腦缺血嚙齒類動(dòng)物模型的制備方法

一、嚙齒類動(dòng)物全腦缺血模型

研究表明，人類約50％心跳驟停的幸存者會(huì)的運(yùn)動(dòng)或認(rèn)知功能障礙。嚙齒類動(dòng)物急性全腦缺血模型可以模擬心跳驟停造成的選擇性腦損害。目前多采用沙鼠制備這種模型，沙鼠缺少完整的Willis動(dòng)脈環(huán)，結(jié)扎或者夾閉雙側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈即可制作急性全腦缺血模型，移除動(dòng)脈夾可以實(shí)現(xiàn)再灌注。沙鼠全腦缺血模型制作方法簡(jiǎn)單，造模后沙鼠的海馬區(qū)神經(jīng)元改變與人類心跳驟停后海馬CA1區(qū)神經(jīng)元的改變具有相似性，24h后的病理生理過(guò)程也非常近似，現(xiàn)廣泛用于神經(jīng)元遲發(fā)性死亡研究和神經(jīng)保護(hù)劑的篩選。電凝或結(jié)扎雙側(cè)椎動(dòng)脈，24h后阻斷雙側(cè)頸總動(dòng)脈可建立四血管阻斷法的嚙齒類動(dòng)物全腦缺血模型。四血管阻斷法建立模型過(guò)程是將動(dòng)物麻醉后24h，在動(dòng)物清醒狀態(tài)下通過(guò)癥狀、體征判斷模型動(dòng)物的腦梗死程度。模型穩(wěn)定性高，病理改變充分，海馬、丘腦、尾狀核、皮質(zhì)記憶區(qū)受損嚴(yán)重，可以模擬血管性癡呆的發(fā)病機(jī)制，主要用于神經(jīng)保護(hù)藥的評(píng)價(jià)研究。慢性全腦缺血模型的腦白質(zhì)損害與影像學(xué)所見人類腦白質(zhì)病變相似，廣泛應(yīng)用于腦白質(zhì)損害的相關(guān)研究。主要采用大鼠雙側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈阻斷方法，雖然存在基底動(dòng)脈的代償機(jī)制和Willis環(huán)側(cè)支循環(huán)開放，但是仍會(huì)逐漸形成慢性全腦低灌注的狀態(tài)。該模型的腦白質(zhì)損害與人腦白質(zhì)疏松相似，模型動(dòng)物的癡呆發(fā)生率達(dá)83％，主要用于癡呆的病理生理學(xué)研究。Shibata等對(duì)此模型進(jìn)行了改進(jìn)。建立了雙側(cè)頸總動(dòng)脈狹窄模型。通過(guò)旋轉(zhuǎn)使內(nèi)徑0.18mm、長(zhǎng)2.5mm的彈簧圈纏繞在頸總動(dòng)脈外部，成功造成頸總動(dòng)脈狹窄。與雙側(cè)頸動(dòng)脈結(jié)扎相比，改進(jìn)模型的腦血流下降緩慢，不造成視覺(jué)通路損害。

二、嚙齒類動(dòng)物局灶性腦缺血模型

與全腦缺血模型相比，局灶性腦缺模型可形成特定部位的腦梗死，對(duì)全身影響較小，自發(fā)性高血壓與人類腦梗死發(fā)病情況更為相似。目前應(yīng)用也更廣泛。目前應(yīng)用較多的有開顱閉塞法、線栓法和血栓栓塞法。

(一)開顱閉塞法

開顱閉塞法造模效果可靠，重復(fù)性好，曾被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)的腦缺血模型，但作為一種有創(chuàng)的模型制作方法，容易破壞腦組織，需要較高的手術(shù)技巧。多位學(xué)者采用多種方式結(jié)扎大腦中動(dòng)脈后制備嚙齒類動(dòng)物腦缺血模型。Ma等改進(jìn)電凝制備模型的方法，選擇電凝大腦中動(dòng)脈近心端，建立了重復(fù)性良好的小鼠腦缺血模型，獲得了更大的腦梗死體積和穩(wěn)定的神經(jīng)功能缺損。Kuraoka等證實(shí)，堵塞小鼠大腦中動(dòng)脈遠(yuǎn)端造模較頸內(nèi)動(dòng)脈結(jié)扎造模穩(wěn)定性更好，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物死亡率低，是一種理想的小鼠腦缺血造模方法。

(二)線栓法

線栓法無(wú)需開顱手術(shù)，操作簡(jiǎn)單，成功率高，缺血部位恒定，可以控制缺血-再灌注時(shí)間，已取代開顱法成為應(yīng)用為廣泛的大腦中動(dòng)脈閉塞方法。目前，多數(shù)研究均采用 Longa等提出的大腦中動(dòng)脈阻塞模型的制作方法。或在此方法基礎(chǔ)上稍作改進(jìn)后制作模型。阻塞大腦中動(dòng)脈、后交通動(dòng)脈、頸內(nèi)動(dòng)脈分支。Woitzik等研究表明，選擇性阻斷大腦中動(dòng)脈、后交通動(dòng)脈、頸內(nèi)動(dòng)脈均具有良好的重復(fù)性，但選擇性大腦中動(dòng)脈阻塞模型在24h內(nèi)梗死體積增加明顯，適合進(jìn)行神經(jīng)保護(hù)藥物的研究。線栓法模型的重復(fù)性好，但仍要嚴(yán)格控制混雜因素，操作上微小的差異便會(huì)造成造模效果上的不同。線栓法改進(jìn)研究表明，不分離翼腭動(dòng)脈，減少對(duì)迷走神經(jīng)的牽拉，及時(shí)補(bǔ)充能量能降低動(dòng)物死亡率。線栓的直徑、表面涂層，特別是末端平滑度對(duì)栓塞效果有決定性影響。以往的研究中采用硅涂層線栓、膠涂層線栓、末端熔化圓鈍線栓等類型。近一項(xiàng)報(bào)道顯示，石蠟涂層線栓的建模成功率達(dá)100％，與裸露尼龍線栓相比，梗死體積更大，模型動(dòng)物死亡率更低，是一種新型可靠的大腦中動(dòng)脈缺血模型的制作方法。

(三)血栓栓塞法

多數(shù)的人類腦缺血來(lái)源于血栓栓塞，血栓栓塞模型接近人類腦缺血的實(shí)際情況，并且可以用來(lái)探索溶栓機(jī)制、進(jìn)行溶栓藥物研究，具有其他模型不能比擬的優(yōu)勢(shì)。由于大鼠纖維蛋白溶解系統(tǒng)的敏感性較人類差。以往的溶栓實(shí)驗(yàn)均使用高于人類溶栓劑量的重組人組織型纖溶酶原激活劑(rt-PA)劑量。近的研究表明，血栓栓塞45min后給予低劑量(0.9mg/kg) rt-PA的溶栓一樣會(huì)使血管再通，減少梗死體積和減輕腦水腫。另一項(xiàng)研究證實(shí)，制備模型后4h，rt-PA(10mg/kg)溶栓會(huì)增加梗死體積和出血轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)。以往血栓栓塞，溶栓模型主要使用大鼠，近一項(xiàng)研究使用小鼠。經(jīng)顳葉開顱，向大腦中動(dòng)脈注射凝血酶，造成原位血栓并成功溶栓。方法在梗死形成、血流阻斷和神經(jīng)功能缺損方面重復(fù)性高，并且成功溶栓，開辟了小鼠血栓栓塞-溶栓模型這一新領(lǐng)域。