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双侧迷走神经和颈总动脉联合切断法建立急性脑缺血大鼠模型

2013-02-05徐彩云王忠吴凌宇李鑫月张大维

中国实验动物学报 2013年4期
关键词:动物模型椎动脉脑缺血

徐彩云,王忠,吴凌宇,李鑫月,张大维

(1.吉林大学白求恩医学院动物实验中心,长春 130021;2.新疆医科大学实验动物中心,乌鲁木齐 830054)

在现代医学研究中,建立脑缺血动物模型,已成为研究脑血管疾病损伤机理及药物开发的关键。由于大鼠脑血管解剖特点比较接近人类;有关大鼠生理、生化、形态及药理等方面的实验资料比较丰富,选用大鼠复制脑缺血模型,有利于进行研究和比较。本实验是采取对大鼠双侧颈总动脉和迷走神经同时结扎并切断的方法,建立的大鼠脑缺血动物模型。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验动物

清洁级Wistar 大鼠,雄性,体重200 ~230 g,由吉林大学白求恩医学院动物实验中心提供[SCXK(吉)2007-0003];实验在吉林大学白求恩医学院动物实验中心进行【SYXK(吉)2007-0011】。

1.1.2 器械与药品

无菌操作台;手术器械;计时器;酒精灯;大鼠解剖台;止血夹;止血钳;3-0 单股手术尼龙线(由上海医用缝合针厂生产)。水合氯醛,75%乙醇;生理盐水;碘伏。

1.2 实验方法

1.2.1 手术前的准备

首先对手术器械、物品进行消毒处理,然后将所有物品转入无菌操作台进行消毒处理。各组大鼠手术前禁食12 h,自由饮水。以10%水合氯醛3 mL/kg 腹腔注射麻醉大鼠,待完全麻醉后,固定大鼠,用剪刀退去颈部下方毛发,转移至提前消毒处理好的无菌操作台。用碘伏对大鼠颈部进行消毒处理。

1.2.2 动物模型的建立

大鼠颈部正中切开皮肤2 cm 长的口,先分离肌肉,用镊子分离出左右两侧颈总动脉(common carotid artery,CCA)和总迷走神经管,再用止血钳夹住近心端动脉管,然后用弯头镊排空远心端血管中的血液,对动脉管和神经管进行两点结扎,间距为0.4 cm。结扎完后,用刀片仔细从两个结扎点中间切断血管和神经管,然后尽量将血管和神经管恢复到原位,先缝合肌肉韧带层,再缝合皮肤,以碘伏、酒精对伤口进行消毒。假手术组除不切断血管和神经管外,其余操作与切断组相同[9]。

1.2.3 造模后动物的观察,记录每只动物死亡时间。

各组手术造模的大鼠待结扎后,需注意呼吸道管理,开始记录8 h 内,大鼠从结扎到死亡所需的时间,超出8 h 的按8 h 计。同时观察每只动物是否具有霍纳氏征症状的脑缺血行为学特征,即单侧性缩瞳(瞳孔缩小)、眼睑下垂(眼裂狭小)及眼球内陷三个特征性症状。存活率=手术后8 h 内存活只数/手术前动物只数。

1.3 实验数据统计方法

采用SPSS 18.0 进行统计学处理。计量资料以均数、标准差(±s)表示。组间满足正态性资料比较采用单因素方差分析,不满足正态性资料用秩和检验。检验水准α=0.05

2 结果

2.1 各组大鼠在手术造模后的缺血症状

动物麻醉清醒后,从是否出现霍纳氏征来进行症状观察[8]。按Bederson 检查法进行体征分级。0级:无神经病学体症;1 级:对侧肢体屈曲;2 级:在1 级基础上,还有瘫痪侧肌张力下降;3 级:在2 级基础上,出现活动时向瘫痪侧打转现象。

A 组大鼠没有脑缺血症状,无死亡;B 组大鼠无脑缺血症状,出现呼吸变慢变深,心率血压上升,但无死亡;C 组大鼠部分出现脑缺血症状,眼睑下垂,活动能力低下,自发运动减少,术后4 只大鼠自发运动增加,观察7 d 无死亡;6 只大鼠眼睑下垂,瞳孔缩小,活动能力差,分别于术后12.2、15.6、17.1、37.4、41.6、75.5 h 死亡;D 组大鼠均出现较为明显的脑缺血症状,在8h 内全部死亡,死亡时间分别为:1.5、1.9、2.6、4.2、4.1、3.7、3.4、4.3、3.6、2.3 h。

2.2 各组大鼠在8 h 内的死亡率和死亡时间结果

A 组为假手术组,没有出现死亡;B 组为切断迷走神经组,未切断颈总动脉,大鼠没有造成脑缺血,因此大鼠没有死亡;C 组大鼠切断了颈总动脉,但没有切断迷走神经,脑供血可由椎动脉代偿,大鼠维持一段时间生命;D 组大鼠双侧颈总动脉及迷走神经都切断,造成大鼠8h 内全部死亡(见表1)。

表1 大鼠手术后480 min 内死亡率和死亡时间(±s,min,n=10)Tab.1 Death rate and death time of the rats within 480 min postoperation

表1 大鼠手术后480 min 内死亡率和死亡时间(±s,min,n=10)Tab.1 Death rate and death time of the rats within 480 min postoperation

注:* 表示A、B 和C 三组与D 组比较,P <0.05。Note:Comparison among the groups A,B,C,with D,P <0.05.

组别Groups手术后8 h 内存活只数Number of rats survived postoperation术后8 h 内死亡率Death rate死亡时间Death time A 10 0 480.00 ±00.00 B 10 0 480.00 ±00.00 C 10 0 480.00 ±00.00 D 0 100% 191.50 ±64.86*

3 讨论

目前通过手术建立脑缺血大鼠动物模型有:二血管阻断缺血模型;四动脉阻断全脑缺血模型;三动脉阻断全脑缺血模型;方法有栓塞法、线栓法、光化学法、开颅法[1-6]。

脑供血一共有共4 条血管,即双侧颈总动脉和双侧椎动脉,只扎2 条颈动脉,大脑供血可以由双侧椎动脉的代偿,脑缺血较轻,部位不易确定。有报道脑血流量下降不明显。双侧颈总动脉和双侧椎动脉同时结扎,切断脑供血,造成动物迅速死亡,不利于实验观察。

迷走神经支配呼吸、消化两个系统的绝大部分器官以及心脏的感觉、运动以及腺体的分泌。因此,迷走神经损伤可引起循环、消化和呼吸系统功能失调。切断双侧迷走神经,可产生通透性肺水肿,影响气体交换功能,可造成脑缺氧,逐步造成动物呼吸衰竭。

双侧颈总动脉和迷走神经同时结扎,由双侧椎动脉单独给脑部供血,迷走神经应激反射,协同总动脉和颈总动脉,造成内脏血管扩张、心跳放缓和脑供血降低,血压降低,出现脑供血不足和脑部缺氧症状,致使动物缓慢死亡。

本实验采用切断颈部双侧颈总动脉和迷走神经方法,建立大鼠急性脑缺血模型,具有手术容易操作,失败率低,对实验大鼠引起的创伤小,手术后动物缓慢死亡等优点,为建立脑缺血动物模型提供一种新的方法。

[1]付蔓华,邹明辉,王玉升,等.花生四烯酸诱导大鼠急性脑缺血机理的实验研究[J].中国病理生理学杂志,1991,7:59 -61.

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[7]苗华,崔可密,卢岩,等.大鼠脑缺血模型的复制方法及评价[J].山东生物医学工程2001,20:3.

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[9]包新民,舒斯云.大鼠脑立体定位图谱[M].第一版.北京:人民卫生出版.1991.

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