高血压大鼠心肌肥厚模型及心衰模型的建立

河南省永城市人民医院（476600）张良胜

西南医科大学附属医院（646000）刘星

高血压心肌肥厚是机体对血流动力学负荷增加的一种反应，表现为心室壁增厚，心肌重量增加，心肌重构[1][2]，高血压心力衰竭主要变现为运动能力下降，心脏扩大。本研究主要探索高血压大鼠心肌肥厚模型以及高血压心力衰竭模型的建立方法。

1 材料与方法

1.1 实验动物 健康SD成年大鼠，清洁级，体重180～220g，购于第三军医大学医学实验动物中心。

1.2 高血压心肌肥厚模型及高血压心衰模型制备 按照Roussel E等[3]报道的方法建模。将30只SD大鼠随机分为三组：假手术组（n=10）、高血压心肌肥厚组（n=10）、高血压心衰组（n=10），术前用套尾法用大鼠无创血压计测量仪测量大鼠血压，每只测3次，取平均值。假手术组：用3%戊巴比妥钠0.2ml/100g腹腔麻醉，沿中线切开腹腔后，推开肠管，暴露后腹膜，于右肾上方分离长约3mm腹主动脉，不结扎腹主动脉。高血压心肌肥厚组：结扎腹主动脉，制备腹主动脉缩窄模型，其余步骤与假手术组。术后一周套尾法测量大鼠血压≥150mmHg为造模成功。造模结束，喂养4周后测血压。高血压心衰组：10只腹主动脉缩窄术后四周大鼠进行左冠状动脉结扎术，用3%戊巴比妥钠0.2ml/100g腹腔麻醉，气管插管，设定呼吸机参数（呼吸频率90次/分，呼吸比1∶1，潮气量10～12ml）。胸骨左侧3～4肋间开胸，暴露心脏，切开心包，在左心耳和肺动脉圆锥之间用5-0丝线结扎左冠状动脉前降支，观察左室前壁心肌颜色变苍白，搏动减弱。关闭胸腔，术毕，大鼠自主呼吸恢复后拔除气管插管。术后伤口定期换药。

1.3 大鼠心脏病理切片观察 8周后取假手术组，高血压心肌肥厚组，高血压心衰组各一只大鼠左心室心肌做病理切片，4%甲醛固定，石蜡包埋，切片，HE染色，显微镜下观察。

1.4 心功能测定 采用GE Vivid7.0心脏超声心动仪12S探头，经大鼠胸骨左心长轴乳头肌切面分别测量：左室舒张末内径（LVEDD）、左室收缩末内径（LVESD）每次测量三个心动周期后取平均值。并根据Teichholtz矫正公式计算出左室射血分数（LVEF）。

附图1 假手术组左室心肌细胞HE染色

附图2 高血压心肌肥厚组左心室心肌细胞

附图3 高血压心衰组左室心肌细胞HE染色

附图4 假手术组心彩超

附图5 高血压心肌肥厚组心彩超

附图6 高血压心衰组心彩超

2 结果

2.1 病理切片观察结果 假手术组心肌纤维排列整齐，横纹清晰，细胞间质丰富，间隙正常（附图1）。高血压心肌肥厚组：心室无明显扩大，心肌细胞增粗肥大，排列紊乱，间质水肿（附图2）。高血压心衰组：心室明显扩大，心肌细胞增粗肥大，排列紊乱，间质水肿（附图3）。

2.2 各组大鼠血压变化情况 假手术组术前一周与术后四周血压无明显改变，高血压心肌肥厚组及高血压心衰组术前术后血压变化明显，差异有统计学意义(P＜0.05)。见附表1。

2.3 心功能指标变化 高血压心衰组大鼠出现心腔扩大、心功能减退（见附图4～6，附表2），LVEDD、LVESD均较高血压心肌肥厚组和假手术组明显增大（P ＜0.05）；LVEF均降低（P ＜0.05）。高血压心肌肥厚组较假手术组无明显心腔扩大（见附图4～6，附表2），LVEDD、LVESD、LVEF均无显著变化，但存在舒张功能的下降。

附表1 各组大鼠血压变化值

附表2 各组大鼠LVEDD、LVESD、LVEF的比较(±s)

附表2 各组大鼠LVEDD、LVESD、LVEF的比较(±s)

注：与假手术组比较 #P＜0.05；与高血压心肌肥厚组比较*P＜0.05。

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3 讨论

根据2002年中国居民健康营养统计表显示，全国大于18岁的居民患高血压概率在18.8%左右，有将近1.6亿的高血压患病人群[4]。原发性高血压是以动脉压升高为重要特征，长期血压增高对心脑肾等重要器官可造成严重损伤，甚至发生生命意外。高血压左心肌肥厚是影响高血压进展的独立危险因素[5][6]。心肌肥厚的持续加剧，会导致患者不良预后，如心源性猝死和心力衰竭[7]。其发生是多系统，多因素综合作用。其发病机制有血流动力学因素、神经内分泌因素、氧化应激与系统炎症、胰岛素抵抗、基因改变余遗传突变因素、细胞凋亡、细胞内钙超载、基因转录激活和细胞内信号转导。心力衰竭是由心脏结构性或功能性疾病导致的一种临床综合征，由于初始的心肌损害引起的心室充盈和射血能力受损，最终导致心室泵血能力下降，主要表现为呼吸困难、疲乏和液体潴留。

高血压大鼠心肌肥厚模型制作方法很多，包括注射血管紧张素Ⅱ、夹闭肾血管高血压模型、高盐饮食诱导的高血压大鼠模型、腹主动脉缩窄法等。腹主动脉缩窄法形成高血压稳定，造膜成功率高而被大量采用。腹主动脉缩窄法使得血压升高心肌肥厚的机制可能与如下因素有关：①压力超负荷状态引起机械性血管阻力升高；②肾脏缺血激活肾素-血管紧张素系统，通过多路径调节心肌肥大[8]。③醛固酮分泌增加及肾灌注压降低，水钠潴留，血容量增加。本实验采用了腹主动脉缩窄法造模，该法创伤大，易造成腹腔感染，但造模成功率高。在高血压心肌肥厚大鼠模型基础上通过结扎左冠状动脉，4周后就形成了高血压心力衰竭模型。本实验中病理切片结果如下：假手术组心肌纤维排列整齐，横纹清晰，细胞间质丰富，间隙正常。高血压心肌肥厚组：心室无明显扩大，心肌细胞增粗肥大，排列紊乱，间质水肿。高血压心衰组：心室明显扩大，心肌细胞增粗肥大，排列紊乱，间质水肿。假手术组术前一周与术后四周血压无明显改变，高血压心肌肥厚组及高血压心衰组术前术后血压变化明显，差异有统计学意义(P ＜0.05)。在高血压心肌肥厚模型基础上进行左冠状动脉结扎术，高血压心衰组大鼠出现心腔扩大、心功能减退（见附图4～6，附表2），LVEDD、LVESD均较高血压心肌肥厚组和假手术组明显增大（P＜0.05）；LVEF均降低（P＜0.05）。而高血压心肌肥厚组较假手术组无明显心腔扩大，LVEDD、LVESD、LVEF均无显著变化，但存在舒张功能的下降。以上结果表明：腹主动脉缩窄术建立高血压大鼠肥厚模型及腹主动脉缩窄术联合左冠状动脉结扎术建立高血压心衰模型成功率高，价格低廉，可重复性好，值得推广，为基础实验提供了良好的模型。