常见实验动物动脉粥样硬化模型的建立
2015-10-21赖陈岑王和生
赖陈岑 王和生
【中图分类号】R722.12 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949(2015)03-0533-01
动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是血管系统的常见病,是脂质和纤维成分在动脉内膜聚集的慢性病理过程,可引起所属器官的缺血、坏死,是心脑血管疾病的主要病理基础。因此,建立成模率高、造模时间短、造模方法简单的动物AS模型具有重要意义。
由于建立AS模型的目的是研究AS的发展过程、病理变化,故而选择在生理病理上与人相似的动物作为造模之用显得尤为重要。自1908年俄国病理学家Ignatowski使用富含动物蛋白的饲料首次获得兔AS模型以来,学者们先后使用小鼠、豚鼠、家兔、鸽、鹌鹑、猪、犬和灵长类动物建立了AS模型[1],发展至今,常用的动物有大鼠、小型猪、家兔以及基因工程小鼠等。
1大鼠模型
大鼠是一种获得容易的动物模型,因其饲养方便、抗病能力强等特点,是较为理想的模型。传统的造模方法是使用高脂饲料饲养的方法可建立大鼠食饵性AS模型,常用的高质饲料配方为:3%胆固醇,0.19%胆酸钠,0.12%丙硫氧嘧啶,5%白糖,10%猪油,80.19%基础饲料。但由于大鼠抗病能力较强,使用单纯高脂饲料进行饲养的大鼠发病周期长、成模率低,故而常在使用高脂饲料饲养的同时,联用维生素D3每周间隔灌胃以提高成模率[2]。上述方法虽能建立大鼠AS模型,但因该模型不易形成与人体的后期粥样斑块病变相似的病理改变[3],所以要建立适合于心血管疾病研究的大鼠AS模型可采用L-甲硫氨酸独立因素,联合应用高脂饲料喂养的方法[4]。此外,有研究证明,使用高脂饲料联合大鼠内动脉内膜球囊损伤术可使大鼠胸主动脉出现较典型的成熟动脉粥样硬化斑块[5]。
2小型猪模型
小型猪是一种在心血管系统的解剖结构和生理功能上与人十分相似的动物模型, 从对高脂饮食的反应、脂蛋白结构以及脂质代谢机制等方面考虑,小型猪确为最理想的造模动物。目前国内常用的小型猪品种有巴马小型猪、五指山小型猪、贵州小型猪和中国农大小型猪,其中贵州小型猪的近交系数达93.3%,可为实验提供遗传背景明确的实验个体,以得到准确可靠重复性好的实验结果[6]。陈华[7]等利用物质山小型猪建立动脉粥样硬化模型时发现,所用高脂饲料配方为:胆固醇1.5%,牛油10%,花生油6%,胆盐0.5%,基础饲料82%时模型冠状动脉及颈总动脉可出现与人類动脉粥样斑块病变特点相似的病理改变。相较于单纯高脂饲料喂养法,使用高脂饲料喂养结合过大球囊扩张术建立小型猪AS模型能够大大缩短造模时间,且成功率高达94.7%[8]。
3家兔模型
家兔是最早用于建立AS的实验动物,由于其食草的特性,该动物对于高胆固醇饮食很敏感,是目前制作AS模型的常用动物之一。邵晓军[9]等使用单纯的高胆固醇饲料喂养法,采用饲料配方为:基础饲料94%,猪油5%,蛋黄1%,饲养8周时未能成功建立家兔AS模型,而田建会[10]等采用1%胆固醇,5%猪油,94%基础饲料的高脂配方饲养家兔10周后成功建立AS模型,提示在高脂饲料中,适量增加胆固醇的含量可更有效的建立AS模型。另一种兔AS模型的造模方法为高脂饲料联合免疫损伤法,李琳[11]等利用该方法使兔主动脉中形成了较典型的成熟AS斑块。目前兔AS模型的建立大多需要8周以上,故而易导致图的继发感染死亡从而影响实验稳定性。
4小鼠模型
小鼠给药方便、经济易得且饲养容易,是一种理想的实验造模动物。但是由于小鼠的脂类处理体系与人类不同,故而不易成模。Piedrahita等人于1992年培育出了ApoE-/-小鼠,由于该小鼠具有脂类代谢障碍的特点,成为了建立AS模型的理想动物模型之一。研究发现,AS各阶段均可出现在不同饮食的ApoE-/-小鼠中,而且它能够在所有胸腹动脉中形成广泛的AS病变[12]。刘熹昀[13]等使用高脂饲料喂养ApoE-/-小鼠8周后使得小鼠主动脉头臂干部位形成约占管腔面积3/5的粥样斑块,提示相较于普通小鼠,ApoE-/-小鼠具有成模效果好、时间短等特点。
结语:小鼠、大鼠、家兔和小型猪均为适合建立AS模型的实验动物,但他们所形成的AS模型特点各不相同,且各造模方法间难易程度不同,根据不同的实验目的,选择生理特征与人类相仿、成模后病理特点与人类相似、易于饲养、成模率高、造模方法简单的实验动物对开发治疗和预防AS的药物及明确药物对AS的作用机理具有重要意义。
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