腦缺血嚙齒類(lèi)動(dòng)物模型的制備方法

腦缺血嚙齒類(lèi)動(dòng)物模型的制備方法

一、嚙齒類(lèi)動(dòng)物全腦缺血模型

研究表明，人類(lèi)約50％心跳驟停的幸存者會(huì )的運動(dòng)或認知功能障礙。嚙齒類(lèi)動(dòng)物急性全腦缺血模型可以模擬心跳驟停造成的選擇性腦損害。目前多采用沙鼠制備這種模型，沙鼠缺少完整的Willis動(dòng)脈環(huán)，結扎或者夾閉雙側頸內動(dòng)脈即可制作急性全腦缺血模型，移除動(dòng)脈夾可以實(shí)現再灌注。沙鼠全腦缺血模型制作方法簡(jiǎn)單，造模后沙鼠的海馬區神經(jīng)元改變與人類(lèi)心跳驟停后海馬CA1區神經(jīng)元的改變具有相似性，24h后的病理生理過(guò)程也非常近似，現廣泛用于神經(jīng)元遲發(fā)性死亡研究和神經(jīng)保護劑的篩選。電凝或結扎雙側椎動(dòng)脈，24h后阻斷雙側頸總動(dòng)脈可建立四血管阻斷法的嚙齒類(lèi)動(dòng)物全腦缺血模型。四血管阻斷法建立模型過(guò)程是將動(dòng)物麻醉后24h，在動(dòng)物清醒狀態(tài)下通過(guò)癥狀、體征判斷模型動(dòng)物的腦梗死程度。模型穩定性高，病理改變充分，海馬、丘腦、尾狀核、皮質(zhì)記憶區受損嚴重，可以模擬血管性癡呆的發(fā)病機制，主要用于神經(jīng)保護藥的評價(jià)研究。慢性全腦缺血模型的腦白質(zhì)損害與影像學(xué)所見(jiàn)人類(lèi)腦白質(zhì)病變相似，廣泛應用于腦白質(zhì)損害的相關(guān)研究。主要采用大鼠雙側頸內動(dòng)脈阻斷方法，雖然存在基底動(dòng)脈的代償機制和Willis環(huán)側支循環(huán)開(kāi)放，但是仍會(huì )逐漸形成慢性全腦低灌注的狀態(tài)。該模型的腦白質(zhì)損害與人腦白質(zhì)疏松相似，模型動(dòng)物的癡呆發(fā)生率達83％，主要用于癡呆的病理生理學(xué)研究。Shibata等對此模型進(jìn)行了改進(jìn)。建立了雙側頸總動(dòng)脈狹窄模型。通過(guò)旋轉使內徑0.18mm、長(cháng)2.5mm的彈簧圈纏繞在頸總動(dòng)脈外部，成功造成頸總動(dòng)脈狹窄。與雙側頸動(dòng)脈結扎相比，改進(jìn)模型的腦血流下降緩慢，不造成視覺(jué)通路損害。

二、嚙齒類(lèi)動(dòng)物局灶性腦缺血模型

與全腦缺血模型相比，局灶性腦缺模型可形成特定部位的腦梗死，對全身影響較小，自發(fā)性高血壓與人類(lèi)腦梗死發(fā)病情況更為相似。目前應用也更廣泛。目前應用較多的有開(kāi)顱閉塞法、線(xiàn)栓法和血栓栓塞法。

(一)開(kāi)顱閉塞法

開(kāi)顱閉塞法造模效果可靠，重復性好，曾被認為是標準的腦缺血模型，但作為一種有創(chuàng )的模型制作方法，容易破壞腦組織，需要較高的手術(shù)技巧。多位學(xué)者采用多種方式結扎大腦中動(dòng)脈后制備嚙齒類(lèi)動(dòng)物腦缺血模型。Ma等改進(jìn)電凝制備模型的方法，選擇電凝大腦中動(dòng)脈近心端，建立了重復性良好的小鼠腦缺血模型，獲得了更大的腦梗死體積和穩定的神經(jīng)功能缺損。Kuraoka等證實(shí)，堵塞小鼠大腦中動(dòng)脈遠端造模較頸內動(dòng)脈結扎造模穩定性更好，實(shí)驗動(dòng)物死亡率低，是一種理想的小鼠腦缺血造模方法。

(二)線(xiàn)栓法

線(xiàn)栓法無(wú)需開(kāi)顱手術(shù)，操作簡(jiǎn)單，成功率高，缺血部位恒定，可以準確控制缺血-再灌注時(shí)間，已取代開(kāi)顱法成為應用為廣泛的大腦中動(dòng)脈閉塞方法。目前，多數研究均采用 Longa等提出的大腦中動(dòng)脈阻塞模型的制作方法?；蛟诖朔椒ɑA上稍作改進(jìn)后制作模型。阻塞大腦中動(dòng)脈、后交通動(dòng)脈、頸內動(dòng)脈分支。Woitzik等研究表明，選擇性阻斷大腦中動(dòng)脈、后交通動(dòng)脈、頸內動(dòng)脈均具有良好的重復性，但選擇性大腦中動(dòng)脈阻塞模型在24h內梗死體積增加明顯，適合進(jìn)行神經(jīng)保護藥物的研究。線(xiàn)栓法模型的重復性好，但仍要嚴格控制混雜因素，操作上微小的差異便會(huì )造成造模效果上的不同。線(xiàn)栓法改進(jìn)研究表明，不分離翼腭動(dòng)脈，減少對迷走神經(jīng)的牽拉，及時(shí)補充能量能降低動(dòng)物死亡率。線(xiàn)栓的直徑、表面涂層，特別是末端平滑度對栓塞效果有決定性影響。以往的研究中采用硅涂層線(xiàn)栓、膠涂層線(xiàn)栓、末端熔化圓鈍線(xiàn)栓等類(lèi)型。近一項報道顯示，石蠟涂層線(xiàn)栓的建模成功率達100％，與裸露尼龍線(xiàn)栓相比，梗死體積更大，模型動(dòng)物死亡率更低，是一種新型可靠的大腦中動(dòng)脈缺血模型的制作方法。

(三)血栓栓塞法

多數的人類(lèi)腦缺血來(lái)源于血栓栓塞，血栓栓塞模型接近人類(lèi)腦缺血的實(shí)際情況，并且可以用來(lái)探索溶栓機制、進(jìn)行溶栓藥物研究，具有其他模型不能比擬的優(yōu)勢。由于大鼠纖維蛋白溶解系統的敏感性較人類(lèi)差。以往的溶栓實(shí)驗均使用高于人類(lèi)溶栓劑量的重組人組織型纖溶酶原激活劑(rt-PA)劑量。近的研究表明，血栓栓塞45min后給予低劑量(0.9mg/kg) rt-PA的溶栓一樣會(huì )使血管再通，減少梗死體積和減輕腦水腫。另一項研究證實(shí)，制備模型后4h，rt-PA(10mg/kg)溶栓會(huì )增加梗死體積和出血轉化風(fēng)險。以往血栓栓塞，溶栓模型主要使用大鼠，近一項研究使用小鼠。經(jīng)顳葉開(kāi)顱，向大腦中動(dòng)脈注射凝血酶，造成原位血栓并成功溶栓。方法在梗死形成、血流阻斷和神經(jīng)功能缺損方面重復性高，并且成功溶栓，開(kāi)辟了小鼠血栓栓塞-溶栓模型這一新領(lǐng)域。