腦出血模型制作方法研究進展

田增有 孟令麗 楊莎莎 劉志杰 張文琦 周洪霞*

(河北聯(lián)合大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，①解剖學(xué)教研室 河北唐山 063000)

腦出血(intracerebral hemorrhage，ICH)是危害人類健康的常見病，多發(fā)病。具有發(fā)病急，病情重，變化快，病死率及致殘率高等特點，其病死率占腦血管疾病的首位。因此，建立一個穩(wěn)定可控的腦出血動物模型將有助于深入研究人類腦出血發(fā)病機制及有效的防治藥物。目前制作腦出血模型的方法先后有自發(fā)性腦出血模型、植入填充物模擬腦出血模型、膠原酶誘導(dǎo)腦出血模型及自體血注入腦出血模型。由于自體血注射法具有操作簡單、定位準確、出血量可控等優(yōu)點，因此被廣泛采用。近來，有關(guān)以自體血注入建立腦出血模型獲得了更多的改進方法，有可能作為腦出血模型建立的新證據(jù)，這也是本文關(guān)注的重點。

1 自發(fā)性腦出血模型

自發(fā)性高血壓大鼠(spontaneous hypeItensive rat，SHR)是1963年Okamolo用wistar大鼠培育而成的，這種大鼠模型可自發(fā)產(chǎn)生顱內(nèi)出血，病理過程十分接近人類的腦出血，是目前研究高血壓動脈硬化性腦卒中較為理想的動物模型，而且具有易于建立的優(yōu)點，但由于嚴格的遺傳局限性，造成動物飼養(yǎng)困難，易變種或斷種，發(fā)生率不穩(wěn)定［1］;其次由于出血性或缺血性卒中的類型不易確定，時間、出血量及出血區(qū)域無法控制，造成不易觀察，耗費時間和精力的缺點;而且由于自發(fā)性高血壓大鼠價格昂貴，來源困難，限制了這種腦出血模型在實驗研究中的應(yīng)用［2，3］。

2 植入填充物模擬腦出血模型

Sinar等［4］將球囊植入SD大鼠腦內(nèi)制作了實驗性腦出血大鼠模型。這種植入填充物模擬腦出血模型的制作方法有自身的優(yōu)點，首先植入物可人為控制，能產(chǎn)生一致的、可重復(fù)的腦損害;其次能避免自體血注入模型中的針道反流，導(dǎo)致蛛網(wǎng)膜下腔進血［5］;另外為研究自發(fā)性腦出血占位效應(yīng)、血腫后的病理生理變化過程、局部腦血流改變、顱內(nèi)壓力變化和對神經(jīng)功能的影響等方面提供了有效手段。然而由于其沒有血液成分，不能模擬血液本身的成份對腦組織的損傷作用，觀察不到腦出血所引起的細胞毒性反應(yīng)［6］;雖模擬了腦出血的占位效應(yīng)，但缺乏血紅蛋白等毒性物質(zhì)的刺激，發(fā)病過程與臨床腦出血有很大的差異;同時注入的無活性占位物與注入自體血產(chǎn)生的血凝塊相比產(chǎn)生的危害更大［7］。因此，現(xiàn)在這類腦出血模型的制作僅僅被采用研究開顱或者微創(chuàng)鉆孔引流等方法清除顱內(nèi)血腫的效果。

3 膠原酶誘導(dǎo)腦出血模型

20世紀90年代，Rosenberg等［8］報道了在立體定向下向大鼠尾狀核注射膠原酶誘導(dǎo)腦出血成功。因為膠原酶是一種金屬蛋白酶，能夠分解細胞間基質(zhì)和血管基底膜上的膠原蛋白，造成血管壁損害，從而導(dǎo)致血管滲血［9］。膠原酶誘導(dǎo)腦出血模型的制作方法具有簡單、快捷、所產(chǎn)生的出血重復(fù)性好，血液經(jīng)針道返流不明顯，出血區(qū)面積可以控制的優(yōu)點。同時對于相同種系的大鼠注射相同的劑量可以誘導(dǎo)的出血大小、形態(tài)及部位基本一致。但是有研究表明，注射膠原酶后，需要經(jīng)過一段時間后動物才出現(xiàn)腦出血，而且出血區(qū)以彌漫性出血為主，不能形成真正意義上的血腫，與臨床自發(fā)性腦出血的發(fā)病情況不同［10，11］;并且膠原酶可以直接破壞血腦屏障，對腦組織有直接的細胞毒性作用，這與單純自發(fā)性腦出血對腦組織的損害存在差異［12］。由于這種腦出血模型是一種彌漫性的滲血，與自發(fā)性腦出血的突然出血病程不同，沒有急性的占位效應(yīng)，有一定的局限性，因此并不能完全模擬自發(fā)性腦出血的病理過程。

4 自體血注入制作模型

新鮮股動脈血緩慢注入大鼠尾狀核制作腦出血模型始于20世紀60年代，Yang等［13］在立體定位下將100μL新鮮股動脈血緩慢注入大鼠尾狀核制作腦出血模型，其操作相對簡單，立體定向儀的應(yīng)用使動物病死率明顯降低，且血腫位置更加精確，還可以通過注入血量制作不同程度腦出血的實驗研究。這種采用直接將動物的動脈全血直接注入動物腦內(nèi)基底節(jié)區(qū)的方法，接近人類腦出血疾病的發(fā)生過程和好發(fā)部位，是較理想的腦出血模型［14］。但自體血注入法在取血過程中需控制在3 min內(nèi)完成，否則血液凝固，注血失敗;另外，注血過程中血液大多從進針處冒出，血腫大小很不穩(wěn)定，血腫周圍水腫帶比較明顯。由于腦水腫是腦出血癥狀加重及死亡的主要原因。因此該模型可用于腦水腫的機制、各種藥物療效以及其作用機制的研究。

5 展望

近年來由于自動注射儀的應(yīng)用，可以在長時間內(nèi)勻速注射，血液的流動性避免了注射器內(nèi)血液凝固的發(fā)生。應(yīng)用自動注射儀和100μL微量注射器緩慢注射于大鼠尾狀核，可以達到避免血液反流的問題，避免了人工手動操作注射速度過快導(dǎo)致的血腫急劇形成，最終導(dǎo)致大鼠死亡，而且避免注射速度過慢導(dǎo)致的血液凝固［14］。這種方式的模型制作可產(chǎn)生血紅蛋白等細胞毒性物質(zhì)及促進腦水腫的形成，很好地模擬了自發(fā)性腦出血的自然病程，是研究自發(fā)性腦出血后血腫毒性作用的理想模型，因此近年的自發(fā)性腦出血實驗研究多采用此模型。但是這種自體血注入所模擬的實驗性腦出血模型的血腫是固定的，所以不能模擬部分自發(fā)性腦出血中出血量增大的特點。

分析以上腦出血模型制作的優(yōu)缺點，學(xué)者們對腦出血動物模型制作進行初步改進［15］，即膠原酶誘導(dǎo)加自體血注入制作腦出血動物模型，吸取了以往腦出血動物模型的優(yōu)點、克服了它們的缺點，無一例大鼠出現(xiàn)血腫返流或破入腦室，具有操作性強、重復(fù)性好、能更加接近地模仿臨床腦出血患者的自然發(fā)病過程等優(yōu)點，可在研究出血性中風(fēng)復(fù)雜的病理生理改變以及對該病藥物、手術(shù)治療的評估方面提供了一種理想的動物模型，具有重要的發(fā)展前景和研究價值。石元洪等［16］采用豬眼眶作為注射血腫的體表標志，無創(chuàng)監(jiān)測豬生命體征的改良豬腦出血造模方法簡單、可行，豬在實驗中遭受的痛苦較小，造模成功率高，CT血腫可以替代組織學(xué)血腫的信息，減少動物在實驗中遭受的痛苦，且術(shù)后動物生存良好，較好地體現(xiàn)了對實驗動物的人性關(guān)懷，在動物腦出血模型制作過程中值得借鑒。

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