高血压与颈性高血压动物模型研究进展

谢思维 黄哲女 刘 芳 顾逸文

高血压是全世界公认的导致心脑血管疾病及过早死亡的主要原因。据估计，2010 年全球大约有31.1%的成年人（约有13.9 亿人）患有高血压[1]，2017年我国大约有2.5 亿人患有高血压[2]。即使临床上采用各种降血压药物进行干预及治疗，但是高血压的患病率仍然居高不下，尤其在一些低收入及中收入水平国家。颈椎病是由于颈部神经根、椎动脉、交感神经及脊髓等一种或者多种出现病变的临床常见综合征，全球发病率高且逐年向年轻化发展[3]。其发生的原因主要包括先天发育畸形、颈椎退行性病变、慢性颈椎劳损、外伤等，从而引起关节紊乱、炎症反应、骨质增生等变化[4]。颈性高血压属于继发性高血压类型，大多发生于中青年人。它是由颈椎疾病所引起的，通过对椎动脉或颈部交感神经节等产生直接或间接性刺激，导致血压上升。单纯使用降压药物治疗效果不佳甚至起不到降压效果，需经过颈椎的相关治疗才能得到有效缓解[5]。为探究疾病发生的原因、机制、治疗及转归，研究者们需要建立与人类疾病特点贴合度高的动物模型。本文就高血压及颈性高血压各种动物模型研究进展综述如下。

1 实验动物的选择

在高血压领域，常见的动物模型类别有鼠、兔、羊、犬及与人类相似的非人灵长类动物。使用最广泛的模型物种是啮齿动物，即鼠类[6]，小鼠和大鼠模型不仅提供了一个低成本的选择，其生命周期短，易于处理，并且提供了充足的通道，允许基因改造。在颈性高血压领域，啮齿类及兔科动物居多。兔的血管结构、脂质代谢和局部解剖与人类较相似[7]，同时具有饲养方便、体型适中、成本较低、方便进行实验室各项检查及手术操作、便于体征观察等优点。其他动物类型来源较少，体型偏大，饲养较困难，故研究较少。

2 高血压造模方法

2.1 自发性高血压动物模型 国际上广泛使用的原发性高血压的动物模型是自发性高血压大鼠（spontaneous hypertension rat，SHR）模型以及卒中易感型自发性高血压大鼠（spontaneous hypertension rat，stroke prone，SHRsp）模型。SHR 与人类遗传因素、临床生理病理、并发症及血压升高过程相似度较高[8]，在探究高血压发病机制及防治过程中起到重要的作用，是国际公认的研究高血压的动物模型首选。但其培育时间较长，价格也稍高。SHRsp 是由卒中死亡的SHR 子代通过近亲繁殖而成的。其卒中病理与人类相似，但高盐易加剧脑卒中风险[9]，生存率偏低，寿命较短。

2.2 诱发型高血压动物模型

2.2.1 药物诱发 醋酸去氧皮质酮（deoxycorticosterone acetate，DOCA）模型大鼠，是在皮下注射DOCA 的基础上用盐灌胃诱导的。由DOCA 盐诱导的模型大鼠在中心动脉及外周动脉血压升高上基本同步，并且伴有动脉硬化及血管壁胶原沉积[10]。此模型对于研究血管与高血压联系方面具有借鉴意义。

亚硝基左旋精氨酸甲酯（nitro L arginine methyl ester，L-NAME）大鼠模型是国际上公认的给予LNAME 溶液灌胃诱导的高血压动物模型。研究发现，血管内皮功能异常是高血压的诱发因素之一，而一氧化氮（nitric oxide，NO）是促进内皮功能的一种活性物质，NO 升高时血压下降，NO 合成酶抑制剂LNAME 通过抑制NO 的生成达到升高血压的作用[11]。此动物模型能使血压稳定升高，但也可能导致动物因体质量下降而死亡。

血管紧张素Ⅱ模型大鼠是在皮下埋置血管紧张素Ⅱ泵[12]，通过激活肾素-血管紧张素系统来升高血压。血压升高与血管紧张素升高有密切关系，通过此模型可深入研究肾素-血管紧张素系统对高血压发病机制、靶器官（心脏、肾脏等）的防治作用。

辣椒辣素（capsaisin，CAP）大鼠模型，是通过损伤大鼠的感觉神经诱导的实验中较常用的盐敏感性高血压动物模型，计算大鼠的耐受剂量后进行皮下注射CAP，在操作时要注意防治感染、控制剂量和复温，以防大鼠死亡导致造模失败[13]。

2.2.2 手术诱发 肾性高血压模型大鼠有一肾一夹法、两肾一夹法和双肾双夹法[14]，肾切除法，腹主动脉不完全夹闭法。通过对单肾或双肾动脉、腹主动脉进行不完全性夹闭导致血流减少50%～70%，或通过部分切除肾组织（85%左右）后高钠喂食大鼠，导致其血压升高。相对于两肾一夹法[15]模型大鼠而言，其他肾性高血压模型并发症较为严重且死亡率较高。

非肾性高血压动物模型有刺激延髓左侧腹外侧Ⅸ、Ⅹ对脑神经。有学者提出，延髓左侧腹外侧的神经或血管压迫能刺激中枢升高血压[8]。此动物模型对神经源性高血压的诊治有较大意义，但造模范围较为局限。

2.2.3 其他刺激诱发 其他诱发性高血压动物模型包括通过冷刺激、足底电刺激、噪声、慢性间歇性低氧环境、高盐高脂饮食、情绪激惹等一种或联合刺激对大鼠进行诱导造模[16-18]。以上方法为高血压发生机制探究提供可行的手段，但造模大鼠的血压升高不稳定，需进行长时间的刺激，并且一旦刺激源移除后血压会有不同程度的下降。

2.3 基因工程造模 通过基因工程造成的高血压病动物模型可分为两种，即转基因动物模型以及基因敲除动物模型。转基因动物模型是将相关高血压基因整合原来的基因组，经过表达后造成高血压病模型，基因敲除动物模型是将相关高血压基因进行定向敲除后造成高血压病模型[19-20]。目前基因手段发展日趋完善，但对于模拟人类高血压发病仍存在缺陷。

3 颈性高血压造模方法

3.1 颈椎间盘退变颈性高血压动物模型 颈椎解剖发生变化导致血压升高，而血压的升高又促进了颈椎结构位置的异常。颈椎间盘退变动物模型是通过机械负荷、损伤颈部结构、自发性退变、化学诱导、尼古丁吸入甚至基因改造等途径造成椎间盘丧失机械的性能，同时并发炎症，从而导致颈椎快速退变[21]。研究者通过针刺纤维环改变实验组大鼠颈椎发现，血压稳定升高的同时，实验组大鼠的肾上腺素、去甲肾上腺素、血管紧张素Ⅱ、炎性因子白细胞介素-6、醛固酮与对照组相比均有显著性差异[22]。此模型简单易操作，并对探究交感神经兴奋与颈性高血压病的关系有积极意义。

3.2 颈上交感神经节牵拉颈性高血压动物模型 贺俊民[23]通过电刺激及物理刺激分别对实验兔的颈前神经节、颈后神经节及椎动脉进行刺激。电刺激颈前和颈后神经节时，家兔的血压均有不同程度的升高，且颈前较颈后交感神经节有显著升高，刺激椎动脉则表现出血压略有下降；用物理刺激（小的橡皮条进行牵拉或外层套有橡皮的动脉血管夹进行压迫）时，颈前交感神经节血压有升高，而颈后交感神经节及椎动脉均有所下降。在这个基础上有学者提出了颈上交感神经节牵拉动物模型[24]。

颈上交感神经节牵拉动物模型是通过对实验兔一侧颈上交感神经用20 g 重物向腹侧上方进行牵拉。牵拉初期，能引起血压一过性下降，收缩压较舒张压下降更明显，但与牵拉前无显著性差异；在持续牵拉一侧交感神经节20 s 后，血压较牵拉前出现显著升高，且收缩压较舒张压升高更加明显[25]。结束牵拉后，血压可逐渐恢复正常水平。由于牵拉实验兔的作用力方向、重物质量、牵拉时间等对于血压变化存在不同，仍需要进一步研究各个参数与血压变化的关系，建立一个能最佳反映血压变化的模型。

3.3 经颅及经颈动脉颈性高血压动物模型 由于延髓左侧腹外侧Ⅸ、Ⅹ对脑神经受压迫可导致血压升高，因此可制备经颅及经颈动脉高血压动物模型[26]。两种造模方式均采用压迫的方式干扰压力传感器，使其冲动传入减少，迷走神经抑制，从而导致交感神经兴奋，血压升高。

经颅高血压动物模型造模过程为：将实验犬麻醉后，用磨刀磨去枕骨及乳突处骨面。通过分离小脑的前下动脉或是小脑背外侧段至小脑后下动脉髓外侧的游离近段，与延髓左侧的迷走及舌咽神经出脑干段进行直接的压迫。经颅手术可高度还原神经性高血压形成且与原发性高血压发生的机制基本一致，对临床治疗有借鉴及指导意义。但实验动物的头部血管较多易损伤，若操作不当容易导致并发症的发生。此造模方式要求操作者精细度更高，器械要求更完备。考虑到实际操作难度系数较大，所以一般不用来大量造模。经颈动脉高血压动物模型造模过程为：将实验犬麻醉后，通过分离颈部迷走神经与颈部肌肉固定，从而对颈总动脉进行直接压迫[27]。经颈动脉手术操作时仅需打开颈部动脉鞘，颈部肌肉组织及血管走向较为明显，易于操作，造模后动物存活率较高，适合进行大规模造模。

3.4 寰枢椎紊乱颈性高血压动物模型 李辉[28]通过手术、药物及手法对大鼠进行寰枢关节紊乱的大鼠造模。手术组操作方法为：经麻醉后暴露大鼠的寰枢关节，操作者将特制的塑料固定物置入大鼠左侧的关节间隙；药物组用0.1 mL 的弗氏完全佐剂注射于大鼠寰枢关节附近的软组织；手法组将麻醉后的大鼠头部左转至90°，感受到一定阻力后再向左旋转约5°后维持5 min，连续进行3 d，每天进行此手法一次。术后3 d 的手法组存活率为100%，高于手术组93.33%及药物组86.67%，寰枢关节紊乱造模成功率手术组71.74%，高于药物组61.54%及手法组22.67%。造模后发现三组血压均有不同程度的升高，且以手术组最为明显。通过测量去甲肾上腺素、乙酰胆碱、血压、心率等，推测其血压升高可能与颈前神经节刺激后进行放电后兴奋有关。

4 小 结

综上所述，目前高血压制备模型较为完备，但是颈性高血压发病机制理论较为单一。高血压动物模型主要通过自发性、诱导性及基因工程方式进行制备；颈性高血压通过局部神经的牵拉或压迫及颈部组织结构的改变进行动物模型的制备。操作者们大多通过激发神经节的刺激使交感神经兴奋导致动物血压升高，而对于其他血压控制系统研究减少，因此，动物模型制备的方法也较为局限。可以考虑利用多种因素及方法模拟临床相关病因，建立更贴合人类生理病理的动物模型。其次，造模过程中选择恰当的操作参数以及规范术式对降低动物死亡率及提高造模成功率有积极意义。