脑缺血缺氧动物模型的研究进展

陈 钱，邹荣军，叶小强，林 峰，庞苗苗，黄成然，唐海茹综述，沈 楠审校 (吉林医药学院:．临床医学院，．药学院，．口腔影像系，4．药理学教研室，吉林 吉林 0)

脑缺血缺氧动物模型的研究进展

The research progress of cerebral anoxia and ischem iaanimalmodels

陈 钱1，邹荣军1，叶小强2，林 峰1，庞苗苗3，黄成然1，唐海茹1综述，沈 楠4*审校 (吉林医药学院:1．临床医学院，2．药学院，3．口腔影像系，4．药理学教研室，吉林 吉林 132013)

脑缺血一直是国内外研究的热点。然而成功地建立一个与人脑缺血缺氧损伤机制及临床表现相似的动物模型是深入研究脑缺血疾病的重要前提，国内外脑缺血动物模型的建立方法一般包括内膜损伤型、血管阻断型和异物栓塞型等，本文就目前脑缺血缺氧动物模型的建立方法及研究进展作一综述。

植物总黄酮;抗肿瘤;机制

实验动物模型能比较完全具体地反映脑缺血缺氧对整体的影响，通过对实验动物的脑电监测、行为评估及脑组织切片进行染色、免疫组化等方式检测，分析机体对缺血缺氧的反应及内环境调节作用，多角度、多因素地认识脑缺血性疾病发生的机制。动物脑缺血损伤模型主要通过人为操作使脑内某一供血血管狭窄，脑实质部分或全部缺血缺氧引起神经元不可逆损伤。国内外脑缺血损伤的动物模型主要分为内膜损伤型、血管阻断型和异物栓塞型等，各种实验方法所形成的病理过程都有相似性。

1 内膜损伤型

血管内膜损伤可以引起脑缺血，其机制主要是用药物或机械刺激引起动脉内皮细胞损伤，或促使氧化型低密度脂蛋白(LDL)的增加、大量炎性细胞浸润，从而启动血管平滑肌细胞的增殖、迁移，最终导致血管腔的狭窄及粥样斑块的形成，进而引起脑血管狭窄形成。其中最具有代表性的是球囊扩张法。球囊扩张法是模拟经皮冠状动脉球囊血管成形术(PTCA)后引起内皮细胞损伤、血管平滑肌断裂，继而发生血栓形成、平滑肌增殖迁移导致血管再狭窄的过程。该方法主要是通过将股动脉做一切口，植入动脉鞘管后在数字减影血管造影引导下将导管伸入主动脉弓，注射少量造影剂后观察双侧颈动脉的走向，将导管送至右侧颈动脉、撤出导管并将球囊伸入颈动脉中端反复扩张、回抽而达到血管内膜甚至中膜的损伤［1］;罗寅［2］在球囊扩张术后再饲以高脂饮食，提高了实验动物的颈内动脉粥样硬化模型成功率。但是该方法的实验成本较高，对实验者的操作技术要求更高，而且损伤不完全容易导致血管长期扩张状态，损伤过重容易导致血管破裂等情况发生。

也可选择分离后的一段血管，用被FeCl3浸润的滤纸湿敷一段时间后可形成血栓［3］;类似的方法还有用 H2O2［4-5］、碘伏［6］制作成功的报道。此外也可将颈总动脉夹住近心端和远心端，插入针头并注入胰蛋白酶作用一段时间后用生理盐水反复冲洗，缝合血管后在一段时间可形成稳定血栓［7］。这些方法相对简单且成本低廉，但是其栓子形成就具有一定的随机性，且容易脱落发生脑血管意外，也正是由于这个原因应用该方法的学者较少。

内膜损伤性狭窄建立的脑缺血模型更加接近人体急慢性脑缺血损伤的病理生理过程，它具有不可替代的优越性，同时其具有操作相对简单、微创等优点;然而基于血栓的不稳定性和定位不准等情况，其成功率相对较低，实验结果的差异也较大。

2 血管阻断型

血管阻断型包括了二血管阻断、三血管阻断、四血管阻断和大脑中动脉阻断法四种类型，其机制是阻断供应脑组织血液的主要血管，直接导致脑组织急性或慢性缺血而产生病理症状。

二血管阻断是单纯结扎双侧颈总动脉导致不完全性脑缺血，由于长期慢性脑灌注不足可导致神经元不可逆损伤，实验动物表现出进行性和长期的学习记忆不可逆的功能障碍，但无明显运动障碍，可模拟人的大脑与年龄相关的进行性认知功能障碍的特点［8］。该方法操作简单、成功率高，但其易引起全身性低血压从而干扰了其他脏器的供血，所以动物成活率一般较低。三血管阻断［9］是将双侧颈总动脉和延髓腹侧面的基底动脉夹闭，能引起全脑急性缺血导致海马结构破坏，但因其操作难度大而受到限制。这是目前认为最理想的脑缺血模型，尽管在结扎方法和器材上有诸多改良，但其死亡率依然较高。四血管阻断是将椎动脉和双侧颈总动脉夹闭，这是一种能够在清醒状态下导致前脑严重缺血、又有高度可重复性的方法［10-11］;张华等［12］将四血管法进行了阶段性结扎的改良后总成功率提高至57．7%，成活率达到93．3%。

大量研究结果表明:大脑中动脉闭塞是导致脑缺血引起脑卒中主要原因［13-14］，实验性大脑中动脉阻断模型的制作主要有经眶或经眼后途径开颅直接结扎［15］或通过电凝［16］等以阻断大脑中动脉，开颅后切开血管壁植入异物等方式来实现缺血。此外，还可以通过手术结扎同时结合高脂饮食建立右锁骨下动脉缺血进而引起椎动脉缺血，引起大脑缺血并产生一系列的慢性低灌注缺血性脑损伤表现［17］。

血管阻断型方法在是研究应用中比较多见，避免了开颅的繁琐过程，也降低了许多手术并发症。尽管许多学者对该方法进行不断改进与简化，并提高了实验成功率;但自身还是有相应的缺点，如易引起全身性的低血压而影响其他脏器的供血、易发生实验动物术中惊厥抽搐等意外，此外由于大脑侧支循环比较丰富，在一定程度上降低了手术的成功率。

3 异物栓塞型

此种类型方法包括了凝块栓塞法、铁粉吸附法和线栓法，其中以线栓法应用较多。Ishani等［18］将大鼠颈内动脉和翼腭的动脉临时闭塞，作一微型切口，将4-0的细线伸入18～19 mm到达颈动脉分岔处后，通过阻塞大脑中动脉成功复制了大脑的缺血损伤;并且有线粒体形态和膜电位的改变［19］。由于细线柔韧性欠佳，在血管中不利于送到指定位置，因此学者们将线栓法进行了改良并成功建立了脑缺血的模型，如用鱼线替代4-0的尼龙线［20］或将细线用硅树胶、石蜡［21］或多聚赖氨酸等预处理。该法是目前应用最广的方法，其定位准确、微创、成功率高;但其手术当中容易出现血液返流而影响手术视野，术后也容易发生血栓形成脱落、蛛网膜下腔出血等不良事件。

铁粉吸附法［22］是在大鼠额部植入电极和小磁铁，同时从舌下静脉注入含有铁粉的生理盐水建立脑缺血模型;可以通过观察建模后动物的行为改变、电迷宫检测指标、电位的变化和形态学检查来进行评估;但其术后动物通常不能长期存活，手术难度较大以及梗塞范围也都难以控制。此外凝块栓塞法［23］也比较常见，其在模拟急性脑梗死上更具有代表性。

异物栓塞是三种类型脑缺血模型中最常见的实验类型，特别是线栓法。这类方法具有重复性强、模拟效果好、病理过程更接近人体、操作简单、较其他方法定位准确等优点。

4 展望

随着生活水平的提高，脑缺血疾病发生率呈现不断上升的趋势，然而建立一个合适的脑缺血模型对于该疾病病理生理过程的研究和新药物开发应用的实验研究具有举足轻重的作用。查阅大量国内外的相关文献不难发现，我们目前还不具有一个特别完美、具有代表性的实验模型;当然其方法也是在不断的改进和完善。随着临床对脑缺血疾病的不断深入研究，相信在将来一定可以为该疾病机制研究及治疗方法开发建立更接近临床情况的理想动物模型。

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R543．5

A

1673-2995(2015)04-0290-03

吉林省教育厅“十二五”科学技术研究基金资助项目(2013359)，吉林省大学生创新创业训练计划项目．

陈 钱(1991-)，男(汉族)，本科在读．

沈 楠(1972-)，女(满族)，副教授，硕士．

10.13845/j.cnki.issn1673-2995.2015.04.024

2014-10-21)