心肌缺血/再灌注
缺血性心臟病已成為心血管疾病患者的主要殺手。心肌梗死(MI)可導致不可逆的心肌壞死、功能細胞丟失以及一系列引起心力衰竭和死亡的內部變化。目前,治療方法包括經皮冠狀動脈介入治療(PCI)和冠狀動脈旁路移植術(CABG),以減少心肌梗死面積從而顯著改善預后。然而,心肌缺血/再灌注(MI/R)過程中的心肌損傷是不可避免的,引起鈣超載、氧自由基(OFR)增多、心肌纖維能量代謝障礙、炎癥反應、心肌細胞凋亡等一系列損傷性變化。因此,研究如何降低再灌注帶來的心肌損傷也是一項重要的研究工作。
我們建立了穩定的缺血再灌注模型和永久性缺血模型,適用于臨床前研究,治療急性心肌梗死和梗死后再灌注損傷的藥物的研究和新藥評估。
實驗動物
小鼠、大鼠、兔
造模方法
永久性缺血模型:
動物1%戊巴比妥鈉腹腔麻醉,設置呼吸機參數,常規備皮消毒,氣管插管沿聲門插入,連接呼吸機行機械通氣。經右頸總動脈切開用PE90導管置管至左心室,采用生物機能實驗系統監測血流動力學。四肢接心電電極,II導聯監測心電。肢體Ⅱ導聯監測ECG。左側胸部剪開皮膚,鈍性分離肌肉,3、4肋間開胸器撐開肋骨,暴露心臟,以左心耳與肺動脈圓錐之間心大靜脈為標志,左心耳下緣1-2mm處進針(不同動物進針處略有不同),肺動脈圓錐側出針,結扎左冠狀動脈前降支,心電圖ECG QRS波形變高變寬,S波與T波交點(J點)明顯抬高,或者出現R波消失,呈典型QS波形時,提示結扎成功。
缺血再灌注模型:
操作方法與永久性缺血模型一致,結扎時,結扎線與血管之間需墊一PE50硅膠管。結扎30min后小心拔出PE50硅膠管,使左冠脈前降支血流再通,得以復灌。心電圖ECG QRS波形變高變寬,S波與T波交點(J點)明顯抬高,或者出現R波消失,呈典型QS波形時,提示結扎成功。
模型評價
TTC染色:
光鏡下拍照,采用Image J軟件進行統計,計算方法為梗死面積百分比=梗死區域面積/(總面積-心腔面積)*100%。
造模2h后,動物靜脈取血分離血清,進行心肌酶譜4項檢查。與假手術組相比,模型組天門冬氨酸氨基轉移酶、肌酸激酶、肌酸激酶-同工酶、乳酸脫氫酶均明顯上升且有極顯著差異(p<0.01);與模型組相比,陽性藥組肌酸激酶明顯降低且有極顯著差異(p<0.01),其余指標略有下降但無顯著性差異。
結果顯示,與假手術組比,模型組大鼠左室最大收縮壓(LVSP)、左心室平均壓(LVAP)、左室舒張末壓(LVEDP)和左室內壓上升(或下降)最大速率±dp/dtmax均有不同程度的降低,其中,LVSP在缺血即刻顯著降低(P<0.05),+dp/dtmax在缺血15min和再灌注即刻顯著降低(P<0.05),LVEDP在缺血-再灌注各時間點均顯著升高(P<0.05,P<0.01,P<0.001)
病理檢查:
假手術組心肌纖維排列整齊,心肌細胞正常完整,無空泡變性、水腫;心肌間和心肌外膜無炎細胞浸潤等。
模型組心肌間可見局灶性炎細胞浸潤(以淋巴細胞和中性粒細胞為主),并伴隨心肌外膜炎細胞浸潤(以中性粒細胞為主),心肌細胞空泡變性、水腫,部分切片可見心腔內有血栓形成。
假手術組 10× |
假手術組 20× |
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模型組 10× |
模型組 20× |
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特殊染色:
Masson結果顯示,與正常組比較,模型組心臟組織可見大量纖維增生;