心血管疾病動物模型模型建立

1、心血管系統(tǒng)動物模型的建立,智康康,人和實驗動物在解剖、生理及代謝方面的相似點,,一、高血脂及動脈粥樣硬化癥動物模型二、高血壓動物模型三、心肌梗死動物模型四、心力衰竭動物模型五、心率失常動物模型六、休克動物模型,高血脂,脂肪代謝或運轉異常使血漿一種或多種脂質高于正常稱為高血脂癥。高血脂癥是一種全身性疾病，指血中總膽固醇(TC)和/或甘油三酯(TG)過高或高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)過低，現(xiàn)代醫(yī)學稱之為血脂異常。脂質不溶或微溶

2、于水，必須與蛋白質結合以脂蛋白形式存在，因此，高血脂癥通常也稱為高脂蛋白血癥,動脈粥樣硬化,動脈粥樣硬化是動脈硬化的一種，大、中動脈內膜出現(xiàn)含膽固醇、類脂肪等的黃色物質，多由脂肪代謝紊亂、神經血管功能失調引起。常導致血栓形成、供血障礙等。 動脈粥樣硬化多見于40歲以上的男性和絕經期后的女性。本病常伴有高血壓、高膽固醇血癥或糖尿病等。腦力勞動者較多見，對人民健康危害甚大，為老年人主要病死原因之一。,一、高血脂及動脈粥樣硬化癥動物模型,1.

3、高脂飼料誘發(fā)高血脂及動脈粥樣硬化癥模型2.非喂養(yǎng)法誘發(fā)高血脂及動脈粥樣硬化癥模型,高脂飼料誘發(fā)高血脂及動脈粥樣硬化癥模型 造模機制：動物飼料中加入過量的膽固醇和脂肪，飼養(yǎng)一定時間后，其主動脈及冠狀動脈處逐漸形成粥樣硬化斑塊，并出現(xiàn)高血脂癥。高膽固醇和高脂飲食，加入少量膽酸鹽，可增加膽固醇的吸收，如再加入甲狀腺抑制藥--甲基硫氧嘧啶或丙基硫氧嘧啶可進一步加速病變的形成。,造模方法: 1.小型豬：

4、選用Gottigen系小型豬較為理想，用1％～2％高脂食物飼喂6個月即可形成動脈粥樣硬化病變。 評價：形成動脈粥樣硬化病變特點及分布都與人類近似。 2.猴： 選用3.5～10.5kg，3～6歲的恒河猴飼喂高脂飼料(50％麥粉、8％玉米粉、8％麥麩、1％膽固醇、8％蛋黃、8％豬油、17％白糖及適量的小蘇打和食鹽)。1個月后造成猴的實驗性高血脂癥。血清膽固醇較正常時升高3.1～3.2倍。 評價：猴的

5、膽固醇代謝、血漿脂蛋白組成及高脂血癥與人相似，是較理想的模型。,3. 兔： 選用2kg左右體重，每天膽固醇0.3g，4個月后形成主動脈粥樣硬化斑塊；劑量增至0.5g，3個月出現(xiàn)斑塊；增至1.0g，可縮為2個月。在飼料中加人15％蛋黃粉、0.5％膽固醇和5%豬油，3周后，將膽固醇減去再喂3周，可使斑塊發(fā)生率達100％，血清膽固醇可升高至2000mg。 評價：對喂飼膽固醇非常敏感，在短期內便能出現(xiàn)明顯的病變

6、。因為兔對外源性膽固醇的吸收率可高達75％～90％，對高血脂的清除能力低(靜脈注射膽固醇后，高脂血癥可持續(xù)3～4天)。 但兔作模型不夠理想，主要表現(xiàn)為血源性泡沫細胞增多，且病變分布與人的病變也有差異。,4.大鼠： 配方一飼料(1％-4％膽固醇、10％豬油，0.2%甲基硫氧嘧啶、89％-86％基礎飼料)，喂服7～10天?？尚纬筛吣懝檀佳Y。 配方二飼料(10％蛋黃粉、5％豬油、0.5％膽

7、鹽、85％基礎飼料)，喂服7天可形成高膽固醇血癥。 評價：飼養(yǎng)方便、抵抗力強、食性與人相近。所形成的病理改變與人早期者相似，不易形成似人體的后期病變，較易形成血栓。,5.小鼠： 雄性小鼠飼以1％膽固醇及10％豬油的高脂飼料，7天后血清膽固醇即升為343±15mg；若在飼料中再加入0.3％的膽酸，連飼7天，血清膽固醇可高達530±36mg 評價：容易飼養(yǎng)和節(jié)省藥品等優(yōu)點，但是取血不

8、便，難做動態(tài)觀察，所以較少采用。,6.雞： 4～8周的萊克亨雞，在飼料中加入1％-2％膽固醇或15％蛋黃粉，再加5％～10％豬油，經過6～10周，血膽固醇即升至1000mg～4000mg，胸主動脈斑塊發(fā)生率達100％。 評價：雞為雜食動物，僅在普通飼料中加入膽固醇，就可形成動脈粥樣硬化斑塊。病變發(fā)生較快，在斑塊中有時伴有鈣化和形成潰瘍。,非喂養(yǎng)法誘發(fā)高血脂及動脈粥樣硬化癥模型 造模方法:

9、1.免疫法： 將大鼠主動脈勻漿給兔注射，可引起血膽固醇、β—脂蛋白及甘油三酯升高。給兔注射馬血清10ml/kg/次，共4次，每次間隔17天。 評價: 動脈內膜損傷率為88％，冠狀動脈亦有粥樣硬化的病變，若同時給予高膽固醇飼料，病變更加明顯。,2.兒茶酚胺法： 給兔靜脈滴注去甲腎上腺素lmg/24h，時間為30min。一種方法是先滴15min，休息5min后再滴15min。另一種方

10、法是每次點滴5min和休息5min，反復6次。 評價: 持續(xù)兩周，均可引起主動脈病變，呈現(xiàn)血管壁中層弱性纖維拉長、劈裂或斷裂，病變中出現(xiàn)壞死及鈣化。,3.半胱氨酸法： 給兔皮下注射同型半胱氨酸硫代內酯每天20～25mg/kg(以5％葡萄糖溶液配成lmg/ml的濃度)，連續(xù)20～25天。 評價： 成年兔及幼兔均可出現(xiàn)動脈粥樣硬化的典型病變。冠狀動脈管腔變窄、動脈壁內膜肌細胞增生、纖維

11、狀異物質。如同時在飲料中加入20％的膽固醇，則出現(xiàn)顯著的動脈粥樣硬化病變。,4.表面活化劑法： 給大鼠腹腔注射Troton WRl339 300mg/kg體重。 評價: 給藥9h后可使血清膽固醇升高3～4倍；20h后雄性大鼠血清膽固醇仍為正常的3-4倍，而雌性大鼠卻為6倍左右。用藥后24h左右升脂作用達最高點，48h左右恢復正常。其中以甘油三酯升高最強，其次是磷脂、游離膽固醇，對膽固醇酯沒有影響。,高血

12、壓,是一種以動脈血壓持續(xù)升高為主要表現(xiàn)的慢性疾病，常引起心、腦、腎等重要器官的病變并出現(xiàn)相應的后果，是人類死亡和致殘的主要危險因素。根據(jù)血壓升高的不同，高血壓分為3級：1級高血壓（輕度） 收縮壓140~159mmHg；舒張壓90~99mmHg。2級高血壓（中度） 收縮壓160~179mmHg；舒張壓100~109mmHg。3級高血壓（重度）收縮壓≥180mmHg；舒張壓≥110mmHg。,二、高血壓動物模型,1、神經源性高血壓動

13、物模型2、應激性高血壓動物模型3、腎性高血壓動物模型,1、神經源性高血壓動物模型方法：在影像成像技術指導下利用球囊固定法，在延髓左側腹外側舌咽神經、迷走神經根入腦干區(qū)(REZ)形成神經血管壓迫來建立了犬神經源性高血壓動物模型。本動物模型為高血壓的病因研究提供了接近生理狀態(tài)的動物模型。但是需要先進的設備和技術。,2、應激性高血壓動物模型方法：采用電、聲波等慢性刺激中樞神經系統(tǒng)可引起動物高級神經活動高度緊張，導致血壓明顯升高。噪音

14、、冷刺激、熱刺激等等。,3、腎性高血壓動物模型方法： 兩腎一夾法用絲線或銀夾狹窄左側腎動脈，狹窄程度在50％一80％之間，此方法復制率高，術后2周血壓開始升高，至4—5周可形成穩(wěn)定高血壓，并長期維持下去。,腎源性高血壓在高血壓的發(fā)病中占有比例相當高，且腎素血管緊張素系統(tǒng)的激活引發(fā)高血壓中的發(fā)病機制已得到舉世公認。實驗性腎動脈狹窄，能非常相似地復制出高血壓模型，為臨床高血壓的研究奠定了基礎。,心肌梗塞,是由冠狀動脈粥樣硬化

15、引起血栓形成、冠狀動脈的分支堵塞，使一部分心肌失去血液供應而壞死的病癥。多發(fā)生于中年以后。發(fā)病時有劇烈而持久的性質類似心絞痛的前胸痛、心悸、氣喘、脈搏微弱、血壓降低等癥狀，發(fā)病后應立即進行監(jiān)護救治,三、心肌梗死動物模型,1、結扎冠狀動脈法2、介入法3、化學法4、人工培育的自發(fā)性冠狀動脈硬化模型,1、結扎冠狀動脈法,方法：在開胸直視下分離冠狀動脈，結扎點一般選擇在冠狀動脈左前降支 （LAD）第一對角支下方。,優(yōu)點：（1）有助于對結扎

16、點的識別； （2）同時又可保證不同動物間具有相同的梗塞部位，梗塞面積較大； （3）人類心肌梗死50％發(fā)生于左前降支供血區(qū)域。,缺點：（1）手術復雜，創(chuàng)傷大，對動物影響大； （2）沒有血脂升高，冠狀動脈粥硬化病變；,2、介入法,方法：應用帶球囊導管經頸內動脈插入犬主動脈根部冠脈起始部水平，擴張球囊完全封閉主動脈，然后經導管迅速注入混有不同直徑微球的混懸液，可以使微球隨心臟搏動進入冠狀動脈,優(yōu)點：與

17、結扎法相比，創(chuàng)傷小。 缺點：技術要求高，動物容易死。,3、化學法,方法：對兔、鼠等小動物應用異丙腎上腺素靜脈滴注或腹腔注射，靜滴一般取異丙腎上腺素加入500 mL生理鹽水，4h 內兔耳緣靜脈勻速滴入，分別為1mg／kg體重、10mg／kg體重、20mg/kg體重、30mg／kg體重；腹腔注入給藥分上、下午兩次，直接注入腹腔，劑量分別為10mg／kg和20mg／kg，即可以造成明顯的心肌損害，完成模型復制。,優(yōu)點：簡單方便。,

18、缺點：此法復制模型對冠狀動脈選擇性差，引起心肌彌漫性損傷，而且以心內膜下病變?yōu)橹鳎c人類疾病差異大。,4、人工培育的自發(fā)性冠狀動脈硬化模型,日本神戶大學Watanabe研制能夠產生高的冠狀動脈硬化傾向的WHHL兔子。,心力衰竭,心力衰竭又稱“心肌衰竭”，是指心臟當時不能搏出同靜脈回流及身體組織代謝所需相稱的血液供應。往往由各種疾病引起心肌收縮能力減弱，從而使心臟的血液輸出量減少，不足以滿足機體的需要，并由此產生一系列癥狀和體征。,四、心

19、力衰竭動物模型,造模方法: 手術法 (1)手術方法造成主動脈狹窄； (2)手術方法造成肺動脈狹窄； (3)手術方法造成房間隔缺損、主動脈與前腔靜脈相通等,評價: 手術方法在3周左右即能形成穩(wěn)定的心衰，與臨床心衰十分相似，便于研究藥物干預的病理模型。,心率失常,是指心臟沖動的起源部位、心搏頻率和節(jié)律以及沖動傳導的任一異常。可由各種氣質性心血管病、藥物中毒、電解質和酸堿平衡失調等因素引起，部分心率失常也可因植

20、物神經功能紊亂所致。 臨床上按心率失常發(fā)作時心率的快慢分為快速性和緩慢性心率失常兩大類，前者見于過早搏動、心動過速、心房顫動和心室顫動等；后者以竇性緩慢性心率失常和各種傳導阻滯為常見。,五、心率失常動物模型,1.靜脈注射烏頭堿誘發(fā)大鼠心率失常模型2.甲醛誘發(fā)家兔竇性心律不齊模型3.無水乙醇誘發(fā)犬房室傳導阻滯模型,造模方法：1.靜脈注射烏頭堿誘發(fā)大鼠心率失常模型 體重200g大鼠，用3%戊巴比妥鈉（30mg/kg）腹腔注射

21、麻醉，仰臥，安裝心電導聯(lián)，記錄正常心電圖。經舌下靜脈一次注入烏頭堿30μg/kg。機制：烏頭堿能加速心肌細胞鈉離子內流，促進細胞膜除極，誘發(fā)心在異位節(jié)律，導致心律失常。,評價：（1）模型為急性實驗，沒有心臟形態(tài)改變； （2）可用于抗心律失常藥物的實驗研究。,造模方法：2.甲醛誘發(fā)家兔竇性心律不齊模型機制：竇房結部位淺表，當其表面接觸甲醛后，對組織造成損害，對竇房結功能起到抑制作用。,方法：成年雄兔，用10%水合

22、氯醛500mg/kg耳緣靜脈注射麻醉，仰臥，安裝心電導聯(lián)，記錄正常心電圖。常規(guī)打開胸腔，暴露心臟，用少量40%甲醛于前腔靜脈根部與右心房交界處，1 min即出現(xiàn)心電圖改變，可持續(xù)5h。 評價：本模型屬于緩慢型心律失常模型，與臨床竇綜合癥有一些類似。模型較穩(wěn)定，重復性好，可用于藥物篩選。,造模方法：3.無水乙醇誘發(fā)犬房室傳導阻滯模型機制：在犬心臟房室結部位注射一定量的無水乙醇可損害心臟傳導組織，從而造成傳導阻滯。方法：15kg左右

23、的犬，呼吸麻醉機麻醉，仰臥固定，安裝心電圖裝置。常規(guī)打開胸腔，暴露心臟，用普通注射器將無水乙醇注入房室結。,評價：模型損傷小，動物較易耐受，成功率高。,休克,系各種強烈致病因素作用于機體，使循環(huán)功能急劇減退，組織器官微循環(huán)灌流嚴重不足，以至重要生命器官機能、代謝嚴重障礙的全身危重病理過程。休克是一急性的綜合征。在這種狀態(tài)下，全身有效血流量減少，微循環(huán)出現(xiàn)障礙，導致重要的生命器官缺血缺氧。即是身體器官需氧量與得氧量失調。 可分為：心源性

24、、感染性、低血容量性、過敏性、神經源性休克等。,,六、休克動物模型,1、低血容量性休克(失血)2、心源性性休克3、感染性休克4、過敏性休克,1、低血容量性休克(失血) 急性失血20%-30%時，便可達到休克。 犬，總血量為體重的8%。股動脈放血造急性出血性休克。 可用于休克的教學實驗，也可應用于抗休克藥物的篩選實驗。,2、心源性休克 結扎冠狀動脈主要分支，造成心肌梗死，心排量明顯減

25、少而致休克。 可用于觀察急性心肌梗死的病程轉化和治療措施的的效果。,3、感染性休克 注射內毒素（細菌脂多糖）或內毒素合并半乳糖胺（肝毒性藥物）后，動物發(fā)生類似人細菌感染性休克。將內毒素按一定濃度緩慢靜脈注射。內毒素不同動物敏感性不同，應做預實驗。參考劑量：大鼠10-25 mg/kg，兔、貓5 mg/kg，犬 2-5 mg/kg。,4、過敏性休克 用抗原物質致敏動物，2周后再次注入相