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摘要：急性缺血性腦梗死(acuteischemiccerebralinfarct)是指腦供血?jiǎng)用}狹窄或閉塞引起的缺血性腦卒中，占腦卒中的60%～80%，病情嚴(yán)重可致患者死亡，亦可發(fā)生在頸內(nèi)動(dòng)脈和椎動(dòng)脈。為更好模擬人腦缺血梗死的發(fā)生及損傷機(jī)制，科研工作者們發(fā)明并改良了各種動(dòng)物模型。本文就急性缺血腦梗死動(dòng)物模型研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：腦梗死實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型

急性腦梗死是最常見(jiàn)的腦卒中類型，急性期的時(shí)間劃分目前未形成統(tǒng)一意見(jiàn)，常指起病2周以內(nèi)，患者年病死/致殘率為33．4%～44．6%［1］，而隨著社會(huì)的高速發(fā)展物質(zhì)的極大化，以及中國(guó)老齡化社會(huì)的到來(lái)，發(fā)生腦梗死的危險(xiǎn)因素和危險(xiǎn)人群的增多，相信這一數(shù)據(jù)還會(huì)有所升高。我們也將面臨嚴(yán)峻的醫(yī)療考驗(yàn)。建立穩(wěn)定、接近疾病發(fā)生的生理病理過(guò)程及實(shí)驗(yàn)重復(fù)性好的動(dòng)物模型對(duì)急性缺血性腦梗死的研究尤為重要。本文對(duì)急性缺血性腦梗死動(dòng)物模型的選擇動(dòng)物、各模型的制作方法、模型之間的比較及展望進(jìn)行綜述。

一、選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

腦梗死動(dòng)物模型多選擇嚙齒類動(dòng)物，因其個(gè)體小易飼養(yǎng)，方便管理及生長(zhǎng)周期短，主要優(yōu)勢(shì)是飼養(yǎng)成本很低，亦大量前人的實(shí)驗(yàn)研究積累了許多權(quán)威可借鑒的實(shí)驗(yàn)資料，對(duì)嚙齒類動(dòng)物的生理、藥理、病理、行為學(xué)及遺傳學(xué)等有較深入的認(rèn)識(shí)。其中大鼠腦血管與人腦血管解剖結(jié)構(gòu)相近且基因與人基因同源性較高，以及小腦容量很適合固定手術(shù)。兔的腦供血主要來(lái)源于頸內(nèi)動(dòng)脈，顱內(nèi)外血管間沒(méi)有吻合網(wǎng)，其大腦中動(dòng)脈主干梗死后，側(cè)支循環(huán)對(duì)大腦中動(dòng)脈供血區(qū)的代償作用小，腦內(nèi)血管間的端端吻合發(fā)達(dá)程度與人腦類似。貓犬類神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)達(dá)，豬、羊灰白質(zhì)分布，以及形態(tài)學(xué)、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的演變和人腦相似，并具有良好的手術(shù)耐受性，靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型它們腦血管解剖生理學(xué)更符合人類的實(shí)際臨床情況，同時(shí)可模擬的因素包括年齡、高血壓、糖尿病、高血脂癥、吸煙、喝酒等。但因其倫理負(fù)擔(dān)大、繁殖能力低、來(lái)源受限、成本高而受到限制。單從動(dòng)物選擇方面看，沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，也說(shuō)明要模擬人腦和臨床實(shí)際的復(fù)雜程度，科研工作者可根據(jù)自身實(shí)驗(yàn)要求選擇相應(yīng)的動(dòng)物來(lái)完成模型的制造。

二、模型制作

腦梗死動(dòng)物模型相關(guān)的文獻(xiàn)研究有很多，其極大地促進(jìn)了我們理解關(guān)于腦梗死的危險(xiǎn)因素和病理生理學(xué)，但基本上是在已有的研究方式上進(jìn)行改良，腦梗死模型主要分為3大類:①機(jī)械阻斷法;②栓子栓塞法;③全腦梗死動(dòng)物模型。其各自制作方法及特點(diǎn)如下。1．機(jī)械阻斷法:包括開(kāi)顱直視下血管血管夾夾閉、縫線結(jié)扎、套管結(jié)扎、電凝燒灼，開(kāi)顱法因其對(duì)手術(shù)操作、器械要求和動(dòng)物高感染率、致死率，不斷有學(xué)者進(jìn)行改進(jìn)［2，3］。不開(kāi)顱血管內(nèi)線栓梗死。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物涉及靈長(zhǎng)類動(dòng)物、豬、羊、狗、貓、兔子、嚙齒類動(dòng)物。20世紀(jì)90年代大腦中動(dòng)脈線栓梗死模型在嚙齒類動(dòng)物身上被提出，該模型會(huì)產(chǎn)生腦缺血和再灌注位置主要包括額葉皮質(zhì)和前額葉皮質(zhì)的損傷［4］。線栓材料從一開(kāi)始的外科縫線慢慢演變到釣魚(yú)線，再到有專門的生產(chǎn)商生產(chǎn)。線栓選用要求柔軟但足以讓它沿血管前進(jìn)，從頸外動(dòng)脈插入，大鼠模型線栓直徑為17～20mm，插入深度約2cm，小鼠模型線栓直徑為10～11mm，插入深度約1cm［5，6］。此模型由于線栓可拔出，梗死相關(guān)區(qū)域血流可再通，便于研究缺血再灌注損傷。最常見(jiàn)的中動(dòng)脈梗死持續(xù)時(shí)間為60、90、120min或永久閉塞，但至少需要60～90min老鼠才能獲得較為穩(wěn)定的梗死體積［7］。該模型促進(jìn)人們不斷認(rèn)識(shí)鈣過(guò)量興奮中毒、鈣調(diào)節(jié)異常、血管新生、白質(zhì)重構(gòu)、炎性反應(yīng)等缺血性損傷的機(jī)制，恢復(fù)治療和神經(jīng)保護(hù)。隨著梗死時(shí)間的延長(zhǎng)，動(dòng)物死亡率也逐漸升高，可能與大腦皮質(zhì)和紋狀體的梗死有關(guān)［8］。其缺點(diǎn)也很明確不能復(fù)制腦卒中患者的血流動(dòng)力學(xué)特征，此外還有相關(guān)術(shù)后并發(fā)癥如蛛網(wǎng)膜下腔出血、病變體積的變化、下丘腦損傷。但由于線栓模型動(dòng)物消除了顱骨切除術(shù)相關(guān)問(wèn)題其低死亡率以及模型成功率高逐漸成熟并推廣，并隨著材料的不斷發(fā)展而發(fā)展［9］。2．栓子栓塞法:文獻(xiàn)報(bào)道大部分腦梗死患者是因?yàn)檠ǖ袈涔Ｋ来竽X相應(yīng)的供血血管發(fā)病的。所以研究血栓梗死動(dòng)物模型意義重大。該方法使用的栓子包括異種異體血栓、同種異體血栓、自體血栓、膠原蛋白、黏性硅酮、聚乙氧基硅氧烷、異源動(dòng)脈粥樣斑塊，實(shí)驗(yàn)常用的動(dòng)物有嚙齒類動(dòng)物、兔子、犬類動(dòng)物、靈長(zhǎng)類動(dòng)物。栓子直接注射到頸總動(dòng)脈或頸內(nèi)動(dòng)脈。當(dāng)栓子(＜50μm)可引起較小面積的梗死，類似于腦小血管多發(fā)梗死病灶［10］。所以栓子大小、數(shù)量、分布可能會(huì)決定腦梗死的體積，該模型更多依賴栓子材料的選擇，可用于小面積梗死相關(guān)神經(jīng)保護(hù)與治療。大部分微栓子栓塞造模與血栓栓塞法造模制作方法類似，在大鼠身上血栓法使用EP－50管(外徑0.96mm，內(nèi)徑0．58mm)吸滿無(wú)菌生理鹽水，然后吸取已制好的血栓長(zhǎng)約25mm，從頸外動(dòng)脈插入然后再進(jìn)入頸內(nèi)動(dòng)脈約2～3mm，緩慢注入血栓。有文獻(xiàn)報(bào)道模型成功后同側(cè)的大腦中動(dòng)脈供血區(qū)域腦血流量會(huì)減少43%，進(jìn)一步核磁共振成像顯示梗死時(shí)間24～48h的老鼠腦組織的自溶速率和時(shí)間類似于臨床患者的情況［11］。光化學(xué)誘導(dǎo)動(dòng)物模型，該方法通過(guò)血管內(nèi)注射光感染料RoseBengal后透過(guò)顱骨光照目標(biāo)血管，其形成機(jī)制可能是光照的目標(biāo)血管臭氧形成，血管內(nèi)皮損傷，血小板聚集，栓子形成引起微血管梗死輻射區(qū)次級(jí)缺血［12～14］。該模型優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)物有長(zhǎng)期的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)缺陷便于長(zhǎng)期觀察且有較長(zhǎng)的生存期。模型的光照過(guò)程是非侵入性的，半透明的頭骨透過(guò)的光照量是足夠的。該模型可用于梗死后行為學(xué)的研究和了解大腦皮質(zhì)某些特定解剖功能區(qū)域。且適合研究影響血小板的治療藥物和內(nèi)皮損傷相關(guān)反應(yīng)。但由于光照涉及大量血管無(wú)法集中于單個(gè)血管，而臨床患者多為單一終末端動(dòng)脈被阻塞。另外光照直接對(duì)腦實(shí)質(zhì)細(xì)胞的損傷不能被忽視。Kurz1990年首次報(bào)道了氯化鐵可誘發(fā)血栓形成。一種新的動(dòng)物腦梗死模型被發(fā)明，該模型需開(kāi)顱直視下將浸泡過(guò)氯化鐵的濾紙片覆蓋在目標(biāo)血管上約30min左右，現(xiàn)有的報(bào)道認(rèn)為此模型可重復(fù)且穩(wěn)定，另外沒(méi)有與手術(shù)相關(guān)的死亡，改良型鉆孔氯化鐵法報(bào)道其成功率、腦梗死體積、腦水腫程度優(yōu)于經(jīng)典線栓模型［15，16］。3．全腦梗死動(dòng)物模型:該模型制作方法包括:4－VO模型，3－VO模型，2－VO模型，心室顫動(dòng)法模型，頸部止血帶法模型［7～25］。其中4－VO模型，3－VO模型，2－VO模型是在同一種制作方法的基礎(chǔ)上針對(duì)不同血管進(jìn)行結(jié)扎操作，同時(shí)也使各個(gè)模型具有了不同的意義和研究?jī)r(jià)值。4－VO模型被開(kāi)發(fā)出來(lái)是為了研究可逆性雙側(cè)前腦和腦干缺血，該模型包括雙側(cè)椎動(dòng)脈的永久閉塞和在手術(shù)第1天里第2天里實(shí)施兩次雙側(cè)頸總動(dòng)脈的短暫閉塞。該模型腦血流量的變化與神經(jīng)損傷的位置和程度有關(guān)，但因模型制作的創(chuàng)口出血和創(chuàng)傷大小導(dǎo)致動(dòng)物的高死亡率。3－VO模型是閉塞基底動(dòng)脈加臨時(shí)雙側(cè)頸總動(dòng)脈閉塞，該模型特點(diǎn)是腦組織供血量和神經(jīng)細(xì)胞死亡量人為可控性高;可能是由于腦組織梗死面積可能是由腦供血血流量決定的，文獻(xiàn)報(bào)道模型成功后實(shí)驗(yàn)動(dòng)物腦供血量至少減少15%。2－VO模型是在4－VO模型的基礎(chǔ)上加上降低實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的基礎(chǔ)血壓(降低平均動(dòng)脈壓50mmHg)，該模型使前腦中易梗死的海馬體的錐體神經(jīng)元、尾狀體、大腦皮質(zhì)等梗死，其腦損傷模仿心臟停搏的幸存者。此模型制作成功后操作性更高，侵入性更低，后續(xù)康復(fù)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值范圍更大。心室顫動(dòng)法模型用于研究心臟停搏后神經(jīng)元死亡的機(jī)制和神經(jīng)保護(hù)藥物的療效，模型制作通過(guò)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物頸靜脈內(nèi)注射KCl，及時(shí)測(cè)量捕捉到平均動(dòng)脈血壓急劇下降，由于其實(shí)驗(yàn)過(guò)程復(fù)雜實(shí)驗(yàn)動(dòng)物低生存率未被推廣。頸部止血帶法模型大鼠麻醉后高壓袖帶加壓(600～700mmHg)，使腦血供減少1%，通過(guò)輸液和抽血?jiǎng)用}血壓保持在60mmHg。但不知什么原因一直未被廣泛應(yīng)用。另外還有內(nèi)皮素－1灌注誘導(dǎo)血管收縮法、負(fù)電流電解損傷法及其他。

三、模型之間的比較

到目前為止，模型還在繼續(xù)發(fā)展改進(jìn)，幾乎沒(méi)有哪一種模型可以完全如意的模擬真實(shí)的自然腦梗死，但所有的動(dòng)物模型對(duì)研究腦梗死的病理生理學(xué)機(jī)制都意義重大，然而它們又不能完全取代臨床相關(guān)模型。且至今對(duì)于腦梗死動(dòng)物模型沒(méi)有明確的統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所有動(dòng)物模型都存在這樣或那樣的問(wèn)題;體溫是被公認(rèn)可影響腦損傷預(yù)后的一個(gè)重要因素之一［26］。所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程動(dòng)物體溫的控制也應(yīng)考慮進(jìn)去，另外動(dòng)物基本上都是健康年輕統(tǒng)一性別的動(dòng)物， 實(shí)驗(yàn)研究表明年輕雌性動(dòng)物誘導(dǎo)缺血梗死后腦梗死面積比年輕雄性動(dòng)物更小。此外一些基礎(chǔ)疾病像高血壓、糖尿病、高膽固醇血癥、心房纖維性顫動(dòng)等高危險(xiǎn)因素都對(duì)腦梗死的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后有著重要影響，所以沒(méi)有把年齡、性別、基礎(chǔ)疾病、并發(fā)癥等有可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生重大影響的因素考慮進(jìn)去的實(shí)驗(yàn)也是不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?當(dāng)然也有學(xué)者開(kāi)始在患有某些疾病的老鼠身上研究缺血性腦梗死。有些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都存在缺陷如沒(méi)有使用隨機(jī)性分組、缺乏隨機(jī)對(duì)照等;還有一些統(tǒng)計(jì)學(xué)上的錯(cuò)誤，所以現(xiàn)如今應(yīng)該建立一個(gè)更為嚴(yán)格的腦梗死模型評(píng)價(jià)體系。各模型比較見(jiàn)表1。

四、展望

現(xiàn)有的動(dòng)物模型還有許多值得改正或改進(jìn)的地方，學(xué)者們也在不斷完善動(dòng)物模型，臨床上患者長(zhǎng)期臥床合并肺部感染較為常見(jiàn)，一些帶有基礎(chǔ)疾病的動(dòng)物模型逐漸被研究，如腦梗死合并肺部感染動(dòng)物模型［27］。同時(shí)隨著一些臨床輔助檢查技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展，相應(yīng)也推動(dòng)了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展，一些后處理工具允許同時(shí)訪問(wèn)多個(gè)變量，如PET/MRI混合掃描儀強(qiáng)大的計(jì)算能力前所未有的展示出腦缺血后組織和神經(jīng)元細(xì)胞之間錯(cuò)綜復(fù)雜的動(dòng)態(tài)的變化，科技技術(shù)很大程度上推進(jìn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的發(fā)展。科學(xué)實(shí)驗(yàn)不斷發(fā)展過(guò)程中的需求和未知也觸發(fā)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)造，如材料學(xué)與影像技術(shù)的進(jìn)步，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究不能單單局限在動(dòng)物本身，實(shí)驗(yàn)本身就是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，我們應(yīng)該開(kāi)闊視野，發(fā)散思維。在過(guò)去，有許多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的研究幾乎都是專門分析梗死體積作為缺血性腦損傷的重要指標(biāo)，但事實(shí)上梗死體積不能可靠的反應(yīng)功能障礙，因?yàn)樯窠?jīng)功能可能受非梗死腦組織的影響，另外治療后功能恢復(fù)忽視了大腦可塑性的潛力，未來(lái)的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中應(yīng)該納入功能方面的疾病研究。有些實(shí)驗(yàn)對(duì)疾病動(dòng)物模型有效，而應(yīng)用臨床則無(wú)效，怎么把基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與臨床連起來(lái)，分析其影響因素，有學(xué)者也做了相關(guān)研究分析，每一種動(dòng)物模型的制作以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)展開(kāi)其最終目的都是服務(wù)臨床，對(duì)現(xiàn)有的疾病提提供新的治療思路、研發(fā)新的治療藥物，而從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)運(yùn)用到臨床還有很長(zhǎng)的距離。綜上所述，腦梗死動(dòng)物的選擇各有優(yōu)缺點(diǎn)，造模方法各有各的特點(diǎn)，但尚無(wú)一種動(dòng)物模型可以真正意義上的完全模擬人腦梗死發(fā)生、發(fā)展及其損傷機(jī)制，只有科研工作者不斷探索，積極創(chuàng)新，努力尋找到一種更加完美的模擬人腦梗死機(jī)制的動(dòng)物模型，并轉(zhuǎn)化于臨床，最終造福臨床患者。

參考文獻(xiàn)

1中華醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)病學(xué)分會(huì)，中華醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)病學(xué)分會(huì)腦血管病學(xué)組．中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南2014［J］．中華神經(jīng)科雜志，2015，48(4):246－257

13管興志，匡培根．光化學(xué)法誘導(dǎo)的腦梗死動(dòng)物模型［J］．國(guó)外醫(yī)學(xué)•腦血管疾病分冊(cè)，2000，1085:278－280

14楊峰，趙雅寧，李建民．光化學(xué)法誘導(dǎo)建立大鼠局灶性腦梗死模型的效果評(píng)價(jià)［J］．河北聯(lián)合大學(xué)大學(xué):醫(yī)學(xué)版，2012;14(3):301－302

16包玉龍．線栓法與改良三氯化鐵法致大鼠大腦中動(dòng)脈閉塞模型的對(duì)比研究［J］．動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2014，35(5):68－71

19嚴(yán)智文，董河，馮偉，等．改良血管阻塞方法建立大鼠全腦缺血模型［J］．中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2013，10(1):1－3

21張穎，高金環(huán)，韓松，等．一種改良的三血管閉塞小鼠缺血性腦卒中模型的建立［J］．基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床，2017，1(37):38－42

23武釗，黃偉青，文銳玲，等．改良二血管阻斷加低血壓法制作大鼠全腦缺血再灌注模型［J］．中國(guó)現(xiàn)代藥物應(yīng)用，2012，6(19):4－5

27黃亞平，胡克，雷琳，等．腦梗死合并肺部感染臨床動(dòng)物模型的制作［J］．中華醫(yī)院感染學(xué)雜志，2013，6(23):1256－1258

作者：司馬林源 李丹東 張弩 單位：溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院神經(jīng)外科