快速成功建立兔腹主动脉狭窄的模型
2012-06-01于洁高传玉许文克张连仲
于洁 高传玉 许文克 张连仲
动脉粥样硬化是心血管系统中最常见的一种非炎症性、退行性和增生性病变,其特征性病理改变为动脉壁硬化及内膜粥样斑块形成,甚至狭窄形成。兔动脉解剖结构与人类相似,是理想的动物模型,可用于疾病的预防、治疗的研究。本文用21 g穿刺针穿刺兔股动脉,植入5F桡动脉鞘管,用人冠状动脉经皮冠状动脉介入球囊剥脱腹主动脉内膜同时饲喂高胆固醇饲料进行综合制模后,用血管造影测量动脉狭窄程度,以确认造模成功。
1 材料和方法
1.1 设计 对比观察动物实验。
1.2 单位 郑州大学第一附属医院老年综合一科。
1.3 材料 实验于2003年2~5月在郑州大学人民医院心血管内科实验室完成。选择雄性4月龄新西兰大白兔10只,体质量2.5~3.5 kg,由河南省实验动物中心提供(合格证号:医动字第4102009号)。全价颗粒饲料由河南省实验动物中心提供,含1.5%胆固醇的高脂饮食饲料由河南省实验动物中心配制。主要仪器:普通球囊导管和附件:球囊(3.0~3.5)mm 15 mm(Cordis公司),5F桡动脉鞘管和21 g桡动脉穿刺针(Cordis公司),0.014〞mm 195 cm ATW 经皮冠状动脉腔内成形术引导钢丝(Cordis公司),球囊扩张压力泵(Cordis公司)。检测仪器:心导管造影机(美国 GE公司 LC-plus)。试剂:胆固醇(上海生物化学试剂总公司),优维显370[先灵(广州)药业有限公司]。
1.4 设计、实施、评估者 设计为第一作者,实施为全部作者,评估者为郑州大学第一附属医院心血管内科魏经汉、黄振文、李凌。评估者经过正规培训。
1.5 方法 动脉粥样硬化狭窄模型的建立[1]:选取20只健康新西兰雄性大白兔,分笼饲养,饲喂正常的全价颗粒饲料,自由饮水,观察1周后进入实验。随机分为单纯饲喂高脂饮食组、高脂饮食与动脉内膜剥脱组,每组10只。1周后所有的兔子均开始高脂饲料(含1.5%胆固醇)喂养,高脂饮食与动脉内膜剥脱组高脂喂养3 d后行内皮剥脱术。术后继续喂养同样的高脂饲料。
腹主动脉内皮剥脱术:以安定10 mg/只,氯胺酮100 mg/kg肌肉注射麻醉动物,并固定于兔专用实验手术台上。剪去左股动脉体毛,在左侧股动脉明显搏动处周围剃毛约直径5 cm。在无菌条件下,沿股动脉走行方向切开皮肤,分离皮下组织及肌肉,钝性分离左股动脉。局部注入10 g/L利多卡因2 ml,解除或防止痉挛。直视下以21 g桡动脉穿刺针行股动脉穿刺术。穿刺成功后,借助于导丝插入5F桡动脉鞘管。拔出导丝及扩张器,注入肝素200 U/kg。在经皮冠状动脉腔内成形术导丝引导下插入球囊导管达20 cm深,使球囊位于腹主动脉下段。通过压力泵向球囊内注入肝素生理盐水,维持压力0.6 kPa,并缓慢回拉球囊导管,回拉有阻力时表明球囊直径与血管吻合,如球囊较小,则换用大0.5 mm的球囊(3.0~3.5 mm),压力泵压力归零,重复操作3次,剥脱腹主动脉内皮。退出球囊及导丝,拔出鞘管,分别结扎股动脉近远端。伤口处洒入庆大霉素8万U,防止感染。缝合手术切口。术后继续以肌肉注射庆大霉素8万U,1次/d,青霉素80万U,1次/d,注射 2 d。
血脂测定:血清总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白胆固醇测定在日立7170A全自动生物化学分析仪上进行。
血管造影评价方法:兔麻醉、固定、备皮(右侧)同前。钝性分离右股动脉,直视下以21 g穿刺针行股动脉穿刺术。穿刺成功后,借助于导丝,置入5F动脉鞘,拔出导丝及扩张器。在X射线透视下经右股动脉注射优维显370约3~10 ml行腹主动脉造影。测定邻近参照血管内径,狭窄段管腔最小内径,狭窄长度,狭窄程度[管腔狭窄程度=(邻近参照血管内径-狭窄段管腔最小内径)/邻近参照血管内径×100%)](目测+电子计算机自动测定,以目测为判断标准)。
主要观察指标:内皮剥脱术后第9周血清总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白胆固醇测定,腹主动脉血管造影检查血管狭窄程度。
1.6 统计学方法 由第一作者采用SPSS 10.0进行数据处理,数据以表示。计量资料两组间比较采用成组t检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 实验动物数量分析 纳入动物20只,均进入结果分析,无脱落。
2.2 血脂测定结果
2.3 腹主动脉造影定量分析 内皮剥脱术后第9周,兔腹主动脉造影显示所有兔的动脉粥样硬化狭窄均形成,目测狭窄程度在50% ~70%(表2),狭窄长度8~23 mm。造影显示其中有1只兔的腹主动脉狭窄部位位于腹主动脉中上段,3只兔的狭窄部位位于腹主动脉下段延伸到髂动脉处,其余6只兔的腹主动脉狭窄部位均位于腹主动脉下段(图1)。
表1 两组血脂参数比较()
表1 两组血脂参数比较()
HDL:高密度脂蛋白胆固醇;LDL:低密度脂蛋白胆固醇;TC:总胆固醇;TG:甘油三酯高脂饮食加动脉内膜剥脱组与高脂饮食组比较,P<0.05
项目9周高脂饮食组 高脂饮食加动脉内膜剥脱组 P值HDL 0.998±0.153 1.056±0.240 0.040 LDL 12.500±1.080 15.731±1.402 0.031 TC 31.700±2.229 36.412±1.701 0.017 TG 3.022±0.541 4.561±0.129 0.020
图1 内皮剥脱术后第9周腹主动脉下段造影检查结果
表2 腹主动脉造影定量分析
3 讨论
目前,制作动脉粥样硬化模型的动物较多,但多存在来源困难,饲料昂贵,喂养条件苛刻等缺点,而家兔来源容易,饲料便宜,可大量饲养[2],是动脉粥样硬化的易感动物,喂养高胆固醇饮食极易形成动脉粥样硬化,因此,兔是目前常选用的动物之一[3]。兔腹主动脉下段管腔直径与人的冠状动脉相似,二者均为肌性动脉。内皮损伤和脂质浸润是粥样硬化病变产生的最根本机制。所以,在考虑复制粥样硬化动物模型时,最好兼顾这两个基本条件:内皮损伤和高脂喂养。用兔复制粥样硬化动物模型,如靠加大胆固醇饲养量,不仅容易造成多脏器脂质沉积,尤其是肝硬化而死亡,且容易感染、抵抗力降低,死亡率增加。若小剂量,间断喂,实验周期可长达数年[4]。但是如以球囊剥脱腹主动脉下段内皮,同时饲喂胆固醇后极易形成动脉粥样硬化性狭窄,而且所形成的动脉粥样硬化经病理检查更接近于人的动脉粥样硬化特点[1,4]。本实验用21 g桡动脉穿刺针股动脉穿刺法,制备腹主动脉下段动脉粥样硬化模型,饲养9周后,兔总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇均明显升高,呈高胆固醇血症特征,与其他实验报道一致,符合高脂血症与动脉粥样硬化有密切联系,符合高脂血症的动脉粥样硬化发生率高的理论。高血脂水平是动物模型成功建立的评判依据之一[5]。而且结果显示存活动物均可见腹主动脉50%左右狭窄程度的动脉粥样硬化斑块形成。此动脉狭窄的制备方式与Conte等[6]报到的类似,且方法更为简单,重复性好,便于操作。
彩色多普勒超声是一种非损伤性诊断技术,由于它能评价血管的血流而在医学中得到广泛的应用。它被认为是一种可靠的检测技术,在各种血管性疾病中能够显示血流的特征。Mukherjee[7]提出彩色多普勒超声能对于肾的外形、肾动脉的影像、血流速度的测量、压力波形方面提供有用的信息。与血管造影相比,彩色多普勒超声诊断肾动脉狭窄的敏感性为90%,特异性为96%,诊断狭窄位置的准确性为97%[8]。王兴华等[9]用类似本文的方法复制出兔高脂血症模型并用对腹主动脉行超声检查的方法,并对狭窄程度及硬化斑块的形成情况进行了判定。总之,尽管把血管造影作为诊断动脉狭窄的“金标准”,但由于彩色多普勒超声具有方便可靠,费用较低,无创等特点,也不失为评价动脉狭窄的另一种可行的选择。
本实验另有内皮剥脱术后第9周腹主动脉超声与造影结果也进行了比较[10],结果显示两种评价方法测量的结果差异无显著性(P>0.05),狭窄部位超声与血管造影完全符合,但是超声的测量结果较血管造影结果均偏小。这样我们将来评价某些特定的血管狭窄可以考虑应用超声这一诊断技术,更加方便、价廉、无创、省时。
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[7]Mukherjee D.Renal artery stenosis:who to screen and how to treat?ACC Cur J Rev,2003,12(3):70-75.
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[9]王兴华,高奋,李杰,等.高同型半胱氨酸兔模型腹主动脉超声表现的实验研究.中华超声影像学杂志,2003,12(7):435-7.
[10]于洁,高传玉,许文克等,超声检查和血管造影对兔动脉粥样硬化狭窄的评价.中国临床康复,2006,10(40):51-53.