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1、心血管系统动物模型的建立 智康康 人和实验动物在解剖、生理及代谢方面的相似点 动 物相 似 点 小鼠老龄肝变化 大鼠脾脏，老龄胰变化，老龄脾变化 兔脾脏血管，脾脏，免疫，神经分布，鼓膜张肌 豚鼠脾脏、免疫 猫脾脏血管，蝶骨窦，表皮，锁骨，硬膜外，脂肪分布，鼓膜张肌 狗垂体血管，肾动脉，脾脏，脾脏血管，蝶骨窦，肾脏血管，肝脏，表 皮，核酸代谢，肾上腺神经分布，精神变化 猪 心血管分支，红细胞成熟，视网膜血管，胃肠道，肝脏，牙齿，肾上 腺，皮肤，雄性尿道 绵羊脾脏血管，汗腺 山羊静脉管 灵长类脑血管，肠循环（猩猩），胎盘循环，胰管，牙齿，肾上腺，神经分 布，核酸代谢，坐骨区（新世界猴），脑（大猩猩
2、），生殖行为，胎 盘，精子 牛升结肠 马肺血管，胰管，肝脏 n一、高血脂及动脉粥样硬化症动物模型动物模型 n n 二、高血压动物模型二、高血压动物模型 n三、心肌梗死动物模型 n四、心力衰竭动物模型 n五、心率失常动物模型 n六、休克动物模型 高血脂 n脂肪代谢或运转异常使血浆一种或多种 脂质高于正常称为高血脂症。高血脂症 是一种全身性疾病，指血中总胆固醇 (TC)和/或甘油三酯(TG)过高或高密度脂 蛋白胆固醇(HDL-C)过低，现代医学称之 为血脂异常。脂质不溶或微溶于水，必 须与蛋白质结合以脂蛋白形式存在，因 此，高血脂症通常也称为高脂蛋白血症 动脉粥样硬化 n动脉粥样硬化是动脉硬化的一
3、种，大、 中动脉内膜出现含胆固醇、类脂肪等的 黄色物质，多由脂肪代谢紊乱、神经血 管功能失调引起。常导致血栓形成、供 血障碍等。 动脉粥样硬化多见于40岁以 上的男性和绝经期后的女性。本病常伴 有高血压、高胆固醇血症或糖尿病等。 脑力劳动者较多见，对人民健康危害甚 大，为老年人主要病死原因之一。 一、高血脂及动脉粥样硬化症动物模型动物模型 n1.高脂饲料诱发高血脂及动脉粥样硬化 症模型 n2.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
4、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 。 n造模方法: 1.小型猪： 选用Gottigen系小型猪较为理想，用12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3.510.5kg，36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3.13.2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
5、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7590，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34 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
6、固醇、10猪油，0.2% 甲基硫氧嘧啶、89-86基础饲料)，喂服710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34315mg；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 53036mg 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： 48周的莱克亨鸡，在饲料中加入
7、1-2胆固 醇或15蛋黄粉，再加510猪油，经过610 周，血胆固醇即升至1000mg4000mg，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 、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
8、/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2025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T
9、roton WRl339 300mg/kg体重 。 评价: 给药9h后可使血清胆固醇升高34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。 高血压高血压 是一种以动脉血压持续升高为主要表现的慢性疾病，常 引起心、脑、肾等重要器官的病变并出现相应的后果 ，是人类死亡和致残的主要危险因素。 n根据血压升高的不同，高血压分为3级： n1级高血压（轻度） 收缩压140159mmHg；舒张压 9099mmHg。 n2级高血压（中度） 收缩压160
10、179mmHg；舒张压 100109mmHg。 n3级高血压（重度）收缩压180mmHg；舒张压 110mmHg。 二、二、高血压高血压动物模型动物模型 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，
11、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45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。 心肌梗塞 n是由冠状动脉粥样硬化引起血栓形成、 冠状动脉的分支堵塞，使一部分心肌失 去血液供应而坏死的病症。多发生于中 年以后。发病时有剧烈而持久的性质类 似心绞痛的前胸痛、
12、心悸、气喘、脉搏 微弱、血压降低等症状，发病后应立即 进行监护救治 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
13、，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500 mL生理盐水，4h 内兔耳缘静脉匀速滴入，分别为1mgkg体重、10mgkg体 重、20mg/kg体重、30mgkg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10mgkg和20mgkg ，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
14、，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。 心力衰竭 n心力衰竭又称“心肌衰竭”，是指心脏当时 不能搏出同静脉回流及身体组织代谢所 需相称的血液供应。往往由各种疾病引 起心肌收缩能力减弱，从而使心脏的血 液输出量减少，不足以满足机体的需要 ，并由此产生一系列症状和体征。 四、心力衰竭动物模型 n造模方法: n 手术法 n (1)手术方法造成主动脉狭窄； n (2)手术方法造成肺动脉狭窄； n (3)手术方法造成房间隔缺损、主动脉与前腔静 脉相通等 n评价: 手术方法在3周左
15、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。 心率失常 n是指心脏冲动的起源部位、心搏频率和节律以 及冲动传导的任一异常。可由各种气质性心血 管病、药物中毒、电解质和酸碱平衡失调等因 素引起，部分心率失常也可因植物神经功能紊 乱所致。 n临床上按心率失常发作时心率的快慢分为快速 性和缓慢性心率失常两大类，前者见于过早搏 动、心动过速、心房颤动和心室颤动等；后者 以窦性缓慢性心率失常和各种传导阻滞为常见 。 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
16、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30g/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，1 min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
