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基于线栓法大鼠大脑中动脉闭塞的局灶性脑缺血模型的比较研究①

2016-01-29缪培张通米海霞

中国康复理论与实践 2016年10期
关键词:脑缺血神经功能体积

缪培,张通,米海霞

基于线栓法大鼠大脑中动脉闭塞的局灶性脑缺血模型的比较研究①

缪培,张通,米海霞

制备大鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)模型的方式有很多,由线栓法制备的大鼠局灶性脑缺血模型目前被公认是较为理想的局灶性脑缺血模型,可用于脑血管疾病的基础与临床研究。但该方法仍存在技术要求高、模型差异性大、动物死亡率高等缺陷。目前不少国内外学者通过改变线栓保留时间、线栓入路、线栓类型及线栓插入深度等制造了多种局灶性脑缺血模型。本文分别对不同的线栓法模型之间以及线栓法和其他造模方式之间进行比较,发现不同的脑缺血模型脑梗死病理生理变化不同,对于大鼠的影响也不同。

线栓法;局灶性脑缺血模型;大脑中动脉闭塞;综述

[本文著录格式]缪培,张通,米海霞.基于线栓法大鼠大脑中动脉闭塞的局灶性脑缺血模型的比较研究[J].中国康复理论与实践,2016,22(10):1190-1195.

CITED AS:Miao P,Zhang T,MiHX,etal.Comparative study of focal cerebral ischem iamodelbased onm iddle cerebralartery occlusionwith suture-occludedmethod in rats(review)[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2016,22(10):1190-1195.

脑卒中是一种急性脑血管疾病,是由于脑部血管突然破裂或因血管阻塞导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的一组疾病,包括缺血性和出血性脑卒中。调查显示,脑卒中已成为我国第一位死亡原因,也是中国成年人残疾的首要原因。脑卒中具有发病率高、死亡率高和致残率高的特点。缺血性脑卒中的发病率高于出血性脑卒中,占脑卒中总数的60%~70%。由于临床研究的限制,为了弄清缺血性卒中的演变过程和干预措施疗效观察,制作最接近人类脑梗死的理想动物模型一直是人们普遍关注的课题。

大脑中动脉(m iddle cerebral artery,MCA)是人群脑卒中的多发部位,大脑中动脉闭塞(m iddle cerebral artery occlusion,MCAO)模型被普遍认为是局灶性脑缺血的标准动物模型。脑缺血动物模型如鼠、猫、兔、狗等高等动物都曾被用来做此研究,但综合比较动物的各方面特点,大多数人认为用大鼠建立MCAO脑缺血的动物模型比较合适。制备MCAO模型的方法有很多种,包括光化学法、三氯化铁法、线栓法、自体血栓法、电流损伤法、自发性MCAO法等[1]。每一种动物模型模拟了人类脑的某一方面,各具优缺点。由于线栓法具有不开颅、效果肯定、可准确控制缺血时间等优点,由线栓法制备的大鼠局灶性脑缺血模型目前被公认是较为理想的局灶性脑缺血模型,可用于脑血管疾病的基础与临床研究。但该方法仍存在技术要求高、模型差异性大、动物死亡率高等缺陷。因此,如何建立稳定、可靠、重复性高的MCAO动物模型成为目前亟待解决的问题。

1 线栓法概述

动脉内放置异物线栓,造成动脉内膜损伤,局部血流动力学改变,激活凝血系统,促血小板凝集,释放一系列活性物质,阻塞血管导致血栓形成。1985年Koizum i首次报道线栓法可逆性MCAO动物模型[2],1989年Longa等改进方法,并将其用于动物实验中[3]。由颈外动脉(external carotid artery,ECA)或者颈总动脉(common carotid artery,CCA)分叉处插入4-0尼龙线进入颈内动脉(internal carotid artery,ICA),阻断MCA起始端及其所有侧支血液供应,导致MCA区局灶缺血;也可以一定时间后通过提拉插线造成再灌注损伤模型。此后国内外学者通过改变线栓材料、线栓插入深度、线栓保留时间、入栓血管及结扎方式等探索多种制作局灶性脑缺血模型的方式,并将其广泛用于动物实验。

2 线栓法脑缺血模型间比较

2.1线栓保留时间不同

Koizumi首次报道通过将线栓拔除制作缺血再灌注模型的试验方法,随后根据不同的线栓保留时间制作了多种缺血再灌注及永久性脑缺血模型,用于模拟人类脑梗死及梗死后溶栓情况,以研究脑缺血不同时期的病理生理过程及相应的药物、非药物干预措施的研发[2]。有学者研究不同模型对脑梗死急性期的影响,为选取合适的动物模型进行相关疾病探讨提供了理论基础。

1997年Rogers等将Sprague-Daw ley大鼠分为假手术组,缺血30min、60m in及120m in后再灌注组及永久性闭塞组,24 h后测试大鼠运动行为表现,并用焦油紫染色观察梗死部位及计算梗死体积;比较研究了各个模型大鼠24 h后的运动行为表现及脑梗死体积之间的差异,并将运动表现与脑梗死体积之间进行相关性比较,结果显示永久性闭塞大鼠与缺血再灌注大鼠相比,脑梗死体积更大,并且随着再灌注大鼠线栓停留时间的延长,梗死体积逐渐增大;运动功能方面永久性闭塞大鼠及缺血120m in后再灌注大鼠相比未见明显有意义差异,较30m in缺血再灌注大鼠相比差异较大;在缺血60min及120min后再灌注组及永久性闭塞组大鼠中24 h后运动行为表现及脑梗死体积之间相关性比较显著[4]。提示线栓法制作的脑缺血大鼠模型中,线栓保留时间不同对于急性脑梗死大鼠运动能力及梗死体积的影响。

2000年Yang等将47只Sprague-Daw ley大鼠分为缺血60 m in再灌注及永久性脑缺血两种大鼠模型,分别比较两种模型大鼠在24 h及28 d后脑梗死体积、脑水肿情况及神经功能缺损状态,结果显示两组大鼠28 d较24 h时神经功能缺损情况明显改善,脑梗死体积明显缩小;两组大鼠在24 h时脑梗死体积及脑水肿情况无明显差异,但在28 d时缺血再灌注组大鼠较永久性缺血大鼠脑水肿明显改善[5]。提示两种大鼠模型在脑梗死长期预后的病理生理方面的差异。

2001年陈元新等用线栓法建立大鼠局灶性脑缺血及再灌注模型,剥取缺血半暗带及中心区皮质组织,采用半定量逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR),测定永久性缺血和缺血1.5 h再灌注1周内各时间段caspase-3mRNA水平的变化;结果显示再灌注组大鼠caspase-3 mRNA峰值提早出现并高于永久缺血组,展现了两种模型在梗死急性期缺血中心区及半暗带区细胞凋亡的分子机制的差异[6]。

2010年Calloni等将52只大鼠分为缺血1.5 h再灌注组与缺血2 h再灌注组,24 h后两组大鼠分别行神经功能缺损评分,后灌注取脑,脑组织切片行2,3,5—氯化三苯基四氮唑(TTC)染色,计算脑梗死体积;结果显示此两种大鼠模型均造成了一定范围的梗死灶及严重的神经功能缺损,与缺血1.5 h再灌注大鼠相比,缺血2 h再灌注大鼠有更大的梗死体积及更严重的神经功能缺损。提示两种脑缺血大鼠模型均可以用作未来脑卒中探索性研究的理想动物模型[7]。

2012年Liga等亦比较缺血1.5 h再灌注与缺血2 h再灌注两种大鼠模型在3 d、7 d和14 d的运动、认知功能及脑梗死体积,显示两种模型大鼠均有显著的运动功能障碍及较大范围的脑梗死体积,缺血2 h再灌注组更为严重,但认知功能障碍只在缺血2 h再灌注组大鼠中表现较为明显[8]。提示在研究脑卒中认知障碍方面缺血2 h再灌注模型可能更有优势。

2013年展淑琴等将150只Sprague-Daw ley雄性大鼠随机分为永久性MCA阻塞60只,线栓阻塞MCA 4 h、8 h、24 h后生理盐水灌注后取脑;MCA缺血再灌注60只,线栓阻塞MCA 100min后,拔出线栓形成再灌注,分别在再灌注4 h、8 h、24 h后灌注取脑;对照组30只。比较各组模型制作的成功率、术后存活率、神经功能缺失评分、脑梗死体积及模型稳定性。结果显示脑缺血再灌注组模型成功率高于永久性脑缺血组;永久性脑缺血模型组死亡率较脑缺血再灌注模型组死亡率及神经功能缺损评分有升高趋势;TTC染色结果显示,永久性MCA阻塞梗死灶随着缺血时间的延长逐渐扩大,MCA缺血再灌注梗死灶随再灌注时间的延长无明显变化[9]。提示脑缺血再灌注组模型在脑梗死急性期研究中是一种操作简单、快速、实验结果稳定、重复性好、模型成功率高、大鼠死亡率降低的缺血性脑血管病的动物模型。

以上研究主要集中于永久性脑缺血及缺血再灌注模型的差异对大鼠脑梗死急性期的影响,总的来说永久性脑缺血大鼠在急性期梗死灶体积逐渐增大,而缺血再灌注组大鼠体积较稳定,考虑可能与缺血再灌注后部分梗死区血流恢复挽救了部分细胞凋亡,阻止了梗死体积的进一步扩大有关。然而随着缺血再灌注组大鼠线栓保留时间的延长,脑梗死体积也逐渐增大,考虑可能为再灌注造成的损伤大于由溶栓所带来的益处。目前缺血再灌注大鼠实验模型主要用于研究脑梗死急性期缺血半暗带的病理生理进展,探讨再灌注时间窗。而永久性脑缺血模型模拟了人类永久性脑梗死的过程,两种模型分别代表了人类两种不同的脑梗死类型,在动物试验中均广泛应用,目前关于两者的比较性研究在急性期较多,进一步比较两种模型对于大鼠脑梗死长期预后的影响也非常必要。

2.2线栓入路不同

2008年孙宇等将12只Sprague-Daw ley大鼠随机分为对照组及模型组,对照组采用分离结扎翼腭动脉,从ECA插入至MCA;模型组采用不分离结扎翼腭动脉,从CCA分叉处插入至MCA。阻断MCA血供2 h后将线栓拔出实现再灌注,于再灌注24 h时观察脑组织病理学改变,计算比较两组大鼠神经功能评分、模型制作时间、模型成功率和死亡率以及鼠脑切片TTC染色测量脑梗死率,结果显示两组MCAO模型在再灌注24 h后大鼠神经功能评分、梗死率、模型成功率和死亡率等方面没有差异,但模型组的制作时间显著少于对照组[10]。提示不分离结扎翼腭动脉,由CCA插入的模型制作方法可能更加省时、稳定、可靠。

2012年Liu等将30只Sprague-Daw ley大鼠平均分为两组,一组结扎ECA,暂时夹闭CCA,通过ECA上接近分叉处的切口将硅涂层4-0尼龙线栓由ICA插入MCA,90min后将线栓拔出,ECA永久性结扎,CCA去除动脉夹,形成缺血再灌注;另一组结扎ECA及CCA近心端,通过CCA远心端切口将同样的线栓由ICA插入MCA,90min后拔出线栓,形成缺血再灌注,CCA远心端及ICA永久性结扎。两组大鼠分别在1 h后行弥散加权成像(diffusion weighted imaging,DW I)、灌注加权成像(perfusionweighted imaging,PW I)扫描,24 h后行DW I、PWI 及T2加权(T2W)扫描、神经功能缺损评分,脑组织行TTC染色,并在造模前、造模后30min及再灌注后30min监测血CO2分压、氧分压等生化指标。结果显示两种方式制作的脑缺血大鼠模型在各时间点的生化指标、脑梗死体积、神经功能缺损评分均未见明显差异[11]。此结果与孙宇研究结果[10]相一致。提示此两种模型在诱导急性脑梗死时有相似的特性,在急性脑缺血的研究中均可以用作理想动物模型。

厉建元等利用CCA进线法和ECA进线法栓塞大鼠MCA,栓塞2 h后再灌注24 h,在1 d、3 d、5 d、7 d、14 d后对大鼠进行神经功能缺损评分,并对梗死体积进行测定,7 d时流式细胞仪检测细胞凋亡情况,结果显示与CCA进线法相比,ECA进线法大鼠神经行为学评分高、脑梗死体积大、凋亡细胞数多,用于制作脑缺血模型更加稳定可靠[12]。此研究结果与上述两位学者的研究不一致,考虑可能为上述两位学者对两种模型的主要观察时间在24 h内,未进行更长时间的观察。此两种制造模方法在实验研究中亦广泛应用,为了得到更加全面的关于两种模型差异的实验资料,需进一步完善两种模型在疾病慢性期或者治疗干预后变化的研究。

2014年高焕民等探讨了大鼠左右MCA缺血再灌注模型的差异。选择右利雄性大鼠48只,随机分为左侧MCA缺血再灌注组(左侧优势组)、右侧MCA缺血再灌注组(右侧非优势组),每组24只,每组使用各自侧别的假手术对照。血管内线栓法经ECA入路插入ICA,阻塞MCA 2 h然后再灌注。评定神经功能,取脑分别进行常规TTC染色和HE染色,测量脑梗死体积,光镜下观察脑组织病理变化。结果显示左侧优势组再灌注24 h、48 h及72 h后神经功能缺损评分明显低于右侧非优势组;左侧优势组缺血程度较右侧非优势组重;左侧优势组神经元数量严重缺失,海马细胞排列紊乱,脑梗死体积明显大于右侧非优势组[13]。提示大鼠优势半球MCA阻塞后,神经功能缺损程度较非优势侧严重,脑梗死体积更大。大鼠优势半球局灶性脑缺血模型重复性好,而且可靠。

2.3线栓类型不同

自1985年Koizumi首次报道线栓法可逆性MCAO动物模型后,Longa等改进其方法,将其广泛用于动物试验中。Koizum i等是将4-0规则尼龙线前端约5mm部分涂上硅树脂,使其变粗,加工后的尼龙线前端直径为0.25~0.30mm;Longa等灼烧4-0尼龙线头端使之变为圆头,略粗于尼龙线本身,两位学者均为通过ECA入路将线栓由ICA插入MCA。随后Laing等比较了两种方式制作的大鼠脑缺血模型成功率及脑梗死后4 h内MCA供血区的脑血流量,发现Longa的方法并不可靠,52只大鼠仅有29只成功,Longa的方法插线比较困难,并容易引起血管穿破,52只大鼠就有10只血管被穿破,而且这种方法再灌注后易引起动脉环血管破裂出血,使再灌注的成功率降低,而Koizumi法制作的模型脑损伤比较显著,模型成功率较高,提示其对于制作急性脑缺血模型更具有优势性[14]。其后也有学者采用硅涂层尼龙线栓与传统的单丝尼龙线栓制作局灶性脑缺血模型,比较两种模型大鼠缺血24 h后的死亡率、神经缺损评分及梗死体积[15],结果显示硅涂层尼龙线栓组大鼠具有更严重的神经功能缺损及更大的梗死体积。提示由硅涂层线栓制作的脑缺血模型更加可靠稳定。随后又有不少学者对于线栓进行改进,如固体石蜡经加热融化后处理线栓、在线栓插入端涂敷石蜡等,均成功制作MCAO大鼠模型。但未进行模型之间的相互比较,模型的不同对于脑梗死大鼠的影响差异目前仍不清楚。

2.4线栓插入深度不同

张乾等参照Longa线栓法造模,根据线栓插入深度的不同,将166只体质量约300 g的Sprague-Daw ley大鼠分为(19.9± 0.9)mm、(19.0±1.1)mm和(17.7±1.3)mm三组,术后24 h行磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)扫描,观察三组大鼠梗死部位的差异,结果显示三组大鼠依次为皮质及皮质下梗死、单纯皮质下梗死及无梗死,提示线栓插入深度不同导致的大鼠脑梗死类型也不同,线栓插入越深,皮质梗死的概率越大[16]。温学花等将40只成年Sprague-Daw ley大鼠分为4组,每组10只,分别插入栓线1.8 cm、2.0 cm、2.2 cm及最大深度(插入至遇到较大阻力,约2.4~2.5 cm)制作模型;48 h后行脑部MRI及TTC染色,测量MRI上的梗死体积及梗死部位分布,观察不同栓线深度模型24 h及48 h的存活率;结果48 h后MRI显示脑梗死体积随着插入深度依次增大,栓线深度为1.8 cm时,造模后48 h脑梗死体积相对较小,造模成功率较低;栓线深度为2.0 cm及2.2 cm时,脑梗死体积较大;但栓线深度为2.2 cm时动物存活率下降[17]。提示线栓法MCAO模型中,栓线插入越深,脑梗死体积越大,动物存活率越低,越易累及皮层;深度2.0 cm更适用于建立梗死灶较稳定且动物存活率较高的实验性大鼠缺血脑损伤模型。

综上所述,线栓插入深度对于成功制作脑缺血大鼠模型尤为重要,插入太深可能引起高死亡率,而插入太浅可能导致模型低成功率,有研究认为MCA血管长度与大鼠体质量呈正相关,且线栓直径也与大鼠体质量相关。因此所选用的线栓长度、直径均应与大鼠体质量相匹配。线栓插入血管的长度、线栓的直径分别是多少才能使MCA发生阻塞,目前仍没有统一的规定,仍需要大量的动物实验进行相关研究,以期寻找制作大鼠中动脉闭塞的适宜的线栓插入深度。

除了线栓法可以用于制作MCAO大鼠模型外,电化学法、血栓栓塞法、开颅电凝法等也常用于MCAO大鼠模型制作。线栓法与其他造模方式或改良造模方式的比较也成为近年来研究的热点。

3 其他造模方式

3.1概述

3.1.1光化学法

该模型是用一定剂量的光敏剂后,再用一定强度的特定光波照射来诱发血栓形成。光敏剂在它的最大吸收波长及周围波长的光作用下产生大量活性氧,这些活性氧与细胞膜上的结构蛋白和脂质发生反应,从而启动脂质过氧化反应,损伤血管内皮细胞,进而引起血小板的黏附聚集,血栓形成。1985年Watson等建立光化学诱导脑皮质梗死动物模型,立体定向仪固定大鼠头部,暴露颅骨,尾静脉注射光敏材料,然后用特定冷光源照射局部头颅,激发光化学反应,产生单线态氧,引发皮层内血管内皮细胞损伤,血小板聚集,导致照射区内血栓形成,皮层缺血坏死[18]。其后Dietrich等进一步改进以前的方法,开颅选择MCA起始段进行光照诱导MCA闭塞,并于光照血管局部滴注尼莫地平使血流再通,从而制作出局灶性脑缺血再灌注模型[19]。国内杨文清等经大鼠股静脉注入光敏剂后,利用自制的绿光系统照射MCA近端和从嗅束至大脑下静脉间的一段MCA,形成局灶性脑缺血模型[20]。

3.1.2血栓栓塞法

将栓塞剂通过ECA或CCA,由ICA进入MCA,造成以MCA供血区脑组织损伤为主的缺血模型。Kudo等采用<100 μm的同源血凝块栓悬液,注入CCA,在ECA的ICA开口处置一可逆性插管,栓子则由ICA进入MCA,导致同侧大脑皮层、海马、深层灰质结构的梗死。此后不少学者对该种方法进行了改进[21]。Overqaard等结扎了翼突腭动脉、甲状腺动脉、枕骨动脉,将血凝块注入CCA[22]。也有人用碳素颗粒、花生四烯酸钠作为栓塞剂制成脑梗死模型。

3.1.3电凝法

1981年Tamura等首先采用了开颅机械闭塞MCA法。经颞下或经眶开颅,结扎、夹闭或电凝阻断MCA,造成MCA供血区的缺血损伤而形成大鼠MCAO模型[23]。在Tamura的基础上,不少学者对入颅途径及MCA阻断方法及范围等进行了进一步探索,如双极微电凝器或加热的不锈钢丝致血管热凝固阻塞等。Kader改进了电凝方法,闭塞MCA所有分支,梗死效果更好[24]。也有学者通过鼻缝旁入路制作了远端MCAO模型。

3.1.4三氯化铁法

三氯化铁局部浸润动脉可使血管内膜剥脱,内膜下组织暴露,从而引起动脉内血栓形成。刘小光等开颅暴露嗅束和大脑下静脉之间的MCA,并置一小片塑料薄膜保护血管周围组织,将浸有50%三氯化铁溶液10μl的定量滤纸敷于暴露的MCA上30min。术后24 h MCA内即可形成混合性血栓[25]。

3.1.5内皮素诱导法

内皮素是一种内源性血管收缩活性物质,可通过其强烈持久的缩血管作用使局部脑血流量减少,促进脑梗死形成,也能直接损伤神经元及胶质细胞诱发脑缺血。这种方法也有多名研究者进行研究,该模型可以控制脑缺血的再灌注时间,但需要开颅手术。

3.2线栓法与其他造模方式的比较

3.2.1线栓法与改良三氯化铁法

包玉龙等为探索一种较稳定的大鼠MCAO模型,将三氯化铁造模法改良制作了MCAO模型[26]。他们将120只Sprague-Daw ley大鼠平均分为三组。改良三氯化铁造模组40只,通过在颧骨和鳞状骨前联合内2mm处钻孔开颅将MCA暴露,使用微量进样器吸入500 g/L三氯化铁溶液5μl,滴注在MCA表面,逐层缝合肌肉、皮肤;线栓组40只:结扎ECA及CCA近端,由CCA近分叉处将线栓插入ICA到达MCA,阻断MCA血流,丝线固定线栓在CCA内;假手术组40只。观察造模后大鼠4 h、8 h、24 h及48 h的神经功能缺损情况及24 h后的脑梗死面积、脑组织含水量,结果显示两个模型组神经缺损均较严重,但是三氯化铁模型组更甚,脑含水量及梗死体积更多,并且该种方法操作时间缩短,保留了MCA,可进行血管观察。提示此种改良的三氯化铁法制造的模型成功率、稳定的梗死范围及梗死体积均优于线栓组,使该模型推广成为可能。

3.2.2线栓法与血栓栓塞法

Henninger等比较了线栓法和血栓栓塞法制作的大鼠脑缺血模型,观察比较造模后30min、60min、90min及180min的脑缺血区脑血流量(cerebralblood flow,CBF)及表观弥散系数(apparentdiffusion coefficient,ADC)值异常区域的脑组织体积,显示ADC值异常区域的脑组织体积两者未见明显差异,但是CBF值异常区域的脑组织体积在30m in、60m in及90m in时差异较大,提示了两种模型在急性脑缺血评估中存在差异[27]。

李建生等通过大鼠自体血栓结合线栓法建立MCAO模型,由ECA插入改良的内置尼龙套线聚乙烯导管,插管成功后栓线退出一定长度,血液在导管内自凝后拔出套线,经导管推入凝血酶,血栓形成后再次插入套线,根据套线标记的长度向前推进血栓,使之阻塞大鼠MCA。之后将此模型与传统的Longa线栓法模型进行比较,术后6 h观察大鼠神经症状评分,测定脑组织含水量、脑梗死体积及观察脑组织病理变化。结果显示两组之间神经症状评分、脑组织含水量、脑梗死体积及脑组织病理变化均未有显著性差异[28]。提示自体血栓结合线栓法制作的改良大鼠脑缺血模型亦可以用作脑血管病脑缺血损伤的研究,为局灶性脑缺血模型的制作提供了另一种可能的动物模型。

3.2.3线栓法与电凝法

王柳清等将58只大鼠随机分为线栓组(传统的MCAO模型制作,n=24)、远端MCA闭塞组(dMCAO,电凝一侧MCA远端和结扎双侧CCA,n=24)和对照组(未予任何手术处理,n= 10),模型制作后进行行为学测验并计算脑梗死体积。结果显示脑梗死体积比较线栓组比dMCAO组大,线栓组死亡率大于dMCAO组,dMCAO组的行为学影响较小[29]。提示相对于线栓法大鼠模型,dMCAO模型易制作,梗死体积较小,以皮质区损伤为主,对运动功能的影响较线栓法脑缺血模型小。在模拟脑梗死损伤时,dMCAO组可能不如线栓组可靠,但是对于制作老龄大鼠MCAO模型显示出优势,因为有研究选用老龄大鼠用线栓法制备脑缺血模型时发现,老龄大鼠多发生动脉扭曲或管腔狭窄,使栓线难以推进,有时即使栓线顶端刚好位于MAC起始端,也因老龄大鼠MCA管腔增大等原因而不能完全阻断血流,结果无一例脑梗死形成[30]。而dMCAO模型可于直观条件下电凝MCA、结扎双侧CCA,故在制作老龄大鼠MCA阻塞模型较线栓法脑缺血模型更为适宜。

4 小结

脑缺血是严重影响人类健康的疾病,迄今对其病理生理的认识尚不完善,并缺乏安全有效的治疗药物。为系统研究缺血性脑血管病的病理生理变化,并为治疗研究提供依据,有必要选取重复性好、可靠的整体动物模型。制备MCAO大鼠模型的方式有很多,线栓法MCAO模型由于线栓保留时间、线栓入路、线栓类型及线栓插入深度方面的不同也可以产生多种局灶性脑缺血模型,不同的脑缺血模型脑梗死病理生理变化可能是不同的,对于大鼠行为影响也可能不同。目前关于比较模型差异对于大鼠的影响主要集中于急性期行为功能、脑梗死体积等方面,而对于慢性期或者治疗性预后方面的研究还很少。随着实验动物科学的不断发展,各种脑缺血实验动物模型的差异对于脑梗死恢复的影响方面的研究会日益完善,从而为人类更深刻地认识缺血性脑血管病的发病机制和脑缺血病理生理过程,研究新的治疗方法选取合适的动物试验模型提供一定的参考依据。

[1]包玉龙,杜佳林,张宏,等.大鼠脑血栓动物模型研究进展[J].实验动物科学,2009,26(6):50-52.

[2]Koizumi JI,Yoshida Y,Nakazawa T,etal.Experimentalstudies of ischem ic brain edema,a new experimentalmodel of cerebral embolism in rats in which recirculation can be reduced in the ischemic area[J].Stroke,1986,16(8):1-8.

[3]Longa ZE,Weistein PR.Reversiblem iddle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats[J].Stroke,1989,20(1):84-89.

[4]Rogers DC,Campbell CA,Stretton JL,et al.Correlation between motor impairment and infarct volume after permanent and transient m iddle cerebral artery occlusion in the rat[J]. Stroke,1997,28(10):2060-2065.

[5]Yang YR,Yu SM,Chen KY,et al.Histological and neurological outcomes after transient and permanentm iddle cerebral artery occlusion in rats[J].Formosan JPhys Ther,2000,25(4):223-231.

[6]陈元新,林祥通,沈冰.大鼠永久性脑缺血及缺血再灌注后半暗带caspase-3mRNA表达变化[J].复旦学报(医学科学版),2001,28(6):490-493.

[7]CalloniRL,Winkler BC,RicciG,etal.Transientmiddle cerebral artery occlusion in rats as an experimentalmodel of brain ischem ia[J].Acta Cir Bras,2010,25(5):428-433.

[8]Liga Z,Baiba S,Edgars L,et al.The sensorimotor and cognitive deficits in rats follow ing 90-and 120-m in transient occlusion of the m iddle cerebral artery[J].J Neurosci Methods,2012,208(2):197-204.

[9]展淑琴,高亚亚,张凌峰,等.大鼠大脑中动脉永久性缺血和缺血再灌注模型的比较[J].陕西医学杂志,2013,42(6):643-646.

[10]孙宇,严国锋,姜虹,等.改良线栓法大鼠大脑中动脉阻塞模型的建立[J].中国比较医学杂志,2008,18(8):8-10.

[11]Liu JR,Jensen-Kondering UR,Zhou JJ,et al.Transient filamentocclusion of them iddle cerebralartery in rats:does the reperfusion method matter 24 hours after perfusion?[J].BMC Neurosci,2012,13(1):49-58.

[12]厉建元,张亚卓,姚维成,等.两种方法制作大鼠大脑中动脉栓塞再灌注模型比较[J].青岛大学医学院学报,2008,44(5):382-384.

[13]高焕民,刘丽丽,齐明山,等.大鼠左右大脑中动脉缺血再灌注模型比较[J].中华老年心脑血管病杂志,2014,16(8):863-866.

[14]Laing RJ,Jakubowski J,Laing RW.Middle cerebralartery occlusion without craniectiomy in rat:Which method works best?[J].Stroke,1993,24(2):294-297.

[15]Shimamura N,Matchett G,Tsubokawa T,et al.Comparison of silicon-coated nylon suture to plain nylon suture in the rat middle cerebral artery occlusion model[J].JNeurosci Methods,2006,156(1-2):161-165.

[16]张乾,毛善平,李涛,等.构建大脑中动脉阻塞脑缺血模型大鼠的类型分析[J].中国组织工程研究与临床康复,2011,15 (24):4391-4394.

[17]温学花,张芳,黎浩江,等.MRI观察不同插线深度对成年大鼠线栓法大脑中动脉阻断模型的影响[J].中国医学影像技术,2013,29(1):6-10.

[18]Watson BD,Dietrich WD,Busto R,et al.Induction of reproducible brain infarction by photochem ically initiated thrombosis[J].Ann Neurol,1985,17(5):497-504.

[19]Dietrich WD,Nakeyama H,Watson BD.Morphological consequences of early reperfusion follow ing thrombotic or mechanical occlusion of the ratmiddle cerebral artery[J].Acta Neuropathol,1989,78(6):605-614.

[20]杨文清,王俊卿.绿光光照诱导大鼠脑血栓模型后脑组织病理与行为学改变的研究[J].现代康复,2001,5(4):38-39.

[21]Kudo M,Aoyama A,IchimoriS,etal.An animalmodelof cerebral infarction homologous blood clot emboli in rats[J]. Stroks,1982,13(4):505-508.

[22]Overqaard K,Sereghy T,Boysen G,et al.A ratmodel of reproducible cerebral infarction using thrombotic blood clot emboli[J].JCereb Blood Flow Metab,1992,12(3):484-490.

[23]Tamura A,Graham DI,McCulloch J,etal.Focal cerebral ischaem ia in the rat:1.Description of technique and early neuropathological consequences follow ingm iddle cerebral artery occlusion[J].JCereb Blood Flow Metab,1981,1(1):53-60.

[24]Kader A,FrazziniVI,Solomon RA,etal.Nitric oxide production during focal cerebral ischemia in rats[J].Stroke,1993,24 (11):1709-1716.

[25]刘小光,徐理纳.一种能评价溶栓和抗栓药的大脑中动脉血栓模型[J].药学学报,1995,30(9):662-667.

[26]包玉龙,朱竟赫.线栓法与改良的三氯化铁法致大鼠大脑中动脉闭塞模型的对比研究[J].动物医学进展,2014,35(5):68-71.

[27]Henninger N,Sicard KM,Schm idt KF,et al.Comparison of ischemic lesion evolution in embolic versusmechanicalm iddle cerebral artery occlusion in Sprague Daw ley rats using diffusion and perfusion imaging[J].Stroke,2006,37(5):1283-1287.

[28]李建生,刘静霞.大鼠自体血栓结合线栓阻塞大脑中动脉制备脑缺血模型的建立与评价[J].中国危重病急救医学,2006,18(5):272-274.

[29]王柳清,邵蓓,林真珍,等.大鼠大脑中动脉近端及远端阻塞脑缺血模型的脑梗死体积和行为学差异比较[J].中国临床神经科学,2013,21(3):259-263.

[30]Wang LC,Futrell N,Wang DZ,etal.A reproduciblemodelof m iddlecerebral infarcts,compatible with long term survival,in aged rats[J].Stroke,1995,26(11):2087-2090.

《实用骨科杂志》2017年征订启事

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本刊大16开版,96页,铜版纸印刷,每册15.00元,全年12册,共180.00元。现已被中文科技期刊数据库、中国学术期刊综合评价数据库、中国期刊全文数据库、中文生物医学期刊文献数据库—CMCC等国内大型数据库收录。

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Comparative Study of Focal Cerebral Ischem ia Model Based on Middle Cerebral Artery Occlusion with Suture-occluded Method in Rats(review)

MIAO Pei,ZHANG Tong,MIHɑi-xiɑ
1.CapitalMedicalUniversity Schoolof Rehabilitation Medicine,Beijing 100068,China;2.Beijing Bo'aiHospital,China Rehabilitation Research Center,Beijing 100068,China
Correspondence to ZHANG Tong.E-mail:zt61611@sohu.com

There aremany ways to preparem iddle cerebralartery occlusion(MCAO)ratmodel.The focal cerebral ischem iamodelestablished by the suture-occludedmethod isw idely accepted as an ideal focal cerebral ischemiamodel,which can be used in the basic and clinical study of cerebral vascular diseases.However,it still has the defects of high technical requirement,largemodel difference and high animalmortality.A variety of focal cerebral ischem iamodels were established by changing the retention time of the thread,the road the thread plugging into,the type of thread boltand the depth of the thread plugging.Thisarticle compared differentsuture-occludedmethod,as wellas the suture-occludedmethod to othermodelingmethods,different cerebral ischem iamodelsmay be different in the pathophysiology of cerebral infarction,and the effectsmay also be different.

suture-occludedmethod;focal cerebral ischemiamodel;middle cerebralartery occlusion;review

10.3969/j.issn.1006-9771.2016.10.017

R743.3

A

1006-9771(2016)10-1190-06

1.首都医科大学康复医学院,北京市100068;2.中国康复研究中心北京博爱医院,北京市100068。作者简介:缪培(1992-),女,汉族,河北保定市人,硕士研究生,主要研究方向:神经康复。通讯作者:张通,男,博士,主任医师,教授,博士生导师。E-mail:zt61611@sohu.com。

近年来,部分学者致力于比较线栓法制作的不同脑缺血模型对脑梗死后大鼠的影响,以便于选取理想的实验动物模型,来进行缺血性脑血管病的发病机制和病理生理过程研究及新的治疗性措施的研发。以下就目前国内外线栓法制作MCAO模型的差异对于脑梗死大鼠影响的比较性研究做一综述。

(2016-06-17

2016-07-20)

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