动脉粥样硬化动物模型建立综述摘要：动脉粥样硬化(atherosclemsis, AS)是冠心病的基本病理基础，是人群发病率高、严 重影响人类健康的心血管疾病它不仅是动脉自身的疾病，也是导致心肌梗塞、脑梗塞、肢 体功能丧失的主要原因，但As的发病机制仍不明确，因此建立一种脂质代谢和斑块与人类相 似的实验性AS整体动物模型是评价抗AS药物的关键曾报道应用家兔、鼠、小型猪、非人灵 长类和鸟类等动物来复制人类动脉粥样硬化病理模型，所采用的方法包括脂质浸润、内膜损 伤、转基因、免疫刺激等，因此，建立AS动物模型对研究AS发病机制、病理变化、早诊断、 早治疗及预防均有重要意义现将有关动脉粥样硬化动物模型的研究现状和存在的问题作一 综述1.常见模型建立方法1.1脂质浸润法1.1.1咼脂饲喂法一般采用高脂高胆固醇饲料喂养一定时间1.1.2脂肪乳剂法一般兔、鹌鹑、鸡等经饲喂高脂饲料数周或数月后可出现脂质代谢紊乱，进而形成As病 变但是，大鼠、小鼠、狗等仅仅是高脂饮食较难形成As, —般在饲料中添加蛋黄粉、胆盐、 抗甲状腺药物等有助于模型的建立一次性腹腔注射VD 360万IU/kg并饲喂含3%胆同醇、 0.5%胆酸钠、0.2%丙基硫氧嘧啶、5%白糖、10%猪油、81.3%基础饲料的高脂饲料4周后 大鼠主动脉出现As斑块。
1.2免疫损伤法1.2.1注射牛血清法兔一次性静脉注射牛血清蛋白250mg / kg，并饲喂含30%胆固醇、10%猪油、2%脱氧胆 酸钠、2%丙硫氧嘧啶的高脂饲料6周，肉眼和光镜均可见As斑块此法能在较短的时间内建 立典型的As病变，模型可靠实用1.2.2卵白蛋白注射法卵白蛋白皮下注射使大鼠致敏，再腹腔注射2. 5 ms / kg卵白蛋白1周5次，发现无论有无 高胆固醇饮食，都可以使主动脉产生As1.2.3移植法将大鼠主动脉1.5cm切下作为移植物，移植到另一只大鼠的腹主动脉上，一端接于肾主动 脉上，另一端接于肾主动脉分叉之下，分别于10、20、30、60、90、120、150、180和360 d 后检查该动脉，发现发生类似人实质性器官移植后的血管As改变1.2.4肌注血管内皮生长因子(VEGFI65)法兔肌注射VEGFl65(2v蝠/ kg)1次，结合高胆圊醇饲料喂养42 d后，动物胸主动脉内町见 纤维斑块突入管腔引起管腔狭窄，斑块呈偏心性，近斑块处有新生血管，管腔内可见淋巴细 胞1.3机械损伤法1.3.1球囊法兔喂服含1.0%胆固醇和6%猪油的颗粒饲料一周后，实施颈动脉球囊损伤术，术后每天 每只继续喂养高脂饲料120 g, 8周动脉可出现典型的As病变。
高脂饲料加球囊损伤法目前主 要用于腹主动脉、髂动脉及颈动脉粥样硬化模型的建立，但是此法可造成严重的内弹力板及 中膜损伤，所以造模过程中要注意球囊和血管直径的比例及手法的得当1.3.2空气干燥法兔喂养含1.5%胆固醇的高脂饲料1周后，对颈动脉施空气干燥术，术后每日每只继续喂 服高脂饲料150 g，第2周和第4周时内膜增生明显，出现典型的As病变此法损伤相对轻柔， 内皮细胞的修复与内膜的增殖过程更接近颈动脉疾病的病理过程，可重复性好，易于确定损 伤的部位及程度1.3.3下丘脑弓状核损伤法研究表明损毁弓状核可诱发As早期变化，重新植入胚鼠弓状核细胞悬液可使动脉壁的变 化得以恢复，证实下丘脑弓状核对As的形成具有重要调控作用1.3.4电刺激法血栓形成仪刺激家兔颈动脉造成内膜损伤，并加饲喂高脂饲料4〜6周，动脉内膜损伤、 受损段血管血栓形成、全身高脂血症三者综合作用，形成了受电刺激血管段特有的限局性As 斑块此法建立的As模型造模时间短，病变部位明确且程度一致，可用于抗As药物的研究， 也可用于再狭窄动物模型的研究1.3.5辐射损伤法兔经血管内Irg辐射，并饲喂2%的高胆固醇饲料2周时被辐射的动脉有局灶性的巨噬细 胞内皮下黏附及内皮的损伤，6周时可观察到血管内As斑块明显增加。
1.4转基因动物的应 用通过基因打靶技术制备的apoE基因缺失小鼠，在正常饮食下血浆总月日固醇水平比正常 对照小鼠高出8倍和5倍，可自发形成As2.常用动脉粥样硬化动物模型常用的研究模型大致包括细胞模型、食饵性动物模型、人工培育自然缺陷动物模型和基 因工程动物模型四大类2.1细胞模型通过体外孵育使单核巨噬细胞转化为具有As病变象征性的泡沫细胞用于As实验研究的细 胞模型细胞模型因复制迅速而简单，数十小时即可成功，故应用广泛泡沫细胞虽是As病变 的特征性细胞，但不能代表As的基本病变 粥样斑块,更不能反映人体As病变的实际状态泡沫细胞比较适合用于细胞脂质代谢方面的实验研究2.2食饵性动物模型1913年Nikolai创立的经典实验模型，是目前最常用的实验动物模型，但存在问题也最普 遍一是喂养时间太短，多数病变为脂质条纹,若用于研究临床事件则意义有限;二是饲料中胆 固醇含量太高，血液胆固醇超过800 mg/dL,不仅死亡率很高,也不切合临床实际2.3人工培育的自然缺陷动物模型渡边兔(wa tanble heri table hype rlip idemic rabbi t,WHHL 是 1974年渡边发现的自发 性高脂血症的日本白兔，经过5年的筛选传代于1979年培育成功。
WHHL兔的LDL受体先天性 缺陷,幼龄时即可发生As、心肌梗死和黄色瘤等，与人类家族性高胆固醇血症患者极为相似 但其繁殖能力较低，身体抵抗力较差，对球虫病易感性高，不易饲养oSTH兔为1987年伦敦圣托 马斯医院Ville发现一种遗传性脂代谢紊乱的新西兰白兔STH兔肝脏合成极低密度脂蛋白 (very low density lipoprotein, VLDL)功能亢进,饲喂正常饲料就可造成血中LDL、IDL 和VLDL浓度升高，具有自发性高胆固醇血症和高甘油三酯血症,其表现类似于人的高甘油三 酯血症和复合型高脂血症,出现的As病变也与人非常相似虽然WHHL兔和STH兔都可以形成A s的晚期病变，但人工培育的自然缺陷动物模型基因缺陷单一，品种较少,应用范围相对较窄 2.4基因工程动物模型自1992年洛克非勒大学Breslow以及北卡大学Maeda两个研究组同时在《Cell》和 《Science》上发表了关于载脂蛋白E基因敲除小鼠以后，相继出现了LDL受体基因敲除鼠、 肝脂酶基因敲除鼠、人载脂蛋白B100转基因鼠和人CETP转基因鼠等，并出现不少基因工程兔 的As模型基因工程动物模型包括转基因动物、基因敲除动物和基因替换动物。
3动物模型存在的问题及解决思路3.1制作动物模型方法存在的问题3.1.1制模因素过于简单导致动脉粥样硬化的原因确实很多，这些原因之间往往存在一种互相联系难以分割的关 系事实上动脉粥样硬化的产生经常是多种致病因素长期互相作用的结果，但目前在模型制 作中完全忽视了这一点，仅以单一因素制作的模型是否能真正代表动脉粥样硬化的发病本质 值得商榷3.1.2缺乏标准化和规范化科学实验手段的标准化和规范化是衡量实验结果是否准确的关键在动脉粥样硬化模型 制作中，由于受种种客观和主观因素的限制，实验难以做到标准化和规范化如电刺激血栓 形成仪刺激颈总动脉，这种刺激引起血管损伤的最佳强度和最佳输出频率应是多少?不同种 系动物对刺激的耐受程度有无差异，以及刺激时间的长短对模型的形成有无影响?这些均无 标准可循，完全凭实验者自己的感觉和经验3.1.3制作技术较粗糙，随意性强实验者在制作模型过程中忽视技术细节的操作，随意性强在脂质浸润动脉粥样硬化模 型中，在食喂高脂肪高胆固醇按每只动物给量，没有考虑到动物之间体重的差别另外气候、 环境、饲养动物条件、被选择动物的生物学特性等诸多因素对模型的制作有什么影响均未认 真地加以考虑。
3.2解决思路动物模型的建立必须符合临床症状的各项指标要求，同时，动物模型本身要具有实用、 稳定、可靠、重复等特点因此，制作动物模型必须模仿临床疾病的发病因素，这样才能作 为符合临床的动物模型目前制作的大多动脉粥样硬化动物模型的造模因素很单一很难达到 对该疾病深入的研究而转基因动物在人类疾病动物模型方面表现也Ft益受到科研工作者的 关注因此，制作动脉粥样硬化动物模型是否可以更多的从转基因动物方面考虑因为利用 转基因方法能建立更自然和更接近病人症状的人类疾病动物模型，实际上已经报道过成功的 例子动物模型是当代医学研究中不可替代的一种重要工具，它能帮助医学研究人员更方便、 更有效地认识疾病的发生、发展和防治规律就动脉粥样硬化模型而论，其研究已有一定的 深度和广度，这是一个基础我们应当在此基础上更加努力，克服存在的缺陷，摸索出更接 近动脉粥样硬化本质，有较好的可靠性、代表性和重复性的动物模型实验动物学论文生技1002刘兆婕1610100312。