一种简单的溶栓用大鼠急性大脑中动脉栓塞模型的改进*

2015-01-04 07:30翔黄燕孙景波
中国中医急症 2015年6期
关键词:栓子造模栓塞

贾 翔黄 燕孙景波

(1.广东省广州市中西医结合医院,广东 广州 510800;2.广东省中医院,广东 广州 510120)

·研究报告·

一种简单的溶栓用大鼠急性大脑中动脉栓塞模型的改进*

贾 翔1黄 燕2孙景波2

(1.广东省广州市中西医结合医院,广东 广州 510800;2.广东省中医院,广东 广州 510120)

目的探索一种简单实用的溶栓用大鼠急性大脑中动脉栓塞模型制作方法。方法用留置针将大鼠自体血栓从颈动脉打到大脑中动脉处,可造成急性大脑中动脉栓塞模型。结果模型组成功率高,死亡率低,且造成的脑梗死体积与目前公认的造模方法基本相同。结论该模型稳定可靠,成功率高,大大降低了手术难度,节约了研究时间及成本,更适用于评价溶栓治疗效果的实验研究。

溶栓 大脑中动脉栓塞模型 简便实用

急性缺血性卒中的溶栓治疗从上世纪90年代开始,经过10余年的多国家多中心研究已经有了很大的进展,但仍是国际上讨论的重点问题。建立完善的动物模型对研究脑梗死的发病机制、病理生理及溶栓疗效都非常的重要。当前成熟的建立局灶性脑缺血模型的方法如线栓法、电凝法、光化学法、开颅结扎法、内皮素注射法等均能不同程度地反映脑梗死的病理生理变化,但作为溶栓治疗血栓栓塞性脑梗死的模型则不适宜。笔者于研究当中,在前人基础上加以改进,形成了一种操作简便、成功率高、重复性好的大鼠急性大脑中动脉阻塞(MCAO)模型制作方法,更适用于急性缺血性脑血管病治疗及溶栓药物的评价。现报告如下。

1 材料与方法

1.1 动物与试剂 1)动物:健康成年SD雄性大鼠40只,体质量250~300 g,由广州中医药大学实验动物中心提供,动物合格证号:0089437。随机分为假手术组10只,模型组30只。2)主要器材与试剂:核磁共振扫描仪(GE HD3.0T),PSMB双目动物手术显微镜(物镜F200),24 G静脉留置针,2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)溶液,凝血酶。

1.2 模型制作 见图1。大鼠以10%水合氯醛按0.35 mL/100 g体质量腹腔麻醉,仰卧固定,颈部正中位备皮,消毒,铺巾。取颈正中皮肤切口,钝性分离肌肉及皮下组织,暴露右侧颈总动脉(CCA),分离迷走神经(切忌钳夹),将CCA钝性分离至暴露颈外动脉(ECA)和颈内动脉(ICA)分叉处。用1 mL注射器选大鼠易结扎止血的动脉(如股动脉)处取动脉血0.1 mL,吸入4 U凝血酶,混匀静置10 min,待血液凝固后将其注入24 G静脉留置针管,制成长约1 cm的栓子,后接1~2 mL的0.9%氯化钠注射液注射器。制作过程中注意勿使留置针管内进入空气。将留置针在ECA和ICA分叉的前方穿刺进CCA,并向前内侧进入ICA内10 mm,拔出针芯,用吸有0.9%氯化钠注射液的注射器快速将栓子冲入ICA内 (强大推力足以使栓子冲到MCA起始部),结扎CCA并缝合肌肉及皮肤。假手术组手术操作与模型组相同,注入0.9%氯化钠注射液代替栓子。

图1

1.3 神经功能缺损程度评分及MR扫描 大鼠清醒后对其进行提尾悬空实验,神经功能缺损程度评分采用Bedersen法[1]。0分:无明显神经功能缺损。1分:对侧前肢屈曲。2分:拉尾时对侧前肢抓力下降。3分:向各方自发运动,拉尾时向对侧旋转。4分:向对侧自发旋转。取模型组大鼠1只进行MR扫描,观察是否有梗死灶。

1.4 脑梗死体积(率)测定 大鼠造模3 h处死,将脑组织置入-20℃冰箱内速冻20 min后,制备2 mm厚的冠状脑片,浸入2%TTC溶液中,37℃避光水浴30 min,置于4%多聚甲醛溶液中固定24 h,拍照后用图像分析软件(Image-Pro Plus 6.0)测定梗死体积。梗死体积=非缺血侧半球体积-缺血侧半球未梗死区体积,梗死灶体积率的计算以梗死灶体积和非缺血侧半球体积的百分比(%)来表示[2]。

2 结 果

2.1 两组大鼠死亡率比较 模型组有2只大鼠在造模后3 h内死亡,死亡率为6.67%。死亡大鼠脑组织TTC染色发现手术同侧大面积脑梗死,甚至对侧也出现梗死。假手术组无动物死亡。

2.2 两组大鼠行为学观察指标比较 模型组28只存活大鼠提尾悬空实验均呈阳性(大鼠提尾悬空1 m,梗死灶对侧前肢内收屈曲)且梗死灶侧眼部Horner征;术后神经功能缺损评分:0分0例,1分2例(7.1%),2分 6例 (21.4%),3分 11例 (39.3%)。4分 9例(32.1%)。假手术组大鼠无任何行为学改变。

表1 两组大鼠造模神经功能评分比较(n)

2.3 MR扫描 见图2。模型组MR扫描可见明显梗死灶。

图2 模型组MR扫描

2.4 两组大鼠脑梗死体积率比较 见图3。造模后3h测定模型组脑梗死体积为(264.85±33.43)mm3,脑梗死体积率为 (40.76±4.68)%。假手术组大鼠脑组织TTC染色无变化。

图3 梗死后脑组织TTC染色

3 讨 论

用于溶栓治疗研究的急性脑梗死的动物模型与其他类型的脑梗死模型不同,要求脑梗死必须是由血栓阻塞脑动脉所致,所以普通局灶性脑缺血的标准动物模型制作方法如线栓法、电凝法、光化学法、内皮素注射法等不可用来做溶栓治疗的实验。目前溶栓用动物模型常参照Zhang等[3]的改良栓塞法及张新江等[4]的栓子制作方法,但是以笔者在模型复制过程中的体会,栓子制备过程长,制作方法复杂,所需器材、试剂繁多,手术操作过程繁琐不易控制,且大鼠死亡率高。故笔者在前人的基础上加以改进,形成了上述操作简便、成功率高、重复性好的急性MCAO模型制作方法。

该模型较以往有以下优点:1)手术创伤小,不必分离结扎ECA及ICA的颅外分支翼腭动脉(PPA)以减少手术难度,节约手术时间。以往需要分离ECA并从ECA逆行插管至ICA,对导管的柔韧度有较高要求且不易操控导管走行,此外因导管内径细,容易误入PPA内导致模型失败,所以还要结扎PPA。根据刘亢丁等[5]的铸型标本测量,PPA在ICA起始2~3 mm后向前外侧发出,ICA起始距MCA起始距离为13~14 mm,ICA起始部内径为(0.3±0.03)mm。笔者用24 G静脉留置针(内径0.7 mm)从CCA穿刺进入ICA后沿前内侧进入10 mm(如果插入顺畅,则说明避过了PPA),用强大推力足以使栓子冲到MCA起始部。2)栓子制备过程简单,整个栓塞过程简化,可操作性强。以往栓子制作过程十分繁复,笔者直接在动脉血内加入凝血酶促凝制栓,同样类似于人类的自然梗死现象。3)该方法产生显著而持久的供血中断,并形成了范围恒定和边界清楚的梗死灶,在确定血栓注射入ICA后,造模成功率几达100%。4)造模过程需用器材及试剂较以往更少更易获取,降低了研究成本。5)如果注入感染的栓子还可进行脑脓肿的研究。

该方法的缺点是除了MCA梗死外,偶尔会出现大脑前动脉和大脑后动脉的小面积梗死,甚至有对侧梗死。若进行对MCA部位梗死不过分要求的溶栓或局灶性脑缺血药物保护机制的研究,笔者认为此简单易行的血栓栓塞模型仍不失为首选。

[1] Bederson JB,Pitts LH,Tsuji M,et al.Rat middle cerebral artery occlusion:evaluation of the model and development of a neurologic examination[J].Stroke,1986,17(3):472-476.

[2] 黄如训,谭盛.一种适用于溶栓的脑梗死模型[J].第一军医大学学报,1998,18(2):150-151.

[3] Zhang RL,Chopp M,Zhang ZG,et al.A rat model of focal embolic cerebral ischemia[J].Brain Res,1997,766(1-2):83-92.

[4] 张新江,常丽英,张苏明,等.大鼠自体血栓大脑中动脉闭塞模型的改良[J].卒中与神经疾病,2003,10(1):12-15.

[5] 刘亢丁,苏志强,李毅平,等.实验性局灶性脑缺血再灌注动物模型的改进及评价[J].中风与神经疾病杂志,1997,14(2):87-89.

A Simple Method to Improve the Rat Model of Acute Middle Cerebral Artery Embolic Stroke Used in Thrombolysis

JIA Xiang,HUANG Yan,SUN Jingbo. Guangzhou Hospital of Chinese Traditional and Western Medicine,Guangdong,Guangzhou 510800,China

Objective:To explore a convenient and practical MCA embolic model for thrombolysis.Methods:The MCA embolic model was established by using the autologous blood clots in rat from the carotid artery to middle cerebral artery with a retention needles.Results:The model group had a high success rate and low mortality,and the infarction volume fitted in the accepted method.Conclusion:The model is stable,reliable with a high success rate,greatly reducing the difficulty in operation,saving time and research cost,which may be useful in evaluating the safety and efficacy of thrombolytic therapies.

Thrombolysis;MCA embolic model;Convenient and practical

R285.5

A

1004-745X(2015)06-0943-03

10.3969/j.issn.1004-745X.2015.06.002

2015-03-08)

国家自然科学基金资助项目(81072783);广东省财政厅专项经费 “中医药干预中风病有效靶点与作用环节研究”项目(粤财社【2010】5号)

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