胸骨上小切口大鼠左心室肥厚及其逆轉(zhuǎn)模型的建立和研究.pdf

1、研究背景和研究目的:
　　壓力超負荷誘發(fā)的心肌肥厚是導致心力衰竭和心源性猝死的重要原因之一。主動脈瓣狹窄和高血壓是臨床常見的引起壓力超負荷原因。然而,通過藥物干預高血壓及行主動脈瓣置換術(shù)去除壓力負荷后部分患者心肌肥厚持續(xù)存在,最終發(fā)展為心力衰竭。這些研究表明,僅針對壓力超負荷抑制因子的治療是不夠的。目前,針對心肌肥厚的研究多集中在其發(fā)生的原因、分子機制及對壓力超負荷進行干預后左室功能的變化等。然而,對于完全去除壓力負荷后左室肥厚及

2、左室功能的轉(zhuǎn)歸的研究還較少見。
　　因此,有必要建立一個理想的左心室肥厚及其逆轉(zhuǎn)模型,來研究其中的分子機制,這個模型必須能夠很好的模擬左心室壓力超負荷—去負荷過程中左心室結(jié)構(gòu)和功能的變化特征。過去人們多通過結(jié)扎腹主動脈來制作大鼠左室肥厚模型,然而通常認為結(jié)扎部位越靠近心臟越能模擬人類壓力超負荷時左心室發(fā)生的病理生理變化。近幾年來已有主動脈弓縮窄模型的報道,但比較少,且需要氣管插管人工通氣條件支持。然而,結(jié)扎主動脈弓可使右側(cè)大腦及右

3、側(cè)肢體壓力升高,經(jīng)頭臂的側(cè)支循環(huán)增加進而降低后負荷,且氣管插管可使動物出現(xiàn)嚴重的并發(fā)癥,尤其是大鼠等小動物氣管插管更為困難。
　　本研究擬在非人工通氣條件下,通過胸骨上小切口建立大鼠升主動脈根部縮窄模型,探尋一種更為簡單、有效、重復性好的大鼠壓力超負荷左室肥厚動物模型,并在不同時間點去除壓力負荷,觀察左心室肥厚及其逆轉(zhuǎn)過程中心肌間質(zhì)膠原纖維含量及心功能的變化,為心肌肥厚及其逆轉(zhuǎn)的研究提供一種更為優(yōu)秀的動物模型。
　　方法:<

4、br>　　1.動物分組,將實驗動物隨機分為升主動脈縮窄3周組(AB3W),升主動脈縮窄9周組(AB9W),升主動脈縮窄15周組(AB15W),早期去縮窄組(AB3W+DB6W),晚期去縮窄組(AB9W+DB6W),假手術(shù)組(sham組)。
　　2.模型建立,大鼠經(jīng)麻醉后,在自主呼吸條件下,經(jīng)胸骨上窩向下剪開胸骨至第二肋間,依次分離皮下筋膜及氣管前肌層,暴露出氣管,沿氣管正中向下分離胸腺,找到升主動脈,于升主動脈的根部將其內(nèi)徑縮窄一

5、半,則其橫截面積減小約75％。早期去縮窄組術(shù)后3周、晚期去縮窄組術(shù)后9周沿原切口進胸去除縮窄。假手術(shù)組只進行開胸操作,不結(jié)扎。
　　3.心臟超聲檢查,分別于升主動脈縮窄術(shù)前、術(shù)后3周、6周、9周、12周、15周及去縮窄后3周、6周行超聲心動圖檢查。測量心室腔內(nèi)徑及室壁厚度,評估心功能。
　　4.血流動力學檢查,分別于觀察期結(jié)束后各時間點行左心室血流動力學檢查,評估左心室功能。
　　5.心肌間質(zhì)膠原纖維含量檢測,分別于各

6、時間點結(jié)束后取出心臟保存于-80℃冰箱中,取100mg心肌組織并勻漿用Elisa試劑盒檢測Ⅰ、Ⅲ膠原含量。
　　6.組織病理學觀察,各組大鼠在血流動力學檢查結(jié)束后取出心臟,石蠟固定后行HE染色及天狼星紅—苦味酸染色,觀察心肌細胞形態(tài)及纖維化程度。
　　結(jié)果:
　　1.在非人工通氣下成功建立了大鼠升主動脈縮窄—松解模型,各組大鼠總死亡率為11.7%。
　　2.與假手術(shù)組相比,術(shù)后3周,縮窄組大鼠左室后壁厚度、室間隔

7、厚度顯著增加(p<0.05),說明左心室出現(xiàn)向心性肥厚,且上述指標在術(shù)后第6、9周呈進一步上升趨勢。術(shù)后15周,縮窄組大鼠收縮末左心室內(nèi)徑、舒張末左心室內(nèi)徑明顯增加,左心室射血分數(shù)明顯降低(p<0.05),大鼠出現(xiàn)心力衰竭現(xiàn)象。去除縮窄后6周內(nèi),上述指標均有所改善。但早期去縮窄組(AB3W+DB6W)較晚期去縮窄組(AB9W+DB6W)改善更明顯,早期去縮窄組在去除縮窄3周后左室后壁厚度、室間隔厚度明顯下降和假手術(shù)組相比無差異,左室收縮

8、末內(nèi)徑、左室舒張末內(nèi)徑在DB6W后下降到初始水平。晚期去縮窄組上述指標雖也有所改善但不能恢復到初始水平,提示心室肥厚持續(xù)存在。
　　3.與假手術(shù)組相比,升主動脈縮窄術(shù)后,各組左心室收縮壓、舒張壓均增高,第15周左心室舒張壓明顯增高,提示出現(xiàn)了左心功能衰竭。各組去除縮窄后,左心室收縮壓恢復明顯,但-dp/dt max變化均不明顯。
　　4.與假手術(shù)組相比,升主動脈縮窄各組膠原纖維含量均增加(p<0.05),且縮窄時間越長,膠原

9、含量越高。AB15WⅠ、Ⅲ型膠原明顯高于對照組( p<0.01)。AB3W+DB6W組心肌間質(zhì)膠原含量和假手術(shù)組相比無差異,AB9W+DB6W組仍高于假手術(shù)組(p<0.05)。AB3W+DB6W組和AB9W+DB6W組之間也有差異。
　　5.左心室切片HE染色見:假手術(shù)組心肌纖維排列整齊,心肌細胞無明顯肥大;縮窄組心肌纖維走形混亂,心肌細胞肥大,基質(zhì)增生明顯。天狼星紅-苦味酸染色見膠原纖維含量明顯增加,且縮窄時間越長增加越明顯。去

10、除縮窄后早期去縮窄組左心室肥厚部分改善,提示心室肥厚逆轉(zhuǎn)與壓力超負荷持續(xù)時間有關。
　　結(jié)論:
　?、偻ㄟ^胸骨上小切口,在非人工通氣下可成功建立大鼠升主動脈縮窄—去縮窄模型。
　?、谏鲃用}縮窄模型左心室肥厚出現(xiàn)較早;去縮窄后左心室肥厚及心肌間質(zhì)膠原纖維含量可以發(fā)生逆轉(zhuǎn),逆轉(zhuǎn)程度與壓力超負荷持續(xù)時間、去縮窄時間有關。
　　③該模型具有創(chuàng)傷小,操作簡單,可重復性好的優(yōu)點。
　　本研究可為進一步研究壓力超負荷-