缺血性脑卒中动物模型的研究概述

·综述·

缺血性脑卒中动物模型的研究概述

刘抒雯刘敬霞李娟1任非非1

(宁夏医科大学研究生院，宁夏银川750004)

关键词〔〕缺血性脑卒中；动物模型

中图分类号〔〕R255.2〔文献标识码〕A〔

基金项目：国家自然科学基金(No.81260569)

通讯作者：刘敬霞(1970-)，女，博士，教授，副主任医师，硕士生导师，主要从事中医药防治老年病研究。

1宁夏医科大学中医学院

第一作者：刘抒雯(1988-)，女，在读硕士，主要从事中医药防治老年病研究。

缺血性脑卒中具有高发病率、高病死率、高致残率的特点，约占脑血管疾病总数的60%～80%〔1〕。深入研究缺血性脑卒中的病因病机及治疗方法将意义重大，因此制备动物模型已成为研究该疾病的重要实验途径之一。笔者认为，制备缺血性脑卒中动物模型采用现代医学与中医学相结合的方法，能够更深刻认识到疾病的本质，把握疾病的发生发展规律，从而建立一种可靠、价廉、便捷的脑梗死动物模型，对人类疾病的认识和防治起到了不可或缺的作用。现就缺血性脑卒中动物的制备方法进行如下简述。

1缺血性脑卒中疾病动物模型的制备方法

正常脑部的血液供应是由颈动脉及椎动脉提供。病理状态下，颈内动脉狭窄造成血供减少或脑动脉粥样硬化等导致脑动脉管腔狭窄，脑部血液循环障碍引起急性脑供血不足，并出现脑局部血液流变学异常，凝血功能亢进，造成一定范围内神经细胞、纤维以及血管等组织结构崩解破坏，出现一系列生化代谢失常、组织结构改变、生理功能丧失等病理过程。深入研究缺血性脑卒中病理生理特点及发病机制，为其动物模型的建立提供了理论依据。

1.1全脑缺血模型

1.1.1四血管闭塞法(4vo模型)实验中常用机械闭塞动物脑动脉的制作全脑缺血模型。1979年Pulsinelli〔2〕首创四血管闭塞法，是公认研究多种缺血性脑疾病的经典模型之一，现已广泛应用于脑缺血再灌注神经损害的研究，但由于手术难度大，并发症多，导致模型成功率低。许多学者不断改进其实验方法，为临床研究进展提供了理论依据。严智文等〔3〕用自制改良电烙铁直接插入翼孔将椎动脉烧闭，然后游离双侧颈总动脉，24 h后夹闭双侧颈总动脉，以此对4vo法建立大鼠全脑缺血模型进行改良，提高了大鼠全脑缺血再灌注模型的成功率。

1.1.2二血管阻断法(2vo模型)2vo模型最早由Eklöf等〔4〕建立，即通过阻断双侧颈总动脉加动脉放血，造成低血压而形成全脑缺血，此后学者又不断改进该模型，武钊等〔5〕对2vo加低血压法制作大鼠全脑缺血再灌注模型进行改良，其造模成功率为87.5%，有效降低了造模的死亡率。

上述全脑缺血模型对慢性脑缺血、脑缺血的药物及一些特殊领域的研究具有较高的价值，可研究持续不同时间的缺血组织所发生的各种改变，阐明了神经细胞耐受性等重要理论问题，但因其对全身影响较大、梗死部位不稳定，影响实验结果分析等缺点，目前应用相对较少。

1.2局灶性脑缺血模型与全脑缺血模型相比，局灶性脑缺血模型可形成特定部位的脑梗死，近似人类卒中发病时的临床情况，且对全身影响小，目前应用更为广泛。因局灶性缺血性脑卒中80%多由动脉阻塞所致〔6〕，大脑中动脉(MCA)是人类卒中的多发部位，因此制备局灶性脑缺血动物模型在实验研究中更有价值。

1.2.1开颅阻断法Tamura等〔7〕利用显微镜技术从眶后入颅建立大鼠模型，发现在基底核和皮质区这些部位可形成相对比较恒定的梗死灶，以大脑皮层、尾状核缺血最明显，但容易破坏脑组织。Ma等〔8〕改进电凝制备模型的方法，选择电凝大脑中动脉近心端，建立了重复性良好的缺血性脑模型。此法适用于脑缺血后长期神经功能缺损的康复及介入治疗策略的研究。

1.2.2光化学诱导法此方法通过尾静脉注射光化学诱导剂，然后用特定冷光源照射头颅局部，光线透过颅骨与血管内染料接触，激发光化学反应，引起皮质缺血坏死，建立大脑皮质梗死模型。杨峰等〔9〕采用改进后的光化学法诱导大鼠局灶性脑梗死的动物模型，通过伊文思蓝染色可见梗死区血脑屏障破坏，HE染色见梗死区神经细胞皱缩、坏死等，说明改进后的光化学法能够客观反映局灶性脑梗死病理变化。

1.2.3线栓法线栓法实际为一种栓塞方法，广泛应用于建立MCA栓塞脑缺血模型。Koizumi等〔10〕首次描述了线栓法阻塞大鼠MCA，此后许多学者又改进了该方法。目前多数研究采用Longa等〔11〕提出的MCA阻塞模型的制备方法。但决定线栓法的成功与否关键在于线栓的粗细以及线栓插入颈内动脉的深度。此方法相对来说操作简单，成功率高，缺血部位恒定，适用于剖析脑梗死形成的复杂分子机制。

1.2.4内皮素诱导法内皮素是一种作用于强大的内源性血管收缩活性物质，由血管内皮产生，能有效而持续地收缩血管，减少局部血流。在中枢神经系统，内皮素除通过其强烈持久的缩血管作用使局部脑血流量减少促进脑梗死形成外，还可直接损伤神经元及胶质细胞诱发脑卒中。其在清醒动物身上复制脑缺血模型，为神经保护剂的评价提供了更恰当的模型。

1.2.5栓塞法多数人类脑缺血来源于血栓栓塞。冯光等〔12〕应用血管临时阻断凝血酶注入法制作此模型，不仅适合动脉内机械取栓，且动物模型存活率高。该模型主要适用于纤维蛋白原激活系统血栓效应的研究和溶栓治疗的观察，尤其是人血凝块栓塞者更有适用价值。

2缺血性脑卒中病证结合动物模型的理论基础

病证结合动物模型主要是指在动物模型身上同时具有疾病和证候的特征，这种模型的建立在临床诊疗中既重视对西医疾病的诊断，又重视对中医证候认识的诊疗模式，并借助现代科学技术理论和思维方法做出明确诊断，弥补了中医学在诊断判定和疗效评判方面缺乏规范的不足〔13〕。若单纯采用现代医学疾病动物模型复制方法进行中医药研究，难以体现中医药辨证论治的理论与特色，而现有的中医证候动物模型又长期停留于造模阶段，难以深入研究。病证结合动物模型采用现代医学方法模拟天然致病因素作用于实验动物，使其既符合现代中西医的病理生理研究理论，又可检测试验动物的宏观与微观指标，具备了科研方法学所需的相似性、重复性、可靠性、可控性及易行性等特性，并通过运用中医的辩证思维进行分型，确定治则治法、遣方用药，从而达到中医“治病求本”的思想〔14〕。

3缺血性脑卒中病证结合动物模型的制备方法

3.1气虚血瘀清代医家王清任认为：“元气既虚必不能达于血管，血管无气，必停留而瘀”，因而提出脑卒中的气虚血瘀论。且诸多文献显示〔15〕，脑卒中气虚血瘀证病证结合动物模型相对于其他证型制备较成熟。

目前中医多运用“劳则耗气”“饥则损气”“人过四十，阴气自半” 等理论基础制备模型，在实验研究取得良好效果。邱乐等〔16〕使用多因素复合方法复制气虚血瘀动物模型，采用饥饿+冷水疲劳游泳+高脂饮食，造模成功后大鼠出现精神萎靡，倦怠嗜睡，毛发无光泽或结穗或稀疏脱落，稀便，舌淡或紫暗，眼球暗红，四肢或尾部出现瘀点瘀斑等气虚血瘀症状，再行线栓法造模，结果检测血管内皮素(ET)、5-羟色胺(5-HT)等各指标均有不同程度恶化，与临床患者所检测指标相恶化程度相类似〔17〕，其相关实验室检测指标示：全血黏度增强，血液流动阻力较大，血液流动性差。这种模型动物血液流变学、血小板等血瘀证相关指标均达到血瘀证诊断标准〔18〕，与人类气虚血瘀证表现的临床症状相似，可为缺血性脑卒中气虚血瘀证病理机制研究及药物干预研究提供一定的理论基础。

3.2肝阳化风《内经》云：“诸风掉眩，皆属于肝”“诸暴强直，皆属于风”。大多学者认为此处的风为内风〔19〕，肝阳上亢证进一步演变也可发展为肝阳化风〔20〕。老年患者肝阳上亢证尤为多见，临床检测指标血压多偏高，所以在制备缺血性脑卒中肝阳化风证动物模型时，笔者认为采用与老年人年龄相仿的衰老大鼠制备高血压动物模型可模拟肝阳上亢证。

肝阳上亢证目前最常见的为附子汤加高浓度盐水。张扬等〔21〕以附子汤加高渗盐水给予大鼠灌胃，第6周末时大鼠出现毛色无光泽，口渴，饮水量多，大便干结，结膜充血等症状，与肝阳上亢证临床表现相类似，然后采用线栓法造成大鼠MCO阻塞(MCAO)，制备成缺血性肝阳化风模型。

3.3痰瘀互结朱丹溪认为“中风大率主血虚有痰”，痰瘀互结上犯脑窍，横窜经络为主要病机。目前有关于中风痰瘀互结动物模型的制备方法记载较少，但有学者发现〔22〕，痰浊瘀阻是形成高脂血症的病理基础，高脂血症又是增加急性脑卒中发病率的危险因素之一。因此，通过制备高脂血症动物模型与脑缺血疾病动物制作病证结合动物模型可模拟脑卒中痰瘀互结证。此外，笔者认为脾虚纳运失职，脾失升清，痰浊内阻，脉络不通，痰瘀互结，上犯于脑，也可是脑卒中发病的潜在诱因。

李卫民等〔23〕采用高脂饲料(4%胆固醇+10%猪油+0.2%甲硫氧嘧啶+86%基础饲料)喂养大鼠，同时以10%胆固醇，20%猪油，1%丙硫氧嘧啶和2%胆酸钠的脂肪乳剂，灌胃1个月后大鼠体重明显增加，活动减少，毛发失去光泽，反应迟钝，舌有瘀点瘀斑，尾巴紫色，呈现痰瘀的部分症状，然后行左侧颈总动脉结扎术完成造模。检测指标显示：模型组血中总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG)等异常，与正常组比较差异有统计学意义(P<0.05)。与姜志莹〔24〕在临床研究脑血管病与血脂异常的前瞻性研究相一致。血脂异常是脑血管病的危险因素，而且血脂四项中HDL-C、LDL-C较TC、TG异常危险程度更高。

3.4痰热腑实1982年王永炎等〔25〕提出了中风病痰热腑实证的辨证论治。他认为运用化痰通腑法可通里攻下，釜底抽薪，通过排便降低腹压，使腑气通畅，气血转引而下，从而减轻脑水肿，降低颅内压，达到通腑泄热，护脑排毒、醒脑开窍的目的。笔者发现，尽管缺血性脑卒中痰热腑实证在临床取得一定进展，但有关于其模型制备的文献记载较少，而关于出血性中风痰热腑实证动物模型的文献较多〔26〕。因此，从复制痰热腑实证动物模型入手然后再借助西医疾病动物模型可更好地完成痰热腑实证病证结合动物的制备。

目前，自体灌胃法是痰热腑实证模型的最常用制备方法。刘淑霞等〔27〕将大鼠自身粪便与生理盐水制成10%的混悬液，按1 ml/100 g(体质量)每天给予灌胃1次，当连续灌胃3 d后大鼠出现粪便干结、烦躁、鼻分泌物多、喉中痰鸣、肢体瘫痪等症状，通过放免法测定大鼠血浆胆囊收缩素(CCK)含量明显升高。因CCK为一种典型的脑肠肽，脑卒中急性期痰热腑实证的形成与脑肠肽等多种因素关系密切〔28〕，因此检测CCK对脑卒中痰热腑实证动物模型的制备具有重要现实意义。诸多学者〔29〕发现化痰通腑法治疗脑卒中痰热腑实证能改善脑肠肽对胃肠道的调节功能，并促使血管活性肽、胃动素等物质的释放量增加，促进胃肠道的运动。

3.5阴虚风动《景岳全书》所云：“ 盖肾为精血之海…为五脏之本，故肾水亏则肝失所滋而血燥生…肾水亏则孤阳无主而虚火炽。”因此肝肾亏虚，阴不涵阳，阳浮无制，阴阳失和，气血逆乱，发为中风。

肾阴虚动物模型的制备方法较多，其中甲状腺素片和利血平药粉混悬液予实验动物灌胃服用，是目前研究最广泛的肾阴虚模型复制方法〔30〕。许小强等〔30〕采用以15 mg/kg剂量灌胃甲状腺素，以0.1 mg/kg剂量注射利血平，连续造模21 d宏观指标显示：肾阴虚模型组大鼠形体较消瘦，竖毛毛发无光泽易脱落，常有打斗行为，尿液颜色较深，且运用六味地黄丸治疗有效，证明肾阴虚动物模型复制成功。在此基础上借助手术方式制备疾病动物，方可制成脑卒中阴虚风动证模型。

4思考与展望

近年来缺血性脑卒中动物模型的制备在实验研究取得了较大进展，而且病证结合的缺血性脑卒中动物模型已成为中医防治脑血管病的主要研究方法之一。但无论从建立疾病动物模型还是病证结合动物模型的制备方法上，大多学者在造模的过程中对现代医学疾病与中医证候之间的关联性关注较少，从而缺乏中医自然发病的延续性及中医证候与疾病之间发生的必然性。因此，笔者认为模型的制备遵循以下几方面：(1)建立较完善的标准作为临床研究工作的基石，并以此诊断标准作为依据来评价动物模型的成功与否，为证候动物模型的制备提供可靠依据；(2)选择合适的动物模型，尽可能寻找动物自身便具有形成某种证候的倾向及具备患某种疾病的倾向，使其通过诱导能更自然的发病，与临床的病理变化与病因病机达到高度一致性；(3)优化病证结合动物模型造模因素，鼓励双因素或多因素造模，使其既符合中医的致病因素，又符合临床自然发病规律；(4)重视药物的反佐，以方测证，通过方药的验证性治疗，反推模型中医证的实质；(5)结合现代医学，引进分子生物学、蛋白组学、基因组学技术，从细胞、分子等微观水平揭示缺血性脑卒中证结合动物模型的病理本质。所以病证结合的动物模型仍需要进一步研究和探讨，其成功的研制将对中医学和现代医学的发展起巨大的推动作用。

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在双侧向测井响应中，低角度裂缝的电阻率值在致密高电阻率背景下明显降低，曲线形状尖锐，深、浅侧向测井值一般呈负差异。裂缝的张开度与电导率成正比。当张开度增大时，低角度裂缝的深、浅侧向电阻率都下降，幅度差值增大，但它们之间的幅度差远小于高角度裂缝。在给定条件下，对于油气层，当侵入深度大于深侧向探测深度时，为低阻负差异；对于浅层侵入，无论流体性质如何，均为高阻正差异。

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〔2014-05-19修回〕

(编辑滕欣航)