改良大鼠心肌梗死模型的制作心得

2016-07-21 01:16张三印
实验科学与技术 2016年2期
关键词:心肌梗死模型

曾 宇,张三印

(成都中医药大学 基础医学院,成都 611137)



改良大鼠心肌梗死模型的制作心得

曾宇,张三印

(成都中医药大学基础医学院,成都611137)

摘要该文探讨了改良大鼠心肌梗死模型的制作方法。大鼠麻醉后,经口腔插管连接呼吸机,开胸结扎左冠状动脉前降支,28 d后颈动脉注入伊文思蓝,取出心脏,观察心脏外形和梗死区。结果表明,心肌梗死模型的成功率为87.5,存活率90;术后28 d,左心室明显扩大,梗死区心室壁变薄,颜色变白。该实验在于提供简化、易行、详细的心肌梗死模型的制作方法,供研究心肌梗死、心衰方向的初学者参考。

关键词心肌梗死;模型;结扎

心肌梗死模型的复制有很多种方法,其中,左冠状动脉前降支结扎的方法才可以使梗死部位和面积基本达到一致,因此,采用结扎造模的方法在实验研究中得到比较广泛的应用。大鼠心脏的侧支循环比较少,有利于观察梗死效果,再加上其投入低,便于饲养,因此,常被选用于制作心肌梗死模型。但是大鼠心脏小,结扎造模的方法成功率比较低,尤其对初次采用结扎造模者。如何提高心肌梗死模型的质量和成功率,一直是广大心血管实验研究人员探讨的问题。本实验通过优化、简化制作步骤,提高模型的成功率和存活率。

1实验材料

1.1实验动物

SD大鼠40只,雌雄各半,体重(300±10)g,由成都中医药大学动物实验中心提供。

1.2试剂和仪器

包含有戊巴比妥那(北京化学试剂公司)、乙醚(天津中建化工有限公司)、Inspira系统动物呼吸机(北京拜安士科技有限公司)和Powerlab生理记录系统(埃德仪器国际贸易有限公司)。

2实验方法

2.1动物麻醉

给予戊巴比妥那50~60 mg/kg腹腔注射,5~7 min后观察夹趾反射,如为阳性则采用乙醚吸入麻醉。

2.2气管插管、辅助呼吸

向Inspira系统动物呼吸机中输入大鼠体重,呼吸参数自动生成。大鼠麻醉好后,固定在手术台上,手术台头部倾斜60°,去颈部毛。冷光照射颈部,操作者左手牵出舌头,右手持14 G静脉留置针插入声门,拔出针芯,无胃液抽出,则连接呼吸机,并固定。呼吸机无警报并可见气管导管中有呼吸产生的水雾,即插管成功。

2.3心电图检测

采用Powerlab生理记录系统连续记录大鼠Ⅱ导联心电图。用10 cm的针灸针穿过大鼠右前肢、右后肢、左后肢皮下,再分别连接负极、地极和正极。电压为1 mV。

2.4冠状动脉前降支结扎

采用参考文献[1-2]的方法,去除大鼠左侧胸部毛发,上界到锁骨水平,下界到胸骨剑突水平。碘伏消毒3遍,铺洞巾。距胸骨左缘2~3 mm作一约2~2.5 cm长的纵行切口,分离皮下筋膜、胸大肌、前锯肌,暴露出第3、第4肋骨,钝性分离第3、第4肋骨的肋间肌,并剪断第3或第4肋骨,用眼科剪剪开胸膜,注意保护左肺。再用眼科剪剪开心包膜,采用开睑器撑开胸腔,充分暴露出心底,找到肺动脉和左心耳,在肺动脉和左心耳之间可见心大静脉,其与前降支伴行[3],在心耳边缘距心大静脉左侧2 mm进针,跨过静脉结扎。进针深度1~1.5 mm。结扎力度要适中。结扎成功的标志:1)结扎下方可见心肌表面苍白,室壁搏动减弱,左心耳明显充血;2)心电图Ⅱ导联可见J点上移与T波成高大的帐篷状波;3)通过LabChart Pro专业版软件分析数据得S-T段高度增加(将J点与基线的垂直距离定义为S-T段高度)。大鼠冠状动脉前降支结扎后会出现心律失常(如房颤、室颤),大多数分钟后能恢复。

2.5关胸

用棉签清除胸腔里的积血,观察有无出血点。确定无出血后,胸腔内放入塑料软管,软管另一头连接5 mL注射器。用0号线缝合肋间肌,対合胸大肌和前锯肌,可缝一针。用注射器抽吸胸腔内的空气和积血,使胸腔达到负压,拔管,荷包缝合皮肤,碘伏消毒。

2.6撤除呼吸机

暂时关闭呼吸机,观察大鼠能否自主呼吸,若不能,则继续人工呼吸。若大鼠已恢复自主呼吸,则可以拔管,清除切口的分泌物。术后腹腔注射青霉素预防感染。

2.7术后护理

术后大鼠体温低,给予烤灯照射1 h。牵出大鼠舌头口腔用棉签压住,防止舌头后坠。

3心肌梗死模型的鉴定

3.1心电图检查

结扎前、结扎后30 min和结扎后28 d的心电图,分别如图1(a)~图1(c)所示。

从图1(b)可以看出,结扎后30 min大鼠的心电图可见J点上移,T波宽大;结扎后28 d大鼠的心电图可见病理型Q波,Q波振幅大于1/4R波振幅。

3.2大体形态观察

颈动脉注射伊文思蓝2~3 ml,心搏几个周期后取出心脏,放入4 ℃ 生理盐水,洗净;去动、静脉,右心房和右心室。以着色程度区分梗死组织和正常组织。

(a)结扎前

(b)结扎后30 min

(c)结扎后28 d图1 结扎前后大鼠心电图表现

4结果

(a)明显增大

(b)塌陷图2 28 d后左心室大体形态

5讨论

5.1麻醉

本实验采用戊巴比妥那50~60 mg/kg进行腹腔注射麻醉,麻醉效果良好,大鼠呼吸道分泌物相对较少,有效抑制后反射,有利于气管插管。麻药使用过量会抑制大鼠的自主呼吸,如果呼吸机稍微没有带到,实验就失败了。若出现首次麻醉失败,应该选择其他的麻醉方法。

5.2辅助呼吸

正常胸腔是一个负压的状态,开胸后负压消失,会导致双肺塌陷,呼吸困难,血氧饱和度降低,心脏搏动减弱,大鼠死亡。因此,人工通气是实验成功的关键。人工通气的方法有套口鼻法、经口气管插管法、套头法、经气管插管法。其中,套口鼻法和套头法采用胶头滴管的胶头,大鼠的皮肤比较松弛,胶头不易固定,导致漏气,呼吸机没带到则实验容易失败。经气管插管法比较直观,插管成功率高,但会出现术后伤口感染和气管瘘,影响实验结果。经口气管插管法可以避免以上方法的弊端,虽然技术要求高,但经反复练习后,可以熟练掌握。

5.3心电图

因为大鼠心率快,心动周期短,复极2相(平台期)极其短暂,而S-T段代表心室缓慢复极化的过程[4],因此,大鼠的心电图上无法显示明显的S-T段[5],因而不能以S-T段抬高为结扎成功的参考。心电图的J点和T波波幅值变化可反映心脏本身的心电变化[6-7]。本实验采用Powerlab生理记录仪对大鼠心电图进行连续记录,冠脉前降支结扎后,心电图会出现明显的J点上移与T波波幅成高大的帐篷波;其配套的LabChart Pro专业版软件对心电图进行数据分析,软件将J点与基线的垂直距离定义为S-T段高度,根据S-T段高度的增加可以作为结扎成功的参考。

5.4结扎

本实验是在胸腔内结扎前降支的,这样可以避免把心脏挤出胸腔而损伤大血管的危险,也可降低感染率。但在胸腔结扎,需要充分暴露心底,所以需断开第3或第4肋骨。文献[8]相关研究发现,断两肋与不断肋比较,生存率未见明显差异。其次,结扎的位置不能太高、太深,太高容易发生心律失常,太深则刺破心壁,增加死亡率;在心耳边缘距心大静脉左侧2 mm进针,进针深度1~1.5 mm为宜。最后,打结,切忌打滑结,滑结会导致再通。

5.5术后护理

术后,大鼠有自主呼吸后才停止机械通气,需清除口腔分泌物。术后大鼠体温低,需给予烤灯照射1 h。为防止大鼠舌头后坠,影响呼吸,可把舌头牵出口腔并用棉签压住。并给予抗生素预防感染,3 d内单独饲养。

6结束语

综上所述,我们在大鼠麻醉、机械通气、开胸结扎、术后护理等各个环节,遵循着优化、简化、易行的原则,建立了制作心肌梗死大鼠模型的详细方法,可供心肌梗死、心衰方面研究的初学者参考。

参 考 文 献

[1]LUJAN H L,JANBAIN H,FENG Hanzhong,et al.Myocardial ischemia,reperfusion,and infarction in chronically instrumented,intact,conscious,and unrestrained mice[J].Am J of Physiol Regul Integr & Comp Physiol,2012,302(12):1384-400.

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Production Experience of the Improved Myocardial Infarction Model in Rats

ZENG Yu,ZHANG Sanyin

(School of Basic Medicine,Chengdu University of Traditional Chinese Medicine,Chengdu 611137 China)

AbstractThis paper discusses the preparation method of improving rat myocardial infarction model.Aftcr anaesthesia and oral trachea cannula,animal model was produced by ligation of the left anterior descending through left thoracotomy.Through carotid artery injecting Evans blue and taking out the heart,we can observe the heart share and infarction area after 28 days.The success rate of myocardial infarction model is 87.5,the survival rate is 90.28 days after surgey the left ventricle become large,the left ventricular wall of infarction area is thin,the color is white.This research provides a simple,easy,detailed method of making the myocardial infarction model by the experiment,for beginners reference.

Key wordsmyocardial infarction; model; ligation

收稿日期:2014-04-29;修改日期: 2014-08-26

基金项目:国家自然科学基金(81001497);成都中医药大学实验技术项目(063040);成都中医药大学校基金项目(030018060)。

作者简介:曾宇(1986-),女,硕士,助教,主要从事中医药及血管生成方面的研究。 通信作者:张三印(1976-),男,副教授,主要从事中医药及血管生成方面的研究。

中图分类号R33-3

文献标志码A

doi:10.3969/j.issn.1672-4550.2016.02.006

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