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Product Center心肌缺血模型是研究心肌缺血病理生理機制和評估治療策略的重要工具,包括全心缺血和左心室缺血兩種類型,在藥物研究時用相應的實驗動物模型來模擬,目前科學研究常指的是冠狀動脈左降支結扎模型 。
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心肌缺血模型是研究冠心病、心肌梗死及藥物干預機制的核心工具。根據最新文獻及實驗技術,以下是目前主流的模型構建方法及驗證體系的整合分析:
常用動物:
大鼠:SD(Sprague-Dawley)或Wistar品系,雄性,體重200-300g(年齡6-8周),因其心臟解剖結構與人類相似且耐受性強。
小鼠:C57BL/6、BALB/C品系,用于基因修飾或小樣本研究。
品系差異:SD大鼠對缺血損傷更敏感,Wistar大鼠適用于慢性模型研究。
手術步驟:
麻醉:腹腔注射戊ba比妥鈉(30-40 mg/kg)或氨基甲酸乙酯(1,000 mg/kg)。
開胸與暴露心臟:剃毛消毒后,剪開左胸第3-4肋間隙,鈍性分離肌肉,撕開心包膜,暴露左冠狀動脈前降支(LAD)。
結扎位置:左心耳下緣2 mm處,使用6-0縫合線結扎LAD,造成左心室前壁缺血。
假手術組:僅穿線不結扎,作為對照。
輔助技術:
線栓法:使用可逆線栓控制缺血時間(如缺血30分鐘后拔栓再灌注),適用于缺血再灌注模型。
血流阻斷驗證:術中用激光多普勒監測冠狀動脈血流,確保阻斷。
垂體后葉素注射:
舌下靜脈注射垂體后葉素(2.0 IU/kg),通過血管痙攣誘導急性心肌缺血,以T波變化和心率降低為指標。
異丙腎上腺素聯合高脂飲食:
高脂飼料配方:87.3%基礎飼料 +10%豬油 +2%膽固醇 +0.5%牛磺酸鈉 +0.2%丙基硫氧嘧啶,喂養6周后腹腔注射鹽酸異丙腎上腺素(5 mg/kg/d×3天),顯著升高血清總膽固醇并誘導心肌損傷。
Langendorff離體灌注:離體心臟以緩沖液灌注,局部缺血15-30分鐘后復灌,通過CK、LDH釋放量及TTC染色評估損傷。
心電圖監測:
ST段抬高≥0.1 mV或T波倒置為急性缺血標志。
心率變化:缺血后心率下降≥20%視為有效。
生化指標:
心肌酶譜:LDH(乳酸脫氫酶)、CK-MB(肌酸激酶同工酶)顯著升高,提示心肌細胞壞死。
病理學驗證:
TTC染色:正常心肌呈磚紅色,缺血區灰白色,梗死面積≥30%為模型成功。
組織切片:HE染色顯示心肌細胞空泡變性、炎性浸潤;Masson染色顯示膠原纖維增生。
血流動力學檢測:
左心室收縮壓(LVSP)降低、左心室舒張末壓(LVEDP)升高,提示心功能不全。
缺血時間:
大鼠:單純缺血30分鐘可致穩定損傷,再灌注120分鐘為觀察再灌注損傷的最佳窗口。
小鼠:缺血時間需縮短至15-20分鐘以避免高死亡率。
死亡率控制:
結扎術后10周內死亡率約25%,需排除心梗面積<30%的個體以減少假陽性。
術后護理:
術后恒溫箱復蘇,避免低體溫;補充電解質及抗生素預防感染。
倫理審批:
所有實驗需經倫理委員會批準(如研倫審第(2019)85號)。
品系特異性:
SD大鼠對異丙腎上腺素更敏感,Wistar大鼠適合長期高脂飲食研究。
心肌缺血模型的構建需根據研究目的選擇合適方法:
基礎機制研究:推薦冠狀動脈結扎法,操作直觀且病理變化明確。
藥物篩選:藥物誘導法(如垂體后葉素或異丙腎上腺素)可快速成模,適用于高通量實驗。
基因與代謝研究:結合高脂飲食與基因修飾動物(如Alox15?/?小鼠)可深入探討脂代謝與缺血損傷的關聯。