门静脉血栓动物模型的建立和应用

刘 壮，陈纪宏，祁兴顺，许向波，诸葛宇征

1 北部战区总医院消化内科，沈阳 110840

2 中国医科大学研究生院，沈阳 110122

3 大连医科大学研究生院，辽宁 大连 116044

4 南京大学医学院附属鼓楼医院消化内科，南京 210008

门静脉血栓（portal vein thrombosis，PVT）形成是指在肝外门静脉主干和/或肝内门静脉分支内发生的血栓栓塞［1］。PVT在总体人群的患病率为1%［2］，在肝硬化患者中可达14.29%［3］。PVT 是由多种因素共同作用的结果，可能由Virchow 三联征（高凝状态、血流缓慢和内皮损伤）的一个或多个因素引起［4］。高凝状态包括局部和全身。其中，局部高凝状态主要由腹腔内感染、外伤、腹部手术和腹部恶性肿瘤等因素引发［5-6］，全身高凝状态主要由遗传性抗凝血酶原、蛋白C和蛋白S缺陷，凝血因子Ⅴ Leiden 突变和凝血酶原G20210A 突变等因素引发［7-8］。此外，门静脉血流减慢是肝硬化患者PVT 的主要因素［9］。然而，PVT 的发病机制至今尚未完全阐明，使新治疗策略的开发和应用受限。通过建立PVT 的动物模型可以更深入地研究PVT 发病机制并探索新的治疗靶点。目前，静脉血栓的动物模型多应用于研究下肢深静脉血栓和肺栓塞的病因、诊断、治疗和预防，但鲜有研究探讨PVT。本文将对现有不同种类PVT 动物模型的建立方法、原理、优缺点和应用情况进行综述。

1 PVT动物模型的种类和建模方法

1.1 鼠模型 建立鼠PVT 模型常用的方法包括静脉完全结扎和部分结扎联合损伤血管内皮［10-13］。门静脉是肝脏的主要供血血管，血管完全结扎可能导致肝功能衰竭［14］。因此，血管部分结扎联合损伤血管内皮的方法更适用于PVT 模型的建立。该方法是通过结扎和/或钳夹门静脉引起血流淤滞和内膜损伤从而诱导PVT 发生。Wei 等［14］和姚露露等［15］均通过间断结扎联合钳夹门静脉的方法建立PVT模型：将鼠麻醉后，开腹并游离和结扎门静脉的近端及远端，然后通过无齿镊子在门静脉的近端和远端进行钳夹，同时结扎20 min后松开结扎线，允许门静脉血液流动10 min；使用彩色多普勒超声观察PVT的形成情况，但上述两项研究均未报道造模成功率。李威威等［16］通过比较3 种诱导PVT 的不同方法（间断结扎门静脉、无水乙醇破坏血管内膜和二者联合），发现3 种方法术后即刻PVT 的发生率分别为12.5%、87.5%和100%。间断结扎门静脉和无水乙醇破坏血管内膜诱导的血栓在术后1天消失，因此这两种建模方法并不稳定；相比之下，二者联合诱导的血栓在术后1 天仍可稳定存在，建模更稳定。张津瑜等［17］发现单纯门静脉间断结扎也可建立PVT 模型，建模成功率为75.56%，动物死亡率为11.11%。此外，在鼠肝硬化模型中，可通过脾切除术建立PVT 模型，建模成功率为43.75%［18］。另有一项研究［19］报道脾脏皮下转位术联合肝外门静脉结扎也可诱导PVT发生。

以上建模方法中，门静脉间断结扎和/或钳夹的方法具有技术要求低、操作简单和可重复性高的优点，而脾切除和脾皮下转位术的方法较复杂，技术要求高，不适用于PVT模型的常规制备。

1.2 兔模型 何谦等［20］和Ide 等［21］利用大肠杆菌内毒素诱导PVT，这与兔下肢深静脉血栓模型常用的介入手术、静脉部分结扎和短暂阻塞方法并不相同［22-23］。Ide等向门静脉注射含有大肠杆菌内毒素和超液化碘油的乳剂诱导PVT：将兔麻醉并开腹后，将一根针直接插入肝左前叶门静脉分支并注射超液化碘油的乳剂，通过HE 染色在门静脉观察到纤维蛋白血栓，但该研究并未报道建模的成功率。何谦等发现慢性胆道感染可引起门静脉局部高凝状态从而诱导PVT：将兔胆囊部分切除并留置胆囊管后，经胆囊管向兔体内注射大肠杆菌以形成慢性胆道感染来诱导PVT，PVT 造模成功率为41.7%。这两项研究所使用方法的原理相似；当大肠杆菌内毒素进入门静脉可引起血管内皮损伤并激活凝血系统，从而导致PVT。虽然注射大肠杆菌或内毒素的方法易引发血管内皮损伤和局部高凝，但其所诱导的门静脉血栓微小、血栓形成速度慢、动物体型小穿刺困难、造模成功率低，故不适用于PVT模型的常规制备。

1.3 犬模型 已有的犬PVT 模型建立方法与犬深静脉血栓建模方法相似，均采用介入手术的方法［24-25］。罗东阳［26］和Deng等［27］通过门静脉留置导管向门静脉注射自体血栓建立犬PVT 模型：通过穿刺门静脉将导管插入并留置于门静脉主干，然后从留置导管中提取门静脉血液，将血液与凝血酶混合制作自体血栓，最后通过留置导管向门静脉注射自体血栓和凝血酶混合物诱导PVT，血管造影进一步验证PVT的发生；该方法的成功率为70%，动物死亡率为30%。彭长铁等［28］通过相近的方法，即皮下埋植门静脉导管再将自体血栓混合凝血酶注入门静脉，成功诱导PVT。以上模型的原理是通过门静脉置管刺激门静脉血管内膜造成血管内膜损伤，再通过自体血栓和凝血酶的注入引起血流减少和血液黏度增加，从而诱导血栓的发生。该方法有血栓形成快、成功率高等优点，但也存在导管容易被阻塞、介入技术要求较高、动物管理困难和模型制作成本昂贵等缺点。

1.4 猪模型 猪PVT 模型和深静脉血栓形成模型多采用介入手术建立［29-30］。Goldberg等［31］在开发一种可通过低超声能量消除静脉血栓的超声导管装置时建立猪PVT模型：将猪麻醉并开腹后，通过门静脉穿刺的方法在血管内放置一个鞘，并通过该装置注射新鲜的自体血栓诱导PVT，最后经血管造影证实PVT的发生；该方法的建模成功率为100%。有研究［32］在通过向腹腔注射CCl4建立猪肝硬化模型的基础上，经皮穿刺门静脉，通过导管向门静脉放置纤维线圈和注射凝血酶诱导PVT；该方法的成功率为66.67%，动物的死亡率为22.23%。另有研究［33-36］报道，可通过经皮经肝穿刺门静脉留置球囊导管，向门静脉内注射自体血栓和/或凝血酶建立PVT 模型，建模成功率为50%～66.67%。以上方法的原理与犬PVT 建模方法相似，也是通过损伤血管内皮、减缓门静脉血流和诱导局部高凝进而导致PVT，虽有血栓诱导速度快的优点，但存在介入技术要求较高、动物管理困难、成本较昂贵等缺点。

此外，有研究［37］报道在门静脉主干附近行射频消融术可诱导PVT，但未报道PVT 的发生率。该方法是通过射频消融术引起局部血管损伤从而导致局部高凝状态并诱导PVT 形成，但存在技术要求高、操作困难等缺点，故不适用于PVT模型的常规制备。

2 不同种类PVT动物模型的优缺点

鼠和兔具有体型小、管理方便、实验成本低、技术相对简单等优点，适用于需要大样本量的研究，但也因动物体型小、穿刺相对困难等缺点，并不适用于介入操作，此外，鼠和兔与人类之间也在血流动力学和血管大小等方面存在差异［38］。与鼠和兔相比，犬、猪等大型动物的生理结构更接近人类，且这些动物的血管直径较大，因此穿刺置管难度低，便于介入操作和影像学检查，但存在介入操作技术要求高、动物管理困难、建模成本高、耗时、难以大规模制备等缺点。

3 PVT动物模型的应用

已有研究将鼠和兔模型用于探讨白藜芦醇［18］和重组P选择素糖蛋白配体免疫球蛋白G［14］等药物治疗PVT的效果。此外，由于鼠和兔模型成本低、管理方便和易于大量制备的优点，也可用于需收集大量组织样本分析PVT 发生机制的研究。相比之下，犬和猪模型的血管直径大，适用于介入操作，故可用于评估和开发新的PVT介入治疗技术，已有研究［31］将犬和猪模型用于建立低超声能量消除PVT的超声导管装置，并探讨射频消融技术［35］治疗PVT的效果。此外，彭长铁等［28］通过犬PVT模型发现肝细胞生长因子可能通过激活信号通路Janus 激酶2/信号转导和转录激活因子3促进血栓的机化再通。

4 小结

动物模型可用于研究PVT 的发病机制和开发治疗PVT 的新方法，PVT 模型的选择应基于研究内容、技术能力、成本等多方面考虑。PVT 动物模型建立方法多仿效已被报道的下肢深静脉血栓建模方法，包括单纯静脉结扎、静脉结扎联合损伤血管内皮、自体血栓联合凝血酶注射和纤维线圈植入联合凝血酶注射等。然而，脾切除术、脾脏皮下转位术、射频消融术和大肠杆菌内毒素注射的方法并不适用于PVT 模型的常规制备。目前，PVT 动物模型的相关研究较少，故仍需改进现有模型并开发新模型。

利益冲突声明：本文不存在任何利益冲突。

作者贡献声明：刘壮负责查阅文献、资料分析、撰写论文；诸葛宇征、陈纪宏、许向波参与修改论文；祁兴顺指导撰写文章并最后定稿。