得實驗成本較高。1994年，Cohen[16]將方法改進，將氣囊式梗阻器成功的安裝在兔心左冠狀動脈的分支上，最先建立了小動物的體外可控式心肌缺血模型。手術5～7d后，通過由皮下引出的導管注氣，將冠狀動脈分支壓迫，心電圖顯示ST段抬高；抽氣后，ST段抬高消失。也有學者將氣囊安裝在貓心左冠狀動脈分支上[17]，研究了冠狀動脈無狹窄基礎時，長期短暫反復心肌缺血對冠狀動脈側支血管生長的影響[18]。該模型具有消除麻藥對冠狀動脈血流的影響，可對心肌進行長期的缺血刺激，可按需要制定缺血方案的優點。

早在1966年，Popovsky等[19]就使用Ameroid縮窄器建立了漸進性心肌缺血模型。Ameroid縮窄器是一種不銹鋼環，內襯具有親水性的酪蛋白衍生物，可以吸水緩慢向內膨脹，在兩三周后逐漸壓迫置入環內的靶血管，乃至閉塞。該模型對冠狀動脈分支的阻斷是一個慢性過程，模擬了脂質在冠狀動脈壁沉積，造成動脈管腔狹窄并最終閉塞的病理過程[20]。一般多用的Ameroid法基本操作如下[21～25]:取左側第3，4肋間切口進路，必要時可斷開肋骨；采用小切口進胸后剪開心包暴露心臟；游離LAD或LCX后放置Ameroid縮窄器；完全關閉心包后關胸。雖然開胸影響心肺功能，且需要一定的設備，手術操作也有一定的技術難度。但是此方法標準、可靠，重復性高，造成的損傷亦較小，術后恢復較快，有利于模型建立后的進一步實驗研究。

有報道應用電凝燒灼[26]或冷凍法[27～29]制作心肌梗死的報道。方法為開胸暴露心臟后，應用小高頻刀的電灼電極在左前降支深部電凝1～2s。也有用探頭直徑為10mm的CO2冷凍槍[27]或液氮在心尖及近心尖前壁建立4個緊密相連的冷凍損傷模型，冷凍時間各20s。其機理是心肌細胞在超高溫/超低溫條件下損傷壞死，而非缺血壞死，與心肌梗死自然發病過程有較大差異。優點是穩定，不受冠脈側支循環的干擾。當試驗動物的冠狀動脈細小以至于無法結扎時，燒灼或冷凍法不失為好方法，因而更多地應用于小鼠心肌梗死模型中。Kim等[28]用液氮冷凍法研究了心肌梗死部位接受內皮細胞移植后血管再生情況。Ismayil等[29]采用冷凍心肌損傷在犬心肌梗死模型中研究評價心肌干細胞移植。

隨著冠狀動脈造影、經皮冠狀動脈栓塞及成形等技術日臻成熟，介入性閉胸法建立心肌梗死模型的報道越來越多，尤其是較大動物的心肌梗死模型。通過經股動脈切開穿刺或Seldinger技術穿刺股動脈插入導管，將導管送至冠狀動脈內，經導管注入栓塞劑或采用球囊導管充氣閉塞冠狀動脈，注入鏈激酶等溶栓或排除氣囊內氣體的方法制成再灌注模型。栓塞方法常用的是金屬線圈栓子[30～32]，金屬栓子的缺點是限制了某些特定方法如MRI的檢查，也有應用明膠海綿栓塞法[33]建立起胸腔閉合型心肌梗死動物模型的報道。運用球囊堵閉法[34～35]制作模型穩定可靠，可重復性強，缺血再灌注簡便，是一種比較理想的方法。

誘發性心肌梗死動物模型的創建始于Watanabe等[36]對遺傳性高脂血癥家兔(Watanabe-heritablehyperlipidemicrabbit，WHHL)的報道，用富含膽固醇和脂肪的飼料飼養以模擬冠狀動脈粥樣硬化的自然進程。遺傳性高脂血癥心肌梗死(WHHLMI)家兔心肌病變廣泛分布于左心室、右心室及室間隔。在很多的WHHLMI家兔中，可以見到慢性心肌梗死的陳舊性梗死病變，并伴有新發病變(復合型心肌梗死)。新發心肌梗死病變包括充血、心肌細胞嗜酸性變性和中性粒細胞浸潤等急性心肌梗死特征。這些病變存在于心內膜區心肌纖維化附近。在陳舊性病變中，有很明顯的鈣化和心內膜下的梗死，而這經常會在人類的陳舊性心肌梗死中見到，另外在右后區及室間隔部位有心肌細胞死亡及纖維化。而在外側壁會觀察到左室壁變薄及透壁梗死病變。此方法主要適用于小動物模型，存在無法標準化且在大動物上費用高、耗時長等缺點[37]。

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