阿霉素性慢性心衰大鼠模型不同方案的比較

葉　婷，張　夢(mèng)，張　宇，陳　晶

（1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，哈爾濱150040；2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院內(nèi)分泌科，哈爾濱150001）

阿霉素性慢性心衰大鼠模型不同方案的比較

葉婷1，2，張夢(mèng)1，張宇1，陳晶1

（1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，哈爾濱150040；2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院內(nèi)分泌科，哈爾濱150001）

比較利用不同方案尾靜脈注射阿霉素建立Wistar大鼠慢性心力衰竭模型，評(píng)價(jià)出較優(yōu)方案.成年雄性Wistar大鼠50只，隨機(jī)分為3組：正常對(duì)照組（n=10）、模型A組（n=20）、模型B組（n= 20）.模型A組按2 mg/kg體重劑量尾靜脈注射阿霉素，每周1次，共6周；模型B組按3 mg/kg體重和1 mg/kg體重交替給予尾靜脈注射鹽酸阿霉素，每周1次，共6周；對(duì)照組注射相同體積的氯化鈉注射液.末次注射停藥后2周，測(cè)量體重（BW）、心室質(zhì)量（VW）、左室舒張末期內(nèi)徑（LVEDD）、左室收縮末期內(nèi)徑（LVESD）、左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、左室短軸縮短率（FS）的變化.結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，模型A組和模型B組VW/BW、LVESD、LVEF顯著大于對(duì)照組；模型A組和模型B組比較，模型A 組LVEF與對(duì)照組及模型B組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.尾靜脈交替注射一定劑量的阿霉素是建立大鼠慢性心力衰竭模型的一種簡(jiǎn)便可靠的方法.

阿霉素；慢性心力衰竭；大鼠；動(dòng)物模型

慢性心力衰竭（chronic heart failure，CHF）是各種心血管疾病的嚴(yán)重和終末階段，發(fā)病率高，是當(dāng)今最重要的心血管病之一［1］.為進(jìn)一步通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究其發(fā)病機(jī)制，尋求有效的治療方法，建立合適的動(dòng)物模型是其首要條件.阿霉素（Doxorubicin Hydrochloride，ADR）誘導(dǎo)大鼠慢性心力衰竭模型廣泛應(yīng)用于慢性心力衰竭發(fā)病機(jī)制及藥物治療的研究中［2］，但目前對(duì)于阿霉素致CHF動(dòng)物模型的給藥量及給藥方按說(shuō)法不一.本實(shí)驗(yàn)通過(guò)兩種不同劑量的給藥方案造模的比較，優(yōu)選出合理的阿霉素造模給藥方案.

1　材料和方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

成年雄性Wistar大鼠50只（黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供），體重（200±20）g.適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，將其隨機(jī)分成對(duì)照組10只，模型A組10只，模型B組10只.

1.2主要藥品試劑與儀器

注射用鹽酸阿霉素（北京華奉聯(lián)博科技有限公司，批號(hào)：0405E1）；0.9%氯化鈉注射液（中國(guó)大冢制藥有限公司，批號(hào)：國(guó)藥準(zhǔn)字H12020025），梅特勒AL204電子體重天平（上海速展計(jì)量?jī)x器有限公司），彩色多普勒超聲診斷儀（SIEMENS公司）.

1.3方法

1.3.1動(dòng)物模型制備

將鹽酸阿霉素用氯化鈉注射液配制成2 mg/ mL溶液，模型A組（n=20）按2 mg/kg體重，即2 mL/kg的體重劑量尾靜脈注射注射，每周1次，共6周，累積總藥量12 mg/kg體重；模型B組（n= 20）按3 mg/kg體重和1 mg/kg體重交替給予尾靜脈注射鹽酸阿霉素，每周1次，共6周，累計(jì)總藥量12mg/kg體重；對(duì)照組（n=10）尾靜脈注射相同體積的氯化鈉注射液.于末次注射給藥后2周，觀察動(dòng)物的一般行為、體征及死亡率.

1.3.2超聲心動(dòng)圖

將各組8周后存活的大鼠，行超聲心動(dòng)圖檢測(cè).用10%水合氯醛溶液按3×10-3mL/g體重給予大鼠腹腔注射，進(jìn)行全身麻醉，麻醉完成后仰臥位固定大鼠，固定后左前胸備皮，并用體積分?jǐn)?shù)為0.7的乙醇消毒.選用超聲儀12 L探頭，頻率14 MHz，于胸骨旁平乳頭肌水平采集大鼠心臟超聲圖像，連續(xù)記錄10個(gè)心動(dòng)周期以上，獲得超聲心動(dòng)圖，測(cè)量左心室舒張末期內(nèi)徑（LVEDD），左心室收縮末期內(nèi)徑（LVESD）、左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）和左心室短軸縮短率（LVFS）.

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

各組數(shù)值變量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理.各組間差異顯著性檢驗(yàn)采用t檢驗(yàn)進(jìn)行比較，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.

2　結(jié)果

2.1一般情況與存活率

模型A組和模型B組大鼠在造模過(guò)程中均陸續(xù)出現(xiàn)精神狀態(tài)萎靡，食量少，體重增長(zhǎng)緩慢或者下降，反應(yīng)遲鈍，活動(dòng)量下降，口唇及足趾發(fā)紺等慢性心力衰竭的癥狀.模型A組在造模期間共死亡大鼠5只，解剖發(fā)現(xiàn)大鼠肝大，腹水嚴(yán)重，存活率為75%；模型B組在造模期間共死亡大鼠6只，存活率為70%；對(duì)照組無(wú)大鼠死亡情況發(fā)生.模型A組和模型B組二者存活率比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.

2.2體重變化及心臟質(zhì)量、心臟質(zhì)量指數(shù)的比較

模型A組、模型B組與對(duì)照組相比，用藥前后體重、心室質(zhì)量差異無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)性差異（P＞0.05）.而用藥后模型A組和模型B組與對(duì)照組VW/BW顯著大于對(duì)照組，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）.模型A組與模型B組VW/BW比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）（表1）.

表1　造模8周末體重、心室質(zhì)量比較（±S）

表1　造模8周末體重、心室質(zhì)量比較（±S）

注：與對(duì)照組及模型B組相比較，*P＜0.05.

組別　動(dòng)物數(shù)　體重/g　心室質(zhì)量/mg心室質(zhì)量/體重（mg/g）10　299±18　768.28±22　2.57±0.06模型A組　20　243±20　736.46±20　3.03±0.07*模型B組對(duì)照組20　237±17　732.72±23　3.09±0.08

2.3超聲心動(dòng)圖的比較

造模8周末利用超聲心動(dòng)圖測(cè)定各組大鼠心功能.模型A組和模型B組大鼠心室腔擴(kuò)大，心室室壁厚度增加，LVEDD和LVESD增加，且模型A 組LVESD與對(duì)照組及模型B組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；模型A組和模型B組LVEF和LVFS明顯降低，顯示有左室收縮功能障礙，且模型A組LVEF與對(duì)照組及模型B組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；對(duì)照組大鼠超聲心動(dòng)圖未見(jiàn)明顯心功能異常（見(jiàn)表2）.

表2　造模8周末超聲心動(dòng)圖檢查結(jié)果比較（±S）

表2　造模8周末超聲心動(dòng)圖檢查結(jié)果比較（±S）

注：與對(duì)照組及模型B組比較，*P＜0.05.

6.53±0.35　2.12±0.18　44.06±2.20 78.07±1.73模型A組　7.14±0.29　3.99±0.19#　36.44±2.03 54.79±1.07*模型B組LVEDD/mm　LVESD/mm　LVFS/%　LVEF/%對(duì)照組組別7.98±0.32　3.86±0.23　32.68±1.98 59.94±1.78

3　討論

阿霉素是一種有效的蒽環(huán)類廣譜抗腫瘤化療藥物，是目前最常用的抗癌藥物之一，可損害機(jī)體各臟器組織，其中以心臟損害在臨床上最常見(jiàn)，其對(duì)心臟的損害特點(diǎn)為慢性、蓄積性，是建立CHF模型的理想藥物.大鼠多次［3］給藥后長(zhǎng)期觀察，可建立阿霉素CHF動(dòng)物模型；阿霉素致CHF具有時(shí)間累積效應(yīng).鹽酸阿霉素誘導(dǎo)CHF模型沿用已久，建立動(dòng)物模型方式也較為公認(rèn)，國(guó)內(nèi)外研究阿霉素致CHF動(dòng)物模型的方法有很多，但給藥劑量、給藥方式、給藥時(shí)間各不相同［4-6］.在前期的預(yù)實(shí)驗(yàn)中，給予大鼠腹腔注射阿霉素，模型死亡率高，可重復(fù)性差.分析原因可能為藥物效價(jià)不同或者動(dòng)物種屬的差異；且腹腔注射致腹部皮膚局部壞死，大量藥物直接局部刺激腹腔，胃腸道毒性更明顯；實(shí)驗(yàn)最終選定尾靜脈給藥為給藥方式.查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)尾靜脈注射阿霉素造模的方法亦不盡一致，最終擬對(duì)比2 mg/kg體重劑量尾靜脈注射阿霉素和3 mg/kg體重與1 mg/kg體重交替給予尾靜脈注射鹽酸阿霉素，每周1次，共6周，累計(jì)用量12 mg/kg，比較并評(píng)價(jià)二者建立的CHF動(dòng)物模型.

目前，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中常用于判斷心力衰竭模型的方法有：心重/體重，有創(chuàng)的心功能的測(cè)定［7］，觀察心肌組織形態(tài)學(xué)的改變，均為有創(chuàng)方式；本實(shí)驗(yàn)擬通過(guò)超聲心動(dòng)圖測(cè)定尾靜脈注射阿霉素建立CHF大鼠模型的心臟功能，即為無(wú)創(chuàng)方式評(píng)價(jià)大鼠心力衰竭情況.研究結(jié)果表明，模型A組和模型B組大鼠出現(xiàn)慢性心力衰竭的癥狀和體征，彩超結(jié)果為左室收縮功能障礙，心室腔擴(kuò)大，心室室壁厚度增加，模型A組和模型B組LVEF和LVFS明顯降低，且模型A組LVEF與對(duì)照組及模型B組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，因此本實(shí)驗(yàn)中3 mg/kg體重與1 mg/kg體重交替給予尾靜脈注射鹽酸阿霉素建立大鼠CHF動(dòng)物模型為可靠方法，為課題組下一步進(jìn)行CHF的機(jī)制研究提供可靠的模型.課題組分析交替給藥組模型造模效果更佳，主要原因是交替給藥組首先3 mg/kg體重的負(fù)荷量対大鼠心肌造成損傷，之后給1 mg/kg體重的維持量保證大鼠心肌持續(xù)處于損傷狀態(tài)，交替組造成心肌損傷的程度更為嚴(yán)重，同時(shí)選擇3 mg/kg體重與1 mg/kg體重交替給藥并不造成大鼠的致死率增加，因此，在給藥劑量相同的前提下，交替給藥組建立的慢性心力衰竭模型更為可靠.

綜上所述，多次尾靜脈注射阿霉素可以建立CHF模型，并且可以通過(guò)超聲心動(dòng)圖無(wú)創(chuàng)判定心臟功能，操作簡(jiǎn)單方便.因此，本實(shí)驗(yàn)提供了建立阿霉素大鼠CHF模型的方案，可為研究CHF的發(fā)病機(jī)制和新的治療措施提供一種簡(jiǎn)單、可靠、易于操作的造模方法.本實(shí)驗(yàn)的不足之處在于未進(jìn)行大鼠心肌組織形態(tài)學(xué)觀察，更有力的評(píng)價(jià)大鼠CHF模型情況，今后將完善相關(guān)方面的內(nèi)容.

［1］中華醫(yī)學(xué)會(huì)心血管病學(xué)分會(huì)，中華心血管病雜志編輯委員會(huì).中國(guó)心力衰竭診斷和治療指南2014［J］.中華心血管病雜志，2014，42（2）：98-122.

［2］薛一濤，李秋實(shí)，焦華琛，等.復(fù)心合劑對(duì)心衰大鼠信號(hào)通路Raf-MEK-ERK的影響［J］.中華中醫(yī)藥學(xué)刊，2015 （04）：791-794.

［3］陳晶，匡海學(xué)，代曉光.強(qiáng)心膠囊對(duì)阿霉素誘導(dǎo)大鼠心衰模型神經(jīng)內(nèi)分泌功能的影響［J］.中醫(yī)藥學(xué)報(bào)，2009，37 （5）：38-40.

［4］WU S，ZHU L，YANG J，et al.Hydrogen-containing saline attenuates doxorubicin-induced heart failure in rats［J］. Pharmazie，2014，69（8）：633-636.

［5］成忠煌，胡雪峰，彭敏，等.阿霉素誘導(dǎo)大鼠慢性心力衰竭模型給藥劑量和頻率的優(yōu)化［J］.湖北中醫(yī)雜志，2011，33（4）：9-11.

［6］周巖，孫蘭軍，徐強(qiáng).慢性心力衰竭大鼠模型研究進(jìn)展［J］.遼寧中醫(yī)雜志，2014，41（8）：1782-1784.

［7］王楚盈，李玉梅，劉暢，等.附子人參有效組分配伍對(duì)阿霉素致慢性心衰大鼠血流動(dòng)力學(xué)的影響及其機(jī)制研究［J］.中藥新藥與臨床藥理，2015，26（1）：39-43.

Comparison of different rat chronic heart failuremodels induced by adriamycin

YE Ting1，2，ZHANG Meng1，ZHANG Yu1，CHEN Jing1
（1.School of Basic Medical Science，Heilongjiang University of Chinese Medicine，Harbin 150040，China；2.Endocrinology Department，The Second Affiliated Hospital，Heilongjiang University of Chinese Medicine，Harbin 150001，China）

The optimal scheme was evaluated by comparing the different schemes of intravenous injection of doxorubicin to establish themodel of chronic heart failure in Wistar rats.A total of 50 maleWistar ratswere randomly divided into 3 groups：normal control group（n= 10），Model A group（n=20），model B group（n=20）.Model A group ratswere injected doxorubicin one times aweek and 2mg/kgweight dose in 6 weeks.Model B group ratswere given by 3 mg/kgweight and 1 mg/kg weight alternately.The control group ratswere injected saline.Twoweeks after the last injection，measured the body weight（BW），left ventricularmass（VW），left ventricular end diastolic diameter（LVEDD），left ventricular end systolic diameter（LVESD），left ventricular ejection fraction（LVEF），left ventricular fractional shortening（FS）.Thr results showed that the VW/BW，LVESD，and LVEF of control group were significantly higher than group model A and group model B.The LVEF of A group was statistically significant lower than Model B group and control group.Themethod of intravenous alternating injection of a certain dose of doxorubicin was a simple and reliable method to establish a ratmodel of chronic heart failure.

doxorubicin；chronic heart failure；rat；animalmodel

R332

A

1672-0946（2016）02-0154-03

2015-05-05.

黑龍江省自然科學(xué)基金（H201485）

葉婷（1986-），女，博士，主治醫(yī)師，研究方向：中醫(yī)治則與治法機(jī)理研究.

陳晶（1964-），女，博士，教授，研究方向：中醫(yī)治則與治法機(jī)理研究.