两种冠状动脉结扎法制作大鼠急性心肌梗死模型的比较

闫奎坡　朱翠玲　孙彦琴　朱明军　刘新灿　谢世阳　陈　磊

450008 郑州，河南中医学院第一附属医院心脏中心(闫奎坡、朱翠玲、孙彦琴、朱明军、刘新灿、陈 磊)；中心实验室(谢世阳)



·基础研究·

两种冠状动脉结扎法制作大鼠急性心肌梗死模型的比较

闫奎坡朱翠玲孙彦琴朱明军刘新灿谢世阳陈磊

450008 郑州，河南中医学院第一附属医院心脏中心(闫奎坡、朱翠玲、孙彦琴、朱明军、刘新灿、陈 磊)；中心实验室(谢世阳)

【摘要】目的：比较两种制作大鼠急性心肌梗死模型的冠状动脉结扎法，推荐一种稳定性高、生存率高的模型制作方法。方法：将40只SD大鼠按照随机数字法分为两组：常规组和改进组，比较两组的手术时间、生存率, 术后24 h测量两组大鼠心肌梗死面积，危险区面积以危险区占左室面积的百分比(Ar/LV)表示，心肌梗死面积用梗死区占危险区面积的百分比 (An/Ar)表示，比较两组Ar/LV和An/Ar。结果：术后3 h改进组和常规组的存活率分别为90%和60%，二者比较无统计学差异(P>0.05)；术后24 h改进组大鼠的存活率为85%，常规组为45%， 两组间有显著的统计学差异(P<0.05)； 常规组Ar/LV和An/Ar分别为51.4%±2.5%和52.5%±2.4%，改进组Ar/LV和An/Ar分别为51.5%±2.3%和52.5%±2.2%，两组间均无统计学差异(P>0.05)；常规组的操作时间明显长于改进组, 为(627.9±16.0)s对(253.9±12.7)s (P< 0.01)。结论：改进的模型制作方法提高了大鼠生存率，缩短了手术时间，具有显著优越性，值得推广。

【关键词】心肌梗死；冠状动脉结扎；大鼠；模型

目前常用的建立大鼠急性心肌梗死模型的冠状动脉结扎法，是将气管切开后应用呼吸机，开胸结扎冠状动脉。此方法操作繁琐，且需要购置呼吸机，成本较高，同时手术时间长，对大鼠损伤较大，易引起大鼠气管阻塞及术后感染，死亡率较高[1]。本研究通过查询国内外文献，结合长期实践，建立了无需呼吸机的心肌梗死模型制作方法，现与常规方法进行比较。

1材料和方法

1.1实验动物及分组

40只清洁级雄性SD大鼠，体质量200～240 g，购于郑州大学实验动物中心[No. SCXK(YU)2010-0002]。采用随机数字法将大鼠分为常规组和改进组，每组各20只。

1.2大鼠心肌缺血模型制作

常规组：用3%戊巴比妥钠(1.5 mL/kg)腹腔内注射麻醉，四肢皮下连接小动物心电图机电极记录实验全过程。常规消毒，行气管插管，接动物人工呼吸机，调节呼吸频率为 80～90次/min，于左侧第4、5肋间打开胸腔，暴露心脏，于肺动脉圆锥与左心耳之间，左心耳根部下方2～3 mm处穿线并结扎冠状动脉左前降支。关闭胸腔，缝合皮肤。

改进组：操作方法同常规组，但不切开气管，不用呼吸机，而是在胸骨左侧第4、5肋间处直接剪开胸部皮肤，用止血钳钝性分离肌肉层，看到肋骨后用止血钳头端直接插入第4或5肋间隙，适当撑开肋间隙，暴露心脏，将心脏挤出，用拇指、食指固定心脏，按照常规组方法结扎冠状动脉左前降支。

术后观察心电图改变，心电图 ST段明显抬高表明缺血模型制备成功。术后3 h记录大鼠生存情况。术后24 h记录大鼠的生存情况后，将3%伊文蓝染料1 mL注入左心室，勾画出危险区。剪下大鼠心脏，用生理盐水冲洗心腔残液，置于-20℃冰箱。自结扎线以下，从心尖起平行切成等厚 5片，置于37℃、1%氯化三苯基四氮唑(TTC)磷酸缓冲液(pH值为7.4)中水浴15 min，心肌组织出现3个分区，未梗死区(红染)、梗死区(未红染)、危险区(蓝染) ，用Image Pro Plus 6.0软件测量。危险区面积以危险区占左室面积的百分比(Ar/LV)表示；梗死面积用梗死区占危险区面积的百分比(An/Ar)表示。

手术时间计算方法：动物麻醉并固定在实验台上，改进组从剪开皮肤开始计时，缝合皮肤后结束；常规组从剪开颈部皮肤开始计时，至缝合胸部皮肤结束(不包括等待苏醒拔出呼吸机、缝合颈部皮肤的时间)。

1.3统计学分析

2结果

2.1术后存活率

术后3 h改进组和常规组大鼠的存活率分别为90%和60%，但二者比较无统计学差异(P>0.05)；术后24 h常规组存活率为45%，改进组的存活率为85%，较常规组显著增高(P<0.01)，见图1。

注：*P<0.01

图1术后生存情况

2.2心肌梗死面积

术后24 h对两组大鼠梗死心肌面积测量显示，常规组Ar/LV和An/Ar分别为51.4%±2.5%和52.5%±2.4%，改进组Ar/LV和An/Ar分别为51.5%±2.3%和52.5%±2.2%，两组间Ar/LV和An/Ar均无统计学差异(P>0.05)，见图2。

图2心肌梗死面积的比较

2.3操作时间

常规组的操作时间为(627.9±16.0)s，改进组为(253.9±12.7)s，改进组明显短于常规组(P<0.05)。

3讨论

心肌梗死起病急骤，常危及生命，挽救濒死心肌，缩小心肌梗死面积是研究的关键[2-4]。动物实验是基础研究进入临床阶段前的必经过程，国内外常选用的急性心肌梗死动物模型有大鼠、兔和实验用小型猪[5-6]。但是在动物模型的制作中，实验操作复杂，需要专业的设备[7-8]，这样就造成许多研究人员望而却步。本研究将模型制作方法简单化，采用改进后的模型制作方法可以提高大鼠的存活率，减少动物的损失。另外，改进组心肌梗死面积与常规组无差异，不会影响动物模型的标准。改进组模型制作时间也较常规组明显缩短。

本方法操作时应注意以下几点：(1) 术中操作的关键点为选择开胸部位，最好在第4、5肋间隙，在其他部位将心脏挤出来较困难，同时容易损伤心脏；(2)最主要的难点为开胸后将心脏挤出来，需要灵活的手法和经验，本研究室的科研人员经过反复练习30只大鼠后，可基本掌握这一技能；(3) 由于没有呼吸机的支持，胸腔打开后必须快速闭合，

如果开胸时间超过10 s，模型的成功率会有所降低。科学的设计和训练可以保证10 s以内的开胸时间。

本研究改进操作的意义在于：操作者摆脱了呼吸机的束缚，只需一把剪刀和两把镊子即可开展实验；方法改进后，大鼠的存活率提高，手术时间明显缩短，提高了工作效率,心肌梗死面积亦和常规组没有统计学差异。改进的模型制备方法具有显著优越性，值得推广。不足之处在于，该模型目前仅用于永久性急性心肌缺血的实验研究，考虑到开胸时间延长会造成死亡率上升，我们暂未尝试用该方法进行心肌缺血再灌注的研究。

参考文献

[1]李贻奎,宁可永,梁嵘,等.大鼠冠状动脉结扎心肌缺血模型方法的改进[J].中国新药杂志,2005，14(4 ):427-428.

[2]Yan KP, Guo Y, Xing Z, et al. Dan-Shen-Yin protects the heart against inflammation and oxidative stress induced by acute ischemic myocardial injury in rats[J]. Exp Ther Med，2012，3(2):314-318.

[3]Zhang J, Qi XY, Wan YF, et al. Establishment of a reperfusion model in rabbits with acute myocardial infarction[J]. Cell Biochem Biophys，2011，19(23): 1795-1805.

[4]Zhao HW, Qin F, Liu YX, et al. Antiapoptotic mechanisms of Chinese medicine formula Guanxin-Erhao in the rat ischemic heart[J].Tohoku J Exp Med，2008，216(4): 309-316.

[5]张嘉宁,顾为望,许乙凯.结扎兔冠状动脉前降支与左室支的急性心肌梗塞比较[J].中国实验动物学报，1997，5(2):103-107.

[6]卫洪超,何庚戌,胡盛寿,等.建立一种标准化急性心肌梗死动物模型[J].中华实验外科杂志,2005,22(7):876-878.

[7]何悦,王浩,龚艳春. 瑞舒伐他汀激活JAK-STAT信号传导通路抑制大鼠心肌缺血再灌注损伤[J]. 国际心血管病杂志,2013,40(6):368-371.

[8]李上海,梁伟钧,孙炎华,等. 缺血预处理对心肌缺血再灌注诱发凋亡的保护机制[J]. 国际心血管病杂志,2014,41(1):48-50.

(收稿：2015-07-07修回：2016-02-17)

(本文编辑：梁英超)

Comparison of two kinds of acute myocardial infarction models generated by coronary artery ligation

YANKuipo1，ZHUCuiling1，SUNYanqin1，ZHUMingjun1，LIUXincan1,XIEShiyang2，CHENLei1.

1.HeartCenter,theFirstAffiliatedHospitalofHenanUniversityofTraditionalChineseMedicine; 2.CentralLaboratory,theFirstAffiliatedHospital,HenanUniversityofTraditionalChineseMedicine, 450000Zhengzhou，China

【Abstract】Objective： Through comparing two kinds of acute myocardial infarction models generated by coronary artery ligation, to recommend a stable, repeatable and long-lasting rat model of acute myocardial infarction.Methods： 40 SD rats were randomly divided into two groups: conventional group and modified group. The operation time, survival rate were compared between two groups. After 24 hours, the myocardial infarction area of the two groups was compared. The area at risk was represented as the percentage of risk area against left ventricular area (Ar/LV), and the area of necrosis was represented as the percentage of necrosis area against risk area (An/Ar).Results： After 3 hours，the survival rate in the modified group was 90%，while in the conventional group it was 60%，with no statistical significance between the two groups (P>0.05)；After 24 hours，the survival rate in the modified group was 85%，while in the conventional group it was 45%，showing statistical significance between the two groups (P<0.05)；The Ar/LV and An/Ar in the conventional group were 51.4%±2.5% and 52.5%±2.4%，respectively, while the Ar/LV and An/Ar in the modified group were 51.5%±2.3% and 52.5%±2.2%，respectively, indicating that there was no statistical significance in Ar/LV or An/Ar between the two groups (P>0.05)；The operating time in the conventional group was (627.9±16.0)s, while in the modified group it was (253.9±12.7)s, showing statistical significance between the two groups (P<0.05).Conclusion： The modified model method can greatly improve survival rates, shorten surgical time and offers significant superiority to the conventional methods. It is worth recommending.

【Key words】Myocardial infarction; Coronary artery ligature; Rats; Models

doi:10.3969/j.issn.1673-6583.2016.02.013

通信作者：朱翠玲， Email: zhudaifu666@hotmail.com

基金项目：国家自然科学青年基金支持项目(81303073)；河南省科技攻关重点项目(112102310317)；河南省高校科技创新团队支持计划(13IRTSTHN012)；河南省中医药防治心血管疾病创新型科技团队(C20130050); 河南中医学院省属科研业务专项(2014KYYWF-YQ12)；河南中医学院一附院博士项目(2012KJ32)