建立一种家兔心肌梗死模型的新方法

戴淑芳，龙晓凤，纪丽丽，田 辉，宫德正，徐 静，孙艺平

(1.大连医科大学 机能室，辽宁 大连 116044 ；2.大连大学 附属中山医院 ICU，辽宁 大连116001；3.大连市中心医院 急诊科，辽宁 大连116033；4.大连开发区医院 ICU，辽宁 大连116600)

心血管疾病是当今发达国家发病和死亡最主要的原因之一。在美国，每年所有的死亡中约40%死于心血管疾病[1]，由冠状动脉疾病引起的心肌缺血则是常见而严重的心血管疾病之一。近年来，研究人员在开展心肌梗死动物模型的制作中，选用的动物大多是大白鼠和狗，采用的方式多为电凝[2]和冷冻[3]，与人类心肌梗死还是有较大的差别[4]，而采用结扎左冠状动脉前降支(LAD)所致家兔心肌梗死与临床上单支冠脉阻塞形成的心肌梗死相似[5]。但目前文献所报道的家兔心肌梗死模型制作大多是经左侧胸骨旁切断肋骨进胸的方法，操作难度大，损伤程度高，成功率较低。本研究采用微创的方法制作家兔心肌梗死模型,并对其进行观察，旨在为研究心肌梗死疾病的发病机制和治疗方法等提供实验平台。

1 材料和方法

1.1 实验动物与分组

新西兰大白兔30只，由大连医科大学动物实验中心提供, 合格证号：SCXK(辽)2008-0002,雌雄不拘, 体重2.0～2.5 kg, 随机分为实验组(24只)和对照组(8只)。

1.2 主要仪器与试剂

BL-420E生物机能实验系统(成都泰盟科技有限公司)，DW-2000型动物人工呼吸机(上海嘉鹏科技有限公司)，M 型超声仪(深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司)，3%戊巴比妥钠，青霉素钠及手术相关器械等。

1.3 模型制作方法

用3%戊巴比妥钠(30 mg/kg)经耳缘静脉缓慢注射麻醉，将家兔仰卧固定于手术台，连接BL-420E生物机能实验系统，记录家兔标准肢体Ⅱ导联心电图。之后于颈部中央及左前胸去毛，碘伏消毒，气管插管，连接呼吸机(DW-2000型动物人工呼吸机)，呼吸频率42次/min,呼吸容量控制在30～40 mL之间。在家兔左侧3～4肋骨间沿着肋骨的走向依次切开皮肤(约3 cm)、皮下组织、钝性分离肋间肌进胸，不要切断肋骨。3～4肋骨间左右两侧各穿一根缝合线，向两侧轻拉，暴露心脏，可见心大静脉(图1)，左冠状动脉前降支即走行于心大静脉深部，小心剪开心包，以心大静脉为标志，用自制的套环将心脏托起，在中上1/3处以5/0号无菌缝合线结扎LAD，厚度不超过3 mm。可见心率减慢，心电图Ⅱ导联ST段弓背上抬(>0.2 mV)，心尖部的颜色变为暗紫色，提示结扎成功，逐层关胸。待家兔恢复自主呼吸后，拔出气管插管。术后肌肉注射青霉素钠80万U/d，连续 3 d，防止感染。对照组除不结扎LAD外，其余操作均同实验组。术后2周取实验组和对照组家兔，麻醉处死，心脏大体观察。

图1 缺血模型制作Fig 1 Making ischemia model

2 结 果

2.1 实验家兔成活率

除麻醉意外死亡，实验组(24只)在围手术期(24 h内)死亡1只，对照组8只全部成活；实验组2周内死于慢性心衰2只，心脏大体观察，梗死灶主要在左室前侧壁及心尖部，且均为透壁性坏死。死亡率为12.5%，成活率为87.5%。

2.2 心电图检查

术中实验组家兔在结扎1～20 min 后出现不同程度的心电图肢体导联ST 段弓背向上抬高，心电图R波降低，心率减慢；对照组心电图无明显改变(图2)。

图2 家兔Ⅱ导联心电图Fig 2 Ⅱlead ECG of New Zealand rabbita.正常心电图; b.结扎LAD后 10 min; c.结扎LAD后 20 min

a. normal ECG; b. ECG of 10 minutes after ligation LAD; c. ECG of 20 minutes after ligation LAD

2.3 形态学观察及心动超声检查结果

术后2周心脏标本肉眼可见缺血心脏较正常心脏体积增大，缺血心肌萎缩变薄，室壁塌陷，颜色明显较周围正常心肌组织浅(图3)。M 型超声显示：结扎前降支前实验组和对照组左室前壁局部心肌动度及增厚率均正常(图4)，结扎前降支后实验组室壁运动心肌收缩期向心运动幅度及增厚率较结扎前均明显减低(图5)。

图3 家兔梗死心脏Fig 3 Infarction heart of rabbit

图4 结扎前降支前正常室壁运动Fig 4 Normal wall motion before LAD ligation

图5 结扎前降支2周后室壁运动明显减弱 Fig 5 The wall motion weaken after ligation LAD in two weeks

3 讨 论

目前，制作心肌梗死动物模型主要用于心肌缺血后的病理生理变化及新的治疗方法的实验研究[6]。多种动物可用于模型制作，如小鼠、大鼠、豚鼠、兔、猪、犬、羊等。本研究选用体质量2 kg左右家兔的原因是：体积适中、价格相对便宜且兔的心脏解剖结构、侧支循环以及冠脉的走行更接近于人类[7]。兔心由于其组织结构的特异性，发生严重心律失常和急性心衰的可能性极小[8]。

动物麻醉后的苏醒时间对心肌梗死模型的成功率影响较大，因此动物麻醉时必须准确掌控麻醉的深度[6]。本研究组在初期的实验中选用25%氨基甲酸乙酯4 mL/kg，苏醒慢，麻醉较深且使用剂量较难掌握。随后换用3%戊巴比妥钠30 mg/kg经耳缘静脉缓慢注射麻醉，此法效果较好，术后家兔较易恢复自主呼吸且稳定。3%戊巴比妥钠麻醉时间较短，一般在1 h 左右，因此要求手术时间较短，手术操作熟练。所以作者认为，麻醉方法的选择最好是与手术方式及操作熟练程度相近。

本模型制作中最关键的是开胸暴露心脏及左冠状动脉前降支的定位及结扎[6]。2008年，蒋清安等[9]报道了家兔心肌梗死模型的制备是采用传统的剪断肋骨的方法。这种操作手术创伤大，常常损伤肋间动脉致胸腔积血，不利于术后恢复。本研究在家兔左侧3～4肋骨间沿着肋骨的走向切开皮肤约3 cm，采用钝性分离肋间肌暴露心脏,该方法切口优点是：开口小，开胸所用时间短,出血少,暴露心脏后，就能看到心大静脉，以其为标志，用无创缝合针结扎左冠状动脉前降支；不剪断肋骨，以避免剪断肋骨后残端损伤肺，保持了家兔胸部正常的解剖结构，不影响呼吸功能，有利于家兔的长期存活。技术熟练，结扎时把握好进针的深度，确保一次成功，是术后存活的关键因素。闭合胸腔前最后一针先穿针打虚结，通过此间隙插入连接硅胶管的注射器抽出胸腔内气体及少量血液,恢复胸腔负压后关胸。呼吸支持上,家兔接动物呼吸机时潮气量应以胸廓扩张良好为标准,停呼吸机时先尝试减小潮气量,观察家兔呼吸平稳再逐渐脱离呼吸机，将气管内的分泌物吸净后拔除气管插管。

术中严格控制家兔体温和术后精心护理也是提高存活率的另一重要因素[8]。由于在麻醉期间动物的体温调节功能受到限制，出现体温下降，应给麻醉动物采取保温措施。在制作模型时应严格控制室温，家兔手术台应选用木质的，用耳鼻喉灯照射，以维持家兔的体温恒定。

家兔抗感染能力较差，预防感染是降低家兔死亡率的重要因素，注射庆大霉素8万U/d不如青霉素效果好[10]。而且，术前所用手术器械均要用75%乙醇浸泡消毒，手术范围亦要充分消毒，切口尽量小，术后肌注青霉索80万U/d以控制和减少肺部及伤口感染。

由于本手术方法不切断胸骨和肋骨，家兔创伤小，术后恢复较快，饲养比较容易，成功率高。而传统心肌梗死模型制作方法，其围手术期死亡率相当高，尤其是小动物可高达35%～ 50%[9-11]，动物生存率仅为46%左右。故本研究的优点在于开胸所用时间短,出血少, 暴露心脏后，就能看到心大静脉，造模成功率高、围手术期死亡率低，手术操作简单。因此，本研究在已往心肌梗死动物模型的基础上加以改进，采用微创的方法建立了比较稳定的家兔心肌梗死模型,创伤轻，成功率高，结果可靠。为今后心肌梗死治疗的相关研究打下了基础。

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