毛晓燕,胡东旭,冉兵(泸州医学院:附属医院小儿科;生理教研室,四川泸州646000)
肾性高血压模型建立法*
——从“两肾一夹”到“单肾可控结扎”
毛晓燕,胡东旭1,冉兵1
(泸州医学院:附属医院小儿科;1生理教研室,四川泸州646000)
目的:探讨银针与左肾动脉共结扎后抽取银针造成左肾动脉缩窄的方法以改良“两肾一夹”法复制肾性高血压模型。方法:选50只150 g SD雄性大鼠,随机分为5组,每组10只,分别为0.10mm组、0.20mm组、0.25mm组、0.30mm组、0.35mm组。每组均采用大鼠背侧卧位,切口取左侧肋弓下缘平行于脊柱约0.5 cm处,暴露肾脏选取不同直径针灸针与左肾动脉共结扎,然后抽出针灸针造成左肾动脉不同程度的狭窄。术前后连续监测动物血压5周,术后4周观测模型成功率及肾脏形态。结果:不同口径的左肾动脉狭窄模型术后1~2周内血压均升高,特别是第2周更为显著,与术前对照差异有统计学意义(P<0.05),组间比较差异无统计学意义。结论:0.25mm管径的左肾动脉狭窄能成功的复制实验性肾性高血压模型。
肾性高血压;动物模型;大鼠;两肾一夹
目前各种肾性高血压动物模型多以大鼠为实验动物,缩窄其肾动脉以形成肾性高血压。肾性高血压(renalhypertension)是由于肾实质或肾动脉病变引起的全身动脉血压升高,肾动脉狭窄,肾内灌注压降低和肾实质疾病等因素使球旁细胞释放大量肾素,引起肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)高活动水平是肾素依赖型肾性高血压的主要发病机制[1]。各种肾性高血压动物模型多以大鼠为实验动物,传统模型主要有“一肾一夹法”、“两肾一夹法”和“双肾双夹法”,均采“u”型银夹缩窄大鼠肾动脉以制备肾性高血压模型。但银夹制作困难,且内径不好控制,成功率不高。其中“二肾一夹”法和“双肾双夹法”在形成高血压的同时均有慢性肾功能损伤。本研究采用银针与左肾动脉共结扎后抽取银针造成肾动脉缩窄的方法以改良“两肾一夹”法制备肾性高血压模型且成功率高。
1.1 实验动物及分组
SD大鼠(130±20 g),雄性,由重庆隆鑫公司提供,动物随机分为5组,每组动物10只,分别为0.10 mm组、0.20mm组、0.25mm组、0.30mm组、0.35mm组。
1.2 仪器和器械
1.2.1 主要仪器
动物无创动脉血压测量仪(成都泰盟公司)。
1.2.2 实验器械和药品
针灸针(北京汉医医疗器械中心)、镊子、止血钳、大剪刀、组织剪、眼科剪、动脉夹、玻璃分针、烧杯、棉签、纱布、细线等。3%的戊巴比妥钠、30%的H2O2;2%的碘伏、75%的酒精、0.9%的生理盐水等。
1.3 实验方法
3%戊巴比妥钠(0.1~0.3m l/100 g)腹腔注射麻醉,约1~2min内将麻药缓慢注入,并注意观察大鼠的呼吸、心率、角膜反射及肌张力的变化。将大鼠背侧卧位,固定消毒备皮后在左侧肋弓下缘平行于脊柱约0.5 cm处向下剪开一约1.5~2.0 cm的切口,逐层剪开至腹腔。以0.9%的生理盐水打湿后的纱布将肾脏轻轻移至腹外,确保肾蒂不能出现扭转或扭曲,并以湿纱布遮盖肾脏,以免肾脏失水干燥,尽量减少环境和操作对肾脏的损伤。充分暴露肾脏及腹主动脉,以温纱布轻轻将肾动脉鞘表面的脂肪拭去,在腹主动脉与肾动脉的分叉处用玻璃分针将肾动静脉分开,剥离约0.5~1.0 cm的长度,穿单线备用,用不同直径的针灸针放于肾动脉上方与肾动脉平行,用6-0号手术线结扎肾动脉后抽出针灸针,造成肾动脉狭窄。
1.4 鼠尾动脉无创血压测量
将大鼠放于鼠套内固定,置于无创动脉血压仪器预热箱内并将预热温度设置在37℃,保温15~20min,使尾动脉扩张。先将血流阻断器套于大鼠尾部近心段,脉搏感受器至于鼠尾中上1/3处,感受点置鼠尾的正下方固定。待动物安静后,打开无创动脉血压测量软件,可见有动脉脉搏信号出现。当规律性的脉搏波出现后,控制加压套内压力升高直到脉搏波完全消失,仪器自动放气,第一个重新出现的脉搏波所对应的压力值即为收缩压(SP),当波形出现最高点时即为舒张压(DP,见图1)。
图1 无创动脉血压测量
1.5 肾性高血压模型标准
舒张压在80mmHg以下的为正常大鼠,手术后4周动物舒张压明显大于手术前收缩压,舒张压超过100mmHg,且解剖后左肾肾脏无坏死、钙化、萎缩为复制肾性高血压模型成功。术后血压未升高、死亡为失败予以剔除。
1.6 统计学方法
实验所得数据均以x±s表示,应用SPSS13.0软件进行数据处理,组间采用重复测量的方差分析;实验组内各对应观察的比较采用配对t检验。P<0.05认为差异具有统计学意义。
2.1 不同程度左肾动脉狭窄模型血压的变化
不同口径的左肾动脉狭窄模型术后1~2周内血压均升高,特别是第2周更为显著,与术前对照差异均具有统计学意义(P<0.05),组间比较差异不具有统计学意义。0.10mm组第2周血压仍维持较高水平,第4周后几乎回降到正常水平。0.20mm组术后1周血压逐渐下降。0.25mm组动物血压持续维持高水平,4周后升至最高,收缩压达153.68±24.05mmHg,舒张压达120.03±18.98mmHg;0.30mm及0.35mm组2周后血压均恢复正常。提示,0.25mm管径的左肾动脉狭窄能成功的复制实验性肾性高血压模型(见表1,图2)。
图2 不同程度左肾动脉狭窄模型平均动脉压(AP)的动态变化
表1 不同程度左肾动脉狭窄模型平均动脉压(AP)的动态变化(x±s,n=10)
2.2 不同程度左肾动脉狭窄模型肾形态及模型成功率对比
0.10 mm组肾脏解剖发现肾脏重量超过40 g以上,肾内组织失去结构呈干酪样坏死。0.20mm组大部分动物肾脏萎缩钙化,模型成功率为10%。0.25 mm组肾脏完好,无萎缩钙化及水肿,模型成功率可达80%以上。0.30mm组大部分动物血压基本正常,未发现肾脏形态异常,成功率约为10%。0.35mm肾脏未发现任何改变,模型成功率为零。
实验提示:0.25mm组的左肾动脉狭窄能成功的复制实验性肾性高血压模型,见图3。
图3 不同程度左肾动脉狭窄模型肾形态变化
肾疾患时出现的高血压谓之肾性高血压(renal hypertension),为继发性高血压中最常见者。不同口径的左肾动脉狭窄模型术后1~2周内血压均升高,特别是第二周更为显著,考虑到可能是机体应急现象,0.1mm组第2周血压仍维持较高水平,第4周后几乎回降到正常水平,肾脏肿大内呈干酪样坏死,诱发肾脏肿大的原因很多,考虑到可能是动脉狭窄口径过小,肾皮质出现炎症肾小管上皮细胞变性和坏死脱落,并伴有明显的增生出现,导致肾功能衰竭,继而出现此症[2]。0.20mm组术后第2周血压逐渐下降,肾脏萎缩钙化,考虑可能是肾动脉狭窄时,肾血流灌注减少,肾素血管紧张素活化,引起的肾血管性高血压难以控制;而肾小球缺血性硬化,肾小管坏死,肾间质纤维化造成肾脏钙化[3]。0.25mm组动物血压持续维持高水平,4周后升至最高,收缩压达153.68±24.05mmHg,舒张压达120.03±18.98mmHg;0.30mm及0.35mm组2周后血压均恢复正常,肾脏未发现任何改变,平均压正常,我们考虑这种情况是狭窄的口径不足,无法造成肾动脉的狭窄,肾素-血管紧张-醛固酮的系统激活。
以上结果说明肾动脉狭窄程度过大,肾严重缺血导致肾变性坏死,失去功能。肾动脉狭窄程度过轻,则肾血流量能基本满足肾代谢的需求,肾结构和功能均能很好的保持,动脉血压亦能维持相对正常。以0.25mm的针灸针所造成的左肾动脉狭窄,肾功能及肾结构均能维持正常,舒张压可达100mmHg以上,能建立较理想的肾性高血压模型。
1.Reinhold SW,Uihlein DC,Boger CA,et al.Renin, endothelial NO synthase and endothelin gene expression in the2 kidney-1 clip Goldblattmodelof long-term renovascularhypertension[J].Eur JMed Res,2009,14(12): 520~525.
2.SheaSM,R tmkova J,Morrison AB.A stereologicstudyof glomerular,hypertm phy in the subcotally nephrectc laized rat[J].Am JPathol,1978,90:201~210.
3.Brenner BM,M eyer TW.t-lostetter TH Dietary protein in—tlakeand the progessivenatureofkrdmey disease[J].N EnglJMed,1982,307:652~659.
(2013-10-17收稿)
An im proved renalhypertensionmodelestablishingmethod——From“twokidneyoneclip”to“onekidneyonecontrolled ligation”method
MaoXiaoyan,Hu Dongxu1,Ran Bing1
DepartmentofPediatrics,the Affiliated Hospitalof Luzhou MedicalCollege;1Departmentof Physiology,Luzhou MedicalCollege
Ob jective:To investigate the“ligation of leftrenalartery togetherwith aneedle ofdifferent thickness then extraction of theneedle”ways to improve the“tow kidney one clip”method ofestablishing renal hypertension model.Methods:50SDmale rats(150 g)were random ly divided into0.10mm,0.20mm,0.25mm,0.30mm and 0.35mm thicknessgroups(n=10).The ratswereputin dorsal lyingposition,leftsubcostalincisionwas taken parallelto the spine at about 0.5 cm to expose kidney,acupuncture needle with different diameterswas selected and ligated togetherwith left renal artery,and then extracted out to leave the left renal artery with different degree of calibre. Continuousmonitoring rat'sblood pressurebeforeand after surgery for fiveweeks,4weeksafteroperation themodel success rate and renalmorphology were observed.Results:The blood pressure in 5 groups of renal artery stenosis modelafter1 to2 weekswere all,increased especially at the first twoweeks,comparedwith the preoperative control;the difference was statistically significant(P<0.05).The inter-group difference was not statistically significant. However,the success rateand the condition ofkidney in 0.25mm group wasbetter than in othergroups.Conclusion: The0.25mm calibered leftrenalarterystenosiscan successfully replicatetheexperimentalmodelofrenalhypertension.
Renalhypertension;Animalmodel;Rat;Twokidneyoneclip
R544.1+4
A
10.3969/j.issn.1000-2669.2014.02.013
*四川省卫生厅科研课题(川卫办发[2009]46490188)
毛晓燕(1983-),女,住院医师,硕士,E-mail: 2533146563@qq.com
冉兵(1969-),男,教授,研究生导师,E-mail: 2782909@qq.com