心血管疾病动物模型-模型建立

心血管系统动物模型的建立智康康一、高血脂及动脉粥样硬化症动物模型二、高血压动物模型三、心肌梗死动物模型四、心力衰竭动物模型五、心率失常动物模型六、休克动物模型一、高血脂及动脉粥样硬化症动物模型1.高脂饲料诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型2.非喂养法诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型高脂饲料诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型造模机制：1.动物饲料中加入过量的胆固醇和脂肪，饲养一定时间后，其主动脉及冠状动脉处逐渐形成粥样硬化斑块，并出现高血脂症。2.高胆固醇和高脂饮食，加入少量胆酸盐，可增加胆固醇的吸收，如再加入甲状腺抑制药--甲基硫氧嘧啶或丙基硫氧嘧啶可进一步加速病变的形成。造模方法:1.小型猪：选用Gottigen系小型猪较为理想，用1％～2％高脂食物饲喂6个月即可形成动脉粥样硬化病变。评价：形成动脉粥样硬化病变特点及分布都与人类近似。2.猴：选用3.5～10.5kg，3～6岁的恒河猴饲喂高脂饲料(50％麦粉、8％玉米粉、8％麦麸、1％胆固醇、8％蛋黄、8％猪油、17％白糖及适量的小苏打和食盐)。1个月后造成猴的实验性高血脂症。血清胆固醇较正常时升高3.1～3.2倍。评价：猴的胆固醇代谢、血浆脂蛋白组成及高脂血症与人相似，是较理想的模型。3.兔：选用2kg左右体重，每天胆固醇0.3g，4个月后形成主动脉粥样硬化斑块；剂量增至0.5g，3个月出现斑块；增至1.0g，可缩为2个月。在饲料中加人15％蛋黄粉、0.5％胆固醇和5%猪油，3周后，将胆固醇减去再喂3周，可使斑块发生率达100％，血清胆固醇可升高至2000mg。评价：对喂饲胆固醇非常敏感，在短期内便能出现明显的病变。因为兔对外源性胆固醇的吸收率可高达75％～90％，对高血脂的清除能力低(静脉注射胆固醇后，高脂血症可持续3～4天)。但兔作模型不够理想，主要表现为血源性泡沫细胞增多，且病变分布与人的病变也有差异。4.大鼠：配方一饲料(1％-4％胆固醇、10％猪油，0.2%甲基硫氧嘧啶、89％-86％基础饲料)，喂服7～10天。可形成高胆固醇血症。配方二饲料(10％蛋黄粉、5％猪油、0.5％胆盐、85％基础饲料)，喂服7天可形成高胆固醇血症。评价：饲养方便、抵抗力强、食性与人相近。所形成的病理改变与人早期者相似，不易形成似人体的后期病变，较易形成血栓。5.小鼠：雄性小鼠饲以1％胆固醇及10％猪油的高脂饲料，7天后血清胆固醇即升为343±15mg；若在饲料中再加入0.3％的胆酸，连饲7天，血清胆固醇可高达530±36mg评价：容易饲养和节省药品等优点，但是取血不便，难做动态观察，所以较少采用。6.鸡：4～8周的莱克亨鸡，在饲料中加入1％-2％胆固醇或15％蛋黄粉，再加5％～10％猪油，经过6～10周，血胆固醇即升至1000mg～4000mg，胸主动脉斑块发生率达100％。评价：鸡为杂食动物，仅在普通饲料中加入胆固醇，就可形成动脉粥样硬化斑块。病变发生较快，在斑块中有时伴有钙化和形成溃疡。非喂养法诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型造模方法:1.免疫法：将大鼠主动脉匀浆给兔注射，可引起血胆固醇、β—脂蛋白及甘油三酯升高。给兔注射马血清10ml/kg/次，共4次，每次间隔17天。评价:动脉内膜损伤率为88％，冠状动脉亦有粥样硬化的病变，若同时给予高胆固醇饲料，病变更加明显。2.儿茶酚胺法：给兔静脉滴注去甲肾上腺素lmg/24h，时间为30min。一种方法是先滴15min，休息5min后再滴15min。另一种方法是每次点滴5min和休息5min，反复6次。评价:持续两周，均可引起主动脉病变，呈现血管壁中层弱性纤维拉长、劈裂或断裂，病变中出现坏死及钙化。3.半胱氨酸法：给兔皮下注射同型半胱氨酸硫代内酯每天20～25mg/kg(以5％葡萄糖溶液配成lmg/ml的浓度)，连续20～25天。评价：成年兔及幼兔均可出现动脉粥样硬化的典型病变。冠状动脉管腔变窄、动脉壁内膜肌细胞增生、纤维状异物质。如同时在饮料中加入20％的胆固醇，则出现显著的动脉粥样硬化病变。4.表面活化剂法：给大鼠腹腔注射TrotonWRl339300mg/kg体重。评价:给药9h后可使血清胆固醇升高3～4倍；20h后雄性大鼠血清胆固醇仍为正常的3-4倍，而雌性大鼠却为6倍左右。用药后24h左右升脂作用达最高点，48h左右恢复正常。其中以甘油三酯升高最强，其次是磷脂、游离胆固醇，对胆固醇酯没有影响。二、高血压动物模型1、神经源性高血压动物模型2、应激性高血压动物模型3、肾性高血压动物模型1、神经源性高血压动物模型方法：在影像成像技术指导下利用球囊固定法，在延髓左侧腹外侧舌咽神经、迷走神经根入脑干区(REZ)形成神经血管压迫来建立了犬神经源性高血压动物模型。本动物模型为高血压的病因研究提供了接近生理状态的动物模型。但是需要先进的设备和技术。2、应激性高血压动物模型方法：采用电、声波等慢性刺激中枢神经系统可引起动物高级神经活动高度紧张，导致血压明显升高。噪音、冷刺激、热刺激等等。3、肾性高血压动物模型方法：两肾一夹法用丝线或银夹狭窄左侧肾动脉，狭窄程度在50％一80％之间，此方法复制率高，术后2周血压开始升高，至4—5周可形成稳定高血压，并长期维持下去。肾源性高血压在高血压的发病中占有比例相当高，且肾素血管紧张素系统的激活引发高血压中的发病机制已得到举世公认。实验性肾动脉狭窄，能非常相似地复制出高血压模型，为临床高血压的研究奠定了基础。三、心肌梗死动物模型1、结扎冠状动脉法2、介入法3、化学法4、人工培育的自发性冠状动脉硬化模型1、结扎冠状动脉法方法：在开胸直视下分离冠状动脉，结扎点一般选择在冠状动脉左前降支（LAD）第一对角支下方。优点：（1）有助于对结扎点的识别；（2）同时又可保证不同动物间具有相同的梗塞部位，梗塞面积较大；（3）人类心肌梗死50％发生于左前降支供血区域。缺点：（1）手术复杂，创伤大，对动物影响大；（2）没有血脂升高，冠状动脉粥硬化病变；2、介入法方法：应用带球囊导管经颈内动脉插入犬主动脉根部冠脉起始部水平，扩张球囊完全封闭主动脉，然后经导管迅速注入混有不同直径微球的混悬液，可以使微球随心脏搏动进入冠状动脉优点：与结扎法相比，创伤小。缺点：技术要求高，动物容易死。3、化学法方法：对兔、鼠等小动物应用异丙肾上腺素静脉滴注或腹腔注射，静滴一般取异丙肾上腺素加入500mL生理盐水，4h内兔耳缘静脉匀速滴入，分别为1mg／kg体重、10mg／kg体重、20mg/kg体重、30mg／kg体重；腹腔注入给药分上、下午两次，直接注入腹腔，剂量分别为10mg／kg和20mg／kg，即可以造成明显的心肌损害，完成模型复制。优点：简单方便。缺点：此法复制模型对冠状动脉选择性差，引起心肌弥漫性损伤，而且以心内膜下病变为主，与人类疾病差异大。4、人工培育的自发性冠状动脉硬化模型日本神户大学Watanabe研制能够产生高的冠状动脉硬化倾向的WHHL兔子。四、心力衰竭动物模型造模方法:手术法(1)手术方法造成主动脉狭窄；(2)手术方法造成肺动脉狭窄；(3)手术方法造成房间隔缺损、主动脉与前腔静脉相通等评价:手术方法在3周左右即能形成稳定的心衰，与临床心衰十分相似，便于研究药物干预的病理模型。五、心率失常动物模型1.静脉注射乌头碱诱发大鼠心率失常模型2.甲醛诱发家兔窦性心律不齐模型3.无水乙醇诱发犬房室传导阻滞模型造模方法：1.静脉注射乌头碱诱发大鼠心率失常模型体重200g大鼠，用3%戊巴比妥钠（30mg/kg）腹腔注射麻醉，仰卧，安装心电导联，记录正常心电图。经舌下静脉一次注入乌头碱30μg/kg。机制：乌头碱能加速心肌细胞钠离子内流，促进细胞膜除极，诱发心在异位节律，导致心律失常。评价：（1）模型为急性实验，没有心脏形态改变；（2）可用于抗心律失常药物的实验研究。造模方法：2.甲醛诱发家兔窦性心律不齐模型机制：窦房结部位浅表，当其表面接触甲醛后，对组织造成损害，对窦房结功能起到抑制作用。方法：成年雄兔，用10%水合氯醛500mg/kg耳缘静脉注射麻醉，仰卧，安装心电导联，记录正常心电图。常规打开胸腔，暴露心脏，用少量40%甲醛于前腔静脉根部与右心房交界处，1min即出现心电图改变，可持续5h。评价：本模型属于缓慢型心律失常模型，与临床窦综合症有一些类似。模型较稳定，重复性好，可用于药物筛选。造模方法：3.无水乙醇诱发犬房室传导阻滞模型机制：在犬心脏房室结部位注射一定量的无水乙醇可损害心脏传导组织，从而造成传导阻滞。方法：15kg左右的犬，呼吸麻醉机麻醉，仰卧固定，安装心电图装置。常规打开胸腔，暴露心脏，用普通注射器将无水乙醇注入房室结。评价：模型损伤小，动物较易耐受，成功率高。六、休克动物模型1、低血容量性休克(失血)2、心源性性休克3、感染性休克4、过敏性休克1、低血容量性休克(失血)急性失血20%-30%时，便可达到休克。犬，总血量为体重的8%。股动脉放血造急性出血性休克。可用于休克的教学实验，也可应用于抗休克药物的筛选实验。2、心源性休克结扎冠状动脉主要分支，造成心肌梗死，心排量明显减少而致休克。可用于观察急性心肌梗死的病程转化和治疗措施的的效果。3、感染性休克注射内毒素（细菌脂多糖）或内毒素合并半乳糖胺（肝毒性药物）后，动物发生类似人细菌感染性休克。将内毒素按一定浓度缓慢静脉注射。内毒素不同动物敏感性不同，应做预实验。参考剂量：大鼠10-25mg/kg，兔、猫5mg/kg，犬2-5mg/kg。4、过敏性休克用抗原物质致敏动物，2周后再次注入相通抗原，可发生急性变态反应，出现过敏性休克。最易致敏、最常用的动物为豚鼠。给豚鼠皮下注射马血清0.1-0.2mL，2周后静脉注射马血清1mL，约2min后，可出现休克症状。以上就是心血管系统疾病动物模型的建立以及相应疾病的初步了解。谢谢