兩種冠狀動(dòng)脈結(jié)扎法制作大鼠急性心肌梗死模型的比較

閆奎坡　朱翠玲　孫彥琴　朱明軍　劉新燦　謝世陽(yáng)　陳　磊

450008 鄭州，河南中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院心臟中心(閆奎坡、朱翠玲、孫彥琴、朱明軍、劉新燦、陳 磊)；中心實(shí)驗(yàn)室(謝世陽(yáng))

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·基礎(chǔ)研究·

兩種冠狀動(dòng)脈結(jié)扎法制作大鼠急性心肌梗死模型的比較

閆奎坡朱翠玲孫彥琴朱明軍劉新燦謝世陽(yáng)陳磊

450008 鄭州，河南中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院心臟中心(閆奎坡、朱翠玲、孫彥琴、朱明軍、劉新燦、陳 磊)；中心實(shí)驗(yàn)室(謝世陽(yáng))

【摘要】目的：比較兩種制作大鼠急性心肌梗死模型的冠狀動(dòng)脈結(jié)扎法，推薦一種穩(wěn)定性高、生存率高的模型制作方法。方法：將40只SD大鼠按照隨機(jī)數(shù)字法分為兩組：常規(guī)組和改進(jìn)組，比較兩組的手術(shù)時(shí)間、生存率, 術(shù)后24 h測(cè)量?jī)山M大鼠心肌梗死面積，危險(xiǎn)區(qū)面積以危險(xiǎn)區(qū)占左室面積的百分比(Ar/LV)表示，心肌梗死面積用梗死區(qū)占危險(xiǎn)區(qū)面積的百分比 (An/Ar)表示，比較兩組Ar/LV和An/Ar。結(jié)果：術(shù)后3 h改進(jìn)組和常規(guī)組的存活率分別為90%和60%，二者比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；術(shù)后24 h改進(jìn)組大鼠的存活率為85%，常規(guī)組為45%， 兩組間有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)； 常規(guī)組Ar/LV和An/Ar分別為51.4%±2.5%和52.5%±2.4%，改進(jìn)組Ar/LV和An/Ar分別為51.5%±2.3%和52.5%±2.2%，兩組間均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；常規(guī)組的操作時(shí)間明顯長(zhǎng)于改進(jìn)組, 為(627.9±16.0)s對(duì)(253.9±12.7)s (P< 0.01)。結(jié)論：改進(jìn)的模型制作方法提高了大鼠生存率，縮短了手術(shù)時(shí)間，具有顯著優(yōu)越性，值得推廣。

【關(guān)鍵詞】心肌梗死；冠狀動(dòng)脈結(jié)扎；大鼠；模型

目前常用的建立大鼠急性心肌梗死模型的冠狀動(dòng)脈結(jié)扎法，是將氣管切開后應(yīng)用呼吸機(jī)，開胸結(jié)扎冠狀動(dòng)脈。此方法操作繁瑣，且需要購(gòu)置呼吸機(jī)，成本較高，同時(shí)手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)大鼠損傷較大，易引起大鼠氣管阻塞及術(shù)后感染，死亡率較高[1]。本研究通過查詢國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，結(jié)合長(zhǎng)期實(shí)踐，建立了無需呼吸機(jī)的心肌梗死模型制作方法，現(xiàn)與常規(guī)方法進(jìn)行比較。

1材料和方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組

40只清潔級(jí)雄性SD大鼠，體質(zhì)量200～240 g，購(gòu)于鄭州大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[No. SCXK(YU)2010-0002]。采用隨機(jī)數(shù)字法將大鼠分為常規(guī)組和改進(jìn)組，每組各20只。

1.2大鼠心肌缺血模型制作

常規(guī)組：用3%戊巴比妥鈉(1.5 mL/kg)腹腔內(nèi)注射麻醉，四肢皮下連接小動(dòng)物心電圖機(jī)電極記錄實(shí)驗(yàn)全過程。常規(guī)消毒，行氣管插管，接動(dòng)物人工呼吸機(jī)，調(diào)節(jié)呼吸頻率為 80～90次/min，于左側(cè)第4、5肋間打開胸腔，暴露心臟，于肺動(dòng)脈圓錐與左心耳之間，左心耳根部下方2～3 mm處穿線并結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支。關(guān)閉胸腔，縫合皮膚。

改進(jìn)組：操作方法同常規(guī)組，但不切開氣管，不用呼吸機(jī)，而是在胸骨左側(cè)第4、5肋間處直接剪開胸部皮膚，用止血鉗鈍性分離肌肉層，看到肋骨后用止血鉗頭端直接插入第4或5肋間隙，適當(dāng)撐開肋間隙，暴露心臟，將心臟擠出，用拇指、食指固定心臟，按照常規(guī)組方法結(jié)扎冠狀動(dòng)脈左前降支。

術(shù)后觀察心電圖改變，心電圖 ST段明顯抬高表明缺血模型制備成功。術(shù)后3 h記錄大鼠生存情況。術(shù)后24 h記錄大鼠的生存情況后，將3%伊文藍(lán)染料1 mL注入左心室，勾畫出危險(xiǎn)區(qū)。剪下大鼠心臟，用生理鹽水沖洗心腔殘液，置于-20℃冰箱。自結(jié)扎線以下，從心尖起平行切成等厚 5片，置于37℃、1%氯化三苯基四氮唑(TTC)磷酸緩沖液(pH值為7.4)中水浴15 min，心肌組織出現(xiàn)3個(gè)分區(qū)，未梗死區(qū)(紅染)、梗死區(qū)(未紅染)、危險(xiǎn)區(qū)(藍(lán)染) ，用Image Pro Plus 6.0軟件測(cè)量。危險(xiǎn)區(qū)面積以危險(xiǎn)區(qū)占左室面積的百分比(Ar/LV)表示；梗死面積用梗死區(qū)占危險(xiǎn)區(qū)面積的百分比(An/Ar)表示。

手術(shù)時(shí)間計(jì)算方法：動(dòng)物麻醉并固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，改進(jìn)組從剪開皮膚開始計(jì)時(shí)，縫合皮膚后結(jié)束；常規(guī)組從剪開頸部皮膚開始計(jì)時(shí)，至縫合胸部皮膚結(jié)束(不包括等待蘇醒拔出呼吸機(jī)、縫合頸部皮膚的時(shí)間)。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2結(jié)果

2.1術(shù)后存活率

術(shù)后3 h改進(jìn)組和常規(guī)組大鼠的存活率分別為90%和60%，但二者比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；術(shù)后24 h常規(guī)組存活率為45%，改進(jìn)組的存活率為85%，較常規(guī)組顯著增高(P<0.01)，見圖1。

注：*P<0.01

圖1術(shù)后生存情況

2.2心肌梗死面積

術(shù)后24 h對(duì)兩組大鼠梗死心肌面積測(cè)量顯示，常規(guī)組Ar/LV和An/Ar分別為51.4%±2.5%和52.5%±2.4%，改進(jìn)組Ar/LV和An/Ar分別為51.5%±2.3%和52.5%±2.2%，兩組間Ar/LV和An/Ar均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，見圖2。

圖2心肌梗死面積的比較

2.3操作時(shí)間

常規(guī)組的操作時(shí)間為(627.9±16.0)s，改進(jìn)組為(253.9±12.7)s，改進(jìn)組明顯短于常規(guī)組(P<0.05)。

3討論

心肌梗死起病急驟，常危及生命，挽救瀕死心肌，縮小心肌梗死面積是研究的關(guān)鍵[2-4]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)研究進(jìn)入臨床階段前的必經(jīng)過程，國(guó)內(nèi)外常選用的急性心肌梗死動(dòng)物模型有大鼠、兔和實(shí)驗(yàn)用小型豬[5-6]。但是在動(dòng)物模型的制作中，實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜，需要專業(yè)的設(shè)備[7-8]，這樣就造成許多研究人員望而卻步。本研究將模型制作方法簡(jiǎn)單化，采用改進(jìn)后的模型制作方法可以提高大鼠的存活率，減少動(dòng)物的損失。另外，改進(jìn)組心肌梗死面積與常規(guī)組無差異，不會(huì)影響動(dòng)物模型的標(biāo)準(zhǔn)。改進(jìn)組模型制作時(shí)間也較常規(guī)組明顯縮短。

本方法操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1) 術(shù)中操作的關(guān)鍵點(diǎn)為選擇開胸部位，最好在第4、5肋間隙，在其他部位將心臟擠出來較困難，同時(shí)容易損傷心臟；(2)最主要的難點(diǎn)為開胸后將心臟擠出來，需要靈活的手法和經(jīng)驗(yàn)，本研究室的科研人員經(jīng)過反復(fù)練習(xí)30只大鼠后，可基本掌握這一技能；(3) 由于沒有呼吸機(jī)的支持，胸腔打開后必須快速閉合，

如果開胸時(shí)間超過10 s，模型的成功率會(huì)有所降低。科學(xué)的設(shè)計(jì)和訓(xùn)練可以保證10 s以內(nèi)的開胸時(shí)間。

本研究改進(jìn)操作的意義在于：操作者擺脫了呼吸機(jī)的束縛，只需一把剪刀和兩把鑷子即可開展實(shí)驗(yàn)；方法改進(jìn)后，大鼠的存活率提高，手術(shù)時(shí)間明顯縮短，提高了工作效率,心肌梗死面積亦和常規(guī)組沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。改進(jìn)的模型制備方法具有顯著優(yōu)越性，值得推廣。不足之處在于，該模型目前僅用于永久性急性心肌缺血的實(shí)驗(yàn)研究，考慮到開胸時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)造成死亡率上升，我們暫未嘗試用該方法進(jìn)行心肌缺血再灌注的研究。

參考文獻(xiàn)

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(收稿：2015-07-07修回：2016-02-17)

(本文編輯：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

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)青年基金支持項(xiàng)目(81303073)；河南省科技攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目(112102310317)；河南省高?？萍紕?chuàng)新團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃(13IRTSTHN012)；河南省中醫(yī)藥防治心血管疾病創(chuàng)新型科技團(tuán)隊(duì)(C20130050); 河南中醫(yī)學(xué)院省屬科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)(2014KYYWF-YQ12)；河南中醫(yī)學(xué)院一附院博士項(xiàng)目(2012KJ32)