冠脉结扎法大鼠心肌梗死模型的改进*

陈学娟 范金茹 廖建萍 陈 彤 王建湘 熊 杜 刘小瑗

（1.湖南中医药大学，湖南 长沙 410007；2.湖南中医药大学第一附属医院，湖南 长沙 410007）

冠脉结扎法大鼠心肌梗死模型的改进*

陈学娟1范金茹2△廖建萍2陈 彤2王建湘2熊 杜1刘小瑗1

（1.湖南中医药大学，湖南 长沙 410007；2.湖南中医药大学第一附属医院，湖南 长沙 410007）

目的 通过改良冠脉结扎法，建立一种成功率和成活率皆高的大鼠心肌梗死模型。方法 40只SD雄性大鼠，通过综合优化实验大鼠选择、麻醉剂选择、人工呼吸管理、冠脉结扎、术后保温及抗感染等方法改良造模。结果 成功建立了大鼠心肌梗死模型。术后1d大鼠存活率为92.50％，3只死亡，分别死于肺损伤、心律失常和麻醉过度；1周后存活率为90.00％。结论 综合优化各种因素、改进制模方法能够提高大鼠心肌梗死模型成功率并降低大鼠死亡率。

心肌梗死模型 大鼠 冠脉结扎

心肌梗死动物模型是研究人类急性心肌缺血（AMI）的病理生理变化、心电生理变化以及客观评价治疗方法的重要工具［1］。大鼠急性心肌梗死模型与临床心肌梗死和心力衰竭的病理生理过程非常相似，其冠脉侧支循环缺乏，心肌坏死出现早，重复性、稳定性好，费用低廉，在临床科研中具有重要的价值，应用十分广泛［2］。冠脉结扎法使动脉变得狭窄或闭塞，从而造成心肌缺血和梗死，其最大优点是与人实际发病过程相符，能较好反映临床病理过程，但造模过程复杂，成功率高低不一，且容易受多种因素的影响。本研究通过查阅近10年有关文献报道，总结各种改良冠脉结扎制备模型法的优缺点，在造模实际操作过程不断摸索，建立一种成功率和成活率皆高的大鼠心肌梗死模型。现报告如下。

1 材料与方法

1.1 动物与材料 SPF等级SD雄性大鼠40只，体质量180～200g，鼠龄8～10周，湖南中医药大学实验动物中心提供，SCXK（湘）2013-0003。10％的水合氯醛溶液，阿托品，利多卡因，青霉素钠，牵拉弓（自制），吸痰管（自制，直径2mm，带注射器的长约5cm的塑料管），DH-140动物人工呼吸机（浙江医科大学仪器实验厂），RM6280多导生理信号采集系统（成都仪器厂）。

1.2 手术步骤 大鼠称重后，用低剂量阿托品（1mL/kg）配合10％的水合氯醛溶液（3mL/100g）腹腔注射麻醉；麻醉满意后备皮，术区碘酒消毒，用手术刀在颈部正中胸骨上缘1cm处做一纵行切口，逐层分离后暴露气管，在第2、3软骨环处开一小口，行气管插管（深度0.5～1cm），连接呼吸机，调节呼吸频率75次/min，呼吸时比1∶1，稳定后，在左侧胸部从右下至左上做一斜行切口，逐层钝性分离胸肌并第3肋间肌，撑开第3～4肋骨间，牵拉弓拉开肋骨并固定后，用镊子撕开心包，将心脏轻轻挤出后，利多卡因1～2滴滴于心脏表面预防心律失常，在肺动脉圆锥与左心耳交界处下方2mm迅速以6-0线缝扎左前降支近端（进针深度0.5mm，缝扎宽度为2mm左右），以左心室前壁颜色变白和运动减弱且心电图显示Ⅱ导联ST段弓背向上抬高≥0.1mV/或出现病理性Q波为结扎成功的标志，立即关胸并用注射器抽出胸腔内气体，以恢复负压，以青霉素钠浸湿纱布搽拭手术区防感染，将肌肉层和皮肤分别缝合后，用吸痰管吸掉口咽及气道的分泌物。最后拔除插管，胸外按压数下，帮助大鼠恢复自主呼吸。

1.3 术后处理 造模后，放回鼠笼单独饲养，保温灯照射，保持35～37℃。待大鼠完全清醒后转至普通鼠笼中，置于空调房内正常饲养。术后连续肌注青霉素钠5d（40万U/d），防止切口感染。

1.4 模型鉴定 （1）记录心电图改变，以左室前壁呈紫绀或Ⅱ导联ST段弓背上抬大于0.1mV并持续0.5h以上为结扎成功标志（S-T段无改变者淘汰）。有S-T上抬表现和/或出现病理性Q波可视为造模成功。（2）NBT染色法检测梗死心肌组织。处死大鼠后迅速取出心脏，切去心房及右心室，放入冰箱速冻1h，在冠脉结扎线下平行于冠状沟将心室等厚切成5片，放入0.1％硝基四氮唑蓝（N-BT）溶液中，于37℃恒温水浴振摇染色10min。正常心肌染为暗蓝色，梗死区心肌不着色为浅红色。

2 结果

2.1 术后0.5、1、2、24h、2周心电图情况 40只大鼠分别于造模关胸后0.5h、1h、2h、24h、术后1周进行心电图检测，存活率（％）=（存活数量／动物总数）×100％。成功率（％）=（成功数量／存活数量）×100％。

表1 术后大鼠心电图（n）

2.2 NBT染色法测梗死心肌组织并计算梗死面积 心电图表明心梗大鼠存活1周的36例中，随机取9例用NBT染色法测梗死心肌组织，9例均能测到梗死心肌组织，正常心肌染为暗蓝色，梗死区心肌不着色为浅红色。其中梗死面积为（43.65±2.10）％，＞40％。

2.3 HE染色 术后1周存活大鼠中随机取9只，光镜下皆可见结扎线以上梗死区则表现为坏死心肌纤维化、结构排列紊乱，瘢痕组织增生，并可见少量炎症细胞浸润；非梗死区表现为心肌细胞代偿性肥大，纤维结构清晰、排列整齐，无炎症细胞浸润，进一步说明造模成功。

2.4 造模后大鼠存活情况 40只大鼠，其中于手术中发生心律失常（表现为心室纤颤波）而死亡的1只，存活率97.50％；术后0.5h因肺叶损伤，无法恢复自主呼吸，死亡1只，存活率95.00％；术后2h因麻醉过深死亡1只，存活率92.50％；术后5d因心力衰竭死亡1只，成功率90.00％。

3 讨论

实验发现，通过综合优化实验大鼠选择、麻醉剂选择、人工呼吸管理、冠脉结扎、术后保温及抗感染等方法可以提高大鼠的存活率和成功率。

3.1 实验大鼠选择 本实验选择180～200g，鼠龄8～12周年轻SD雄性大鼠。年轻健康大鼠手术耐受性强，形体适中，便于灌胃时抓握，且皮肤肌肉薄浅，利于开胸手术操作。

3.2 麻醉选择 常见的麻醉法有腹腔注射、静脉注射、吸入麻醉3种方法。麻醉药物有戊巴比妥、氯胺酮、乌拉坦、水合氯醛、阿托品、利多卡因等。有研究显示实验中静脉麻醉和吸入麻醉相结合麻醉效果最优［3］；但所需仪器非常多，能满足条件的实验室少，开展较困难。其中戊巴比妥钠溶液或水合氯醛通过腹腔注射给药可以达到理想的麻醉效果，优点为给药途径便利、麻醉起效快、麻醉深度适中［4］。本实验选择低剂量阿托品配合水合氯醛溶液麻醉避免了单纯选择戊巴比妥钠引起上呼吸道分泌物较多、动物苏醒时间较长、死亡率高的缺点［5］。麻醉过程需迅速，一次性麻醉满意最佳。反复追加可引起麻醉过深，可导致术后大鼠复苏时间延长，脱离呼吸机困难，还可引起动物肺部感染或水肿、呼吸肌麻痹、气道分泌物过多而窒息，甚至死亡。

3.3 人工呼吸管理 目前最常用的插管方式主要有气管切开插管和经口直视插管两种。经口插管最符合生理状态，创伤小，术后对鼠的呼吸功能影响最小［6］，然实际操作中技巧性要求高，需长时间训练才能熟练操作。传统的气管切开插管直观、准确，但容易出现气道出血和分泌物过多，导致窒息，易于效仿，本实验采用阿托品合水合氯醛可减少窒息发生率，且应用自制吸引管吸痰，增加大鼠成活率。

3.4 开胸及结扎 以往多通过剪断肋骨法开胸，可扩大手术视野，便于直视下冠脉结扎，但此法具有创口大、失血多、易损伤肺组织、造成气胸以及术后恢复时间等缺点。本实验采用逐层分离胸部肌肉，可减少手术对肌肉组织的损伤，避免缝合引起的组织粘连；采用牵拉弓拉开3、4肋骨后局限性撕破心包膜挤出心脏进行缝合法完成造模，可缩小创口，心脏挤出时心尖上翘使肺自然被推到一边，减少对肺的损伤，降低术后早期因心律失常导致的死亡率［7］。术中滴利多卡因于心脏上可预防心律失常、减慢心率以利于结扎冠脉。在肺动脉圆锥与左心耳交界处下方2mm迅速以6-0线缝扎左前降支近端，结扎深度0.5mm，宽度2mm左右，准确定位增加模型成功率，此结扎深度及宽度，可避免对心肌的损伤，宽度适宜防止过度结扎所致大面积心梗形成而影响成活率。

3.5 脱机 因实验时间长或麻醉过深等因素，动物在术后容易出现无法脱离呼吸机的情况。本实验采用脱机后按压胸廓刺激动物恢复自主呼吸法，实验证实确有其效，若胸外按压无效，可继续呼吸机辅助呼吸、反复脱机及按压，多数之后通常能恢复自主呼吸。

3.6 保温及抗感染 研究表明保温措施可减轻因手术暴露的时间过长、创面大，热量丢失多，室温度偏低，麻醉对体温调节的抑制等引发的心脏转导阻滞等严重并发症，从而提高手术成功率［8］。本实验证实了保温确实可提高大鼠成活率。以青霉素钠浸湿的纱布搽拭术区并术后肌注以抗感染，可减少缝合不当引起的皮下脓肿，减低术后感染发生率，提高造模成功率。

［1］Bhindi R，Witting PK，McMahon AC，et al.Rat models of myocardial infarction.Pathogenefic insights and clinical relevance［J］.Thromb Haemost，2006，96（5）：602-610.

［2］徐铭.大鼠心肌梗死模型制作的影响因素［J］.上海畜牧兽医通讯，2012，2：48-9.

［3］Degabriele NM，Criesenbach U，Sato K，et al.Critical appraisal of the mouse model of myocardial infarction［J］.Exp Physiol，2004，89（4）：497-505.

［4］许官学，石蓓，盛瑾，等.改良大鼠急性心肌梗死模型的制备方法［J］.中国老年学杂志，2013，14（33）：3367-3370.

［5］王小庆，胡承恒，伍贵富，等.降低大鼠心肌梗死模型死亡率的方法［J］.岭南心血管病杂志，2007，13（2）：141-144.

［6］王学文，徐善慧，张宁坤，等.改良冠脉结扎法提高大鼠心梗模型存活率方法探讨［J］.山西医科大学学报，2011，42（11）：931-942.

［7］刘开宇，田海，孙露，等.标准化大鼠心肌梗死模型的制作［J］.哈尔滨医科大学学报，2007，41（6）：531-534.

［8］蒋正英，覃数，叶强，等.保温对大鼠心肌梗死模型存活率的影响［J］.重庆医学，2007，36（1）：68.

Improvement of Coronary Artery Ligation Method Treating Rat with Myocardial Infarction

CHEN Xuejuan，FAN Jinru，LIAO Jianping，et al.
Hunan University of Traditional Chinese Medicine，Changsha，Hunan 410007，China

Objective：To establish a rat myocardial infarction model of high survival rate and success rate through improving coronary artery ligation method.Methods：Comprehensive optimization of choosing experimental rats and anesthetics，artificial respiration management，coronary artery ligation，postoperative heat preservation and resistance to infection，and other ways were used to improve the molding of 40 SD male rats.Results：Rat myocardial infarction model was established successfully.Rat survival rate was 92.5％1 day after operation.3 rats died of lung injury，arrhythmia and anesthesia respectively.The survival rate was 90％1 week later.Conclusion：Integrated optimization of various factors and improved molding methods can improve the success rate of myocardial infarction model and reduce the mortality of rats.

Myocardial infarction model；Rats；Coronary artery ligation

R542.2+2

A

1004-745X（2014）10-1806-03

10.3969/j.issn.1004-745X.2014.10.012

2014-04-07）

湖南省自然科学基金资助项目（13JJ5031）

△通信作者