脑出血模型制作方法研究进展

田增有 孟令丽 杨莎莎 刘志杰 张文琦 周洪霞*

(河北联合大学基础医学院，①解剖学教研室 河北唐山 063000)

脑出血(intracerebral hemorrhage，ICH)是危害人类健康的常见病，多发病。具有发病急，病情重，变化快，病死率及致残率高等特点，其病死率占脑血管疾病的首位。因此，建立一个稳定可控的脑出血动物模型将有助于深入研究人类脑出血发病机制及有效的防治药物。目前制作脑出血模型的方法先后有自发性脑出血模型、植入填充物模拟脑出血模型、胶原酶诱导脑出血模型及自体血注入脑出血模型。由于自体血注射法具有操作简单、定位准确、出血量可控等优点，因此被广泛采用。近来，有关以自体血注入建立脑出血模型获得了更多的改进方法，有可能作为脑出血模型建立的新证据，这也是本文关注的重点。

1 自发性脑出血模型

自发性高血压大鼠(spontaneous hypeItensive rat，SHR)是1963年Okamolo用wistar大鼠培育而成的，这种大鼠模型可自发产生颅内出血，病理过程十分接近人类的脑出血，是目前研究高血压动脉硬化性脑卒中较为理想的动物模型，而且具有易于建立的优点，但由于严格的遗传局限性，造成动物饲养困难，易变种或断种，发生率不稳定［1］;其次由于出血性或缺血性卒中的类型不易确定，时间、出血量及出血区域无法控制，造成不易观察，耗费时间和精力的缺点;而且由于自发性高血压大鼠价格昂贵，来源困难，限制了这种脑出血模型在实验研究中的应用［2，3］。

2 植入填充物模拟脑出血模型

Sinar等［4］将球囊植入SD大鼠脑内制作了实验性脑出血大鼠模型。这种植入填充物模拟脑出血模型的制作方法有自身的优点，首先植入物可人为控制，能产生一致的、可重复的脑损害;其次能避免自体血注入模型中的针道反流，导致蛛网膜下腔进血［5］;另外为研究自发性脑出血占位效应、血肿后的病理生理变化过程、局部脑血流改变、颅内压力变化和对神经功能的影响等方面提供了有效手段。然而由于其没有血液成分，不能模拟血液本身的成份对脑组织的损伤作用，观察不到脑出血所引起的细胞毒性反应［6］;虽模拟了脑出血的占位效应，但缺乏血红蛋白等毒性物质的刺激，发病过程与临床脑出血有很大的差异;同时注入的无活性占位物与注入自体血产生的血凝块相比产生的危害更大［7］。因此，现在这类脑出血模型的制作仅仅被采用研究开颅或者微创钻孔引流等方法清除颅内血肿的效果。

3 胶原酶诱导脑出血模型

20世纪90年代，Rosenberg等［8］报道了在立体定向下向大鼠尾状核注射胶原酶诱导脑出血成功。因为胶原酶是一种金属蛋白酶，能够分解细胞间基质和血管基底膜上的胶原蛋白，造成血管壁损害，从而导致血管渗血［9］。胶原酶诱导脑出血模型的制作方法具有简单、快捷、所产生的出血重复性好，血液经针道返流不明显，出血区面积可以控制的优点。同时对于相同种系的大鼠注射相同的剂量可以诱导的出血大小、形态及部位基本一致。但是有研究表明，注射胶原酶后，需要经过一段时间后动物才出现脑出血，而且出血区以弥漫性出血为主，不能形成真正意义上的血肿，与临床自发性脑出血的发病情况不同［10，11］;并且胶原酶可以直接破坏血脑屏障，对脑组织有直接的细胞毒性作用，这与单纯自发性脑出血对脑组织的损害存在差异［12］。由于这种脑出血模型是一种弥漫性的渗血，与自发性脑出血的突然出血病程不同，没有急性的占位效应，有一定的局限性，因此并不能完全模拟自发性脑出血的病理过程。

4 自体血注入制作模型

新鲜股动脉血缓慢注入大鼠尾状核制作脑出血模型始于20世纪60年代，Yang等［13］在立体定位下将100μL新鲜股动脉血缓慢注入大鼠尾状核制作脑出血模型，其操作相对简单，立体定向仪的应用使动物病死率明显降低，且血肿位置更加精确，还可以通过注入血量制作不同程度脑出血的实验研究。这种采用直接将动物的动脉全血直接注入动物脑内基底节区的方法，接近人类脑出血疾病的发生过程和好发部位，是较理想的脑出血模型［14］。但自体血注入法在取血过程中需控制在3 min内完成，否则血液凝固，注血失败;另外，注血过程中血液大多从进针处冒出，血肿大小很不稳定，血肿周围水肿带比较明显。由于脑水肿是脑出血症状加重及死亡的主要原因。因此该模型可用于脑水肿的机制、各种药物疗效以及其作用机制的研究。

5 展望

近年来由于自动注射仪的应用，可以在长时间内匀速注射，血液的流动性避免了注射器内血液凝固的发生。应用自动注射仪和100μL微量注射器缓慢注射于大鼠尾状核，可以达到避免血液反流的问题，避免了人工手动操作注射速度过快导致的血肿急剧形成，最终导致大鼠死亡，而且避免注射速度过慢导致的血液凝固［14］。这种方式的模型制作可产生血红蛋白等细胞毒性物质及促进脑水肿的形成，很好地模拟了自发性脑出血的自然病程，是研究自发性脑出血后血肿毒性作用的理想模型，因此近年的自发性脑出血实验研究多采用此模型。但是这种自体血注入所模拟的实验性脑出血模型的血肿是固定的，所以不能模拟部分自发性脑出血中出血量增大的特点。

分析以上脑出血模型制作的优缺点，学者们对脑出血动物模型制作进行初步改进［15］，即胶原酶诱导加自体血注入制作脑出血动物模型，吸取了以往脑出血动物模型的优点、克服了它们的缺点，无一例大鼠出现血肿返流或破入脑室，具有操作性强、重复性好、能更加接近地模仿临床脑出血患者的自然发病过程等优点，可在研究出血性中风复杂的病理生理改变以及对该病药物、手术治疗的评估方面提供了一种理想的动物模型，具有重要的发展前景和研究价值。石元洪等［16］采用猪眼眶作为注射血肿的体表标志，无创监测猪生命体征的改良猪脑出血造模方法简单、可行，猪在实验中遭受的痛苦较小，造模成功率高，CT血肿可以替代组织学血肿的信息，减少动物在实验中遭受的痛苦，且术后动物生存良好，较好地体现了对实验动物的人性关怀，在动物脑出血模型制作过程中值得借鉴。

［1］安庆祝，毛 颖，朱 巍.植入异物法构建自发性脑出血实验动物模型［J］.中国组织工程研究与临床康复，2008，12(50):9934

［2］闫 峰，吉训明，罗玉敏.多种实验动物脑出血模型的制作［J］.实验动物科学，2009，26(1):38

［3］褒 进，顾为望，张嘉宁，等.SPF级和普通级新西兰兔主要脏器系数的比较［J］.中国比较医学杂志，2006，16(12):140

［4］Sinar EJ，Mendelow AD，Graham DI，et al.Experimental intracerebral hemorrhage:effects of a temporary mass lesion［J］.J Neurosurg，1978，66(6):568

［5］张洁茵，关键伟.实验性脑出血动物模型的研究现状［J］.广州医学院学报，2008，26(1):65

［6］许 东，文玉军，张莲香，等.胶原酶注入小鼠尾状核建立脑出血模型［J］.中国实验动物学报，2006，14(1):36

［7］李红玲，李玉敏，杨 静.自体血注入法和胶原酶注入法诱导脑出血动物模型的比较［J］.中国临床康复，2006，10(8):148

［8］Rosenberg GA，Munbryce S，Wesley M，et al.Collagenase － induced intracerebral hemorrhage in rats［J］.Stroke，1990，21(5):801

［9］张 波，孙善全，邱国平，等.胶原酶和自体血注入法建立脑出血动物模型的比较［J］.解剖学杂志，2012，35(1):75

［10］Clark W，Gunion Rinker L，Lessov N，et aL.Citicoline treatment for experimental intracerebral hemorrhage in mice［J］.Stroke，1998，29(10):2136

［11］Elger B，Seega J，Brendel R.Magnetic resonance imaging stuay on the effect of levemopamil On the size of intracerebral hemorrhage in rats［J］.Stroke，1994，25(9):1836

［12］徐颖峰，佟岩.实验性脑出血动物模型［J］.中华神经外科疾病研究杂志，2007，6(2):189

［13］Yang GY，Berz AL，Chencvert TL，et al.Experimental intracerebral hemorrhage:relationship between brain edema，blood flow，and blood－ brain barrier permeability in rats［J］.J Neurosurg，1994，81:93

［14］Yu Z，Chen LF，Li XF，et al.A double － injection model of intracerebral hemorrhage in rabbits［J］.J Clin Neurosci，2009，16(4):545

［15］MacLellan C，Silasi G，Poon CL，et al.Intracerebral hemorrhage models in rat:comparing collagenase to blood infusion［J］.Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism，2008，28:516

［16］石元洪，张苏明，赵英俊，等.硬通道少创伤自体血注射猪脑出血模型的制作［J］.中风与神经疾病杂志，2011，28(6):528