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(zhuǎn)異常使血漿一種或多種脂質(zhì)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(xué)稱之為血脂異常。脂質(zhì)不溶或微溶

2、于水，必須與蛋白質(zhì)結(jié)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(nèi)膜出現(xiàn)含膽固醇、類脂肪等的黃色物質(zhì)，多由脂肪代謝紊亂、神經(jīng)血管功能失調(diào)引起。常導(dǎo)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(jīng)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(jìn)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(dá)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(nèi)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(dá)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(xì)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(chǔ)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(chǔ)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(dá)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(jīng)過6～10周，血膽固醇即升至1000mg～4000mg，胸主動脈斑塊發(fā)生率達(dá)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(nèi)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(fù)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(nèi)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(nèi)膜肌細(xì)胞增生、纖維

11、狀異物質(zhì)。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(dá)最高點，48h左右恢復(fù)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(yīng)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(jīng)源性高血壓動

13、物模型2、應(yīng)激性高血壓動物模型3、腎性高血壓動物模型,1、神經(jīng)源性高血壓動物模型方法：在影像成像技術(shù)指導(dǎo)下利用球囊固定法，在延髓左側(cè)腹外側(cè)舌咽神經(jīng)、迷走神經(jīng)根入腦干區(qū)(REZ)形成神經(jīng)血管壓迫來建立了犬神經(jīng)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(jìn)的設(shè)備和技術(shù)。,2、應(yīng)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(jīng)系統(tǒng)可引起動物高級神經(jīng)活動高度緊張，導(dǎo)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(cè)腎動脈，狹窄程度在50％一80％之間，此方法復(fù)制率高，術(shù)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(dāng)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(rèn)。實驗性腎動脈狹窄，能非常相似地復(fù)制出高血壓模型，為臨床高血壓的研究奠定了基礎(chǔ)。,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(yīng)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(zhì)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(yīng)立即進(jìn)行監(jiān)護救治,三、心肌梗死動物模型,1、結(jié)扎冠狀動脈法2、介入法3、化學(xué)法4、人工培育的自發(fā)性冠狀動脈硬化模型,1、結(jié)扎冠狀動脈法,方法：在開胸直視下分離冠狀動脈，結(jié)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(jié)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(shù)復(fù)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(yīng)用帶球囊導(dǎo)管經(jīng)頸內(nèi)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(jīng)導(dǎo)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(jìn)入冠狀動脈,優(yōu)點：與

17、結(jié)扎法相比，創(chuàng)傷小。 缺點：技術(shù)要求高，動物容易死。,3、化學(xué)法,方法：對兔、鼠等小動物應(yīng)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(nèi)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(fù)制。,優(yōu)點：簡單方便。,

18、缺點：此法復(fù)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(nèi)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(xué)Watanabe研制能夠產(chǎn)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(dāng)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(yīng)。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(chǎn)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(shù)法 (1)手術(shù)方法造成主動脈狹窄； (2)手術(shù)方法造成肺動脈狹窄； (3)手術(shù)方法造成房間隔缺損、主動脈與前腔靜脈相通等,評價: 手術(shù)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(yù)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(dǎo)的任一異常?？捎筛鞣N氣質(zhì)性心血管病、藥物中毒、電解質(zhì)和酸堿平衡失調(diào)等因素引起，部分心率失常也可因植

20、物神經(jīng)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)聯(lián)，記錄正常心電圖。經(jīng)舌下靜脈一次注入烏頭堿30μg/kg。機制：烏頭堿能加速心肌細(xì)胞鈉離子內(nèi)流，促進(jìn)細(xì)胞膜除極，誘發(fā)心在異位節(jié)律，導(dǎo)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(jié)部位淺表，當(dāng)其表面接觸甲醛后，對組織造成損害，對竇房結(jié)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(dǎo)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(fù)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(dǎo)阻滯模型機制：在犬心臟房室結(jié)部位注射一定量的無水乙醇可損害心臟傳導(dǎo)組織，從而造成傳導(dǎo)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(jié)。,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(yán)重不足，以至重要生命器官機能、代謝嚴(yán)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(dǎo)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(diào)。 可分為：心源性

24、、感染性、低血容量性、過敏性、神經(jīng)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(dá)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(xué)實驗，也可應(yīng)用于抗休克藥物的篩選實驗。,2、心源性休克 結(jié)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(zhuǎn)化和治療措施的的效果。,3、感染性休克 注射內(nèi)毒素（細(xì)菌脂多糖）或內(nèi)毒素合并半乳糖胺（肝毒性藥物）后，動物發(fā)生類似人細(xì)菌感染性休克。將內(nèi)毒素按一定濃度緩慢靜脈注射。內(nèi)毒素不同動物敏感性不同，應(yīng)做預(yù)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(zhì)致敏動物，2周后再次注入相