慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座

慣用試驗動物小鼠大鼠兔子犬慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第1頁CHF模型制備方法藥品誘導性模型壓力超負荷型模型容量超負荷型模型心臟快速起搏模型遺傳性心衰模型慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第2頁

藥品誘導性模型

慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第3頁阿霉素戊巴比妥鈉異丙腎上腺素乙醇慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第4頁阿霉素

【介紹】是一個廣譜抗腫瘤化療藥品，對心臟組織有顯著毒性，靜注數(shù)小時或數(shù)日可造成劑量依賴性不可逆心肌損害和心力衰竭?！緳C制】其心肌毒性機制可能與部分自由基釋放、線粒體損傷及代謝失衡相關?！痉椒ā?.腹腔注射法a.阿霉素每七天1次4mg/kg，連續(xù)給藥6周；b.阿霉素每七天3次2.5mg/kg，間隔2周后，重復給藥1周。2.尾靜脈注射法

阿霉素每七天1次1mg/kg，連續(xù)給藥6周。【優(yōu)劣】1.腹腔注射法藥品經(jīng)膜吸收入血，易造成腹部積液，網(wǎng)膜腫脹受損等不良反應，影響心衰模型評定。2.尾靜脈注射簡單、易行、重復性好，降低了對腹膜影響，但其注射操作較難，易出現(xiàn)爛尾現(xiàn)象。

慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第5頁戊巴比妥鈉【介紹】為中時作用巴比妥類催眠藥，作用時間可維持3～6小時，顯效較快。用作催眠和麻醉前給藥，亦可用于治療癲癇和破傷風痙攣。【機制】負性肌力作用，嚴重抑制心肌收縮功效造成心衰?！痉椒ā亢懔鞅媒?jīng)輸液管恒速輸入2%戊巴比妥鈉0.2ml/（kg.min），當左心室內(nèi)壓上升最大速度下降到基礎值20%左右停輸

，當左心室內(nèi)壓上升最大速度有回升者，可予2%戊巴比妥鈉0.1ml/（kg.min）滴速維持。

【優(yōu)劣】簡便，重復性好，多用來建立急性心衰動物模型，不能反應臨床病理改變。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第6頁鹽酸異丙腎上腺素（IPH）【介紹】為β受體激動劑，對β1和β2受體都有強大激動作用，對α受體幾無作用。用于治療心源性或感染性休克；完全性房室傳導阻滯、心搏驟停?！緳C制】造成快速心率及心肌連續(xù)強烈收縮，產(chǎn)生廣泛心肌細胞壞死和纖維化，并造成心室重構，最終造成心力衰竭。【方法】腹腔注射IPH15mg/(kg.d)，連續(xù)7天。

【優(yōu)劣】制作簡單，創(chuàng)傷性小，易于重復而且誘導時間短，適合用于以心肌病變?yōu)樵l(fā)病心力衰竭研究，但發(fā)病機制尚不明確，與臨床常見心力衰竭差異較大，故較少應用。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第7頁乙醇【介紹】乙醇中毒嚴重者可引發(fā)心血管損害，最終造成心力衰竭?！緳C制】乙醇及其代謝物乙醛、脂肪酸乙烷酯在血液中沉積可誘導心肌細胞凋亡，顯著減低心肌收縮力及心房自律性，抑制左心房靜息后增強效應，延長左心房功效不應期，【方法】以0.1g/(kg.min)恒速靜脈滴注低濃度（0.2g/ml）乙醇，（40.8±13.6）min后誘導家兔心衰。

【優(yōu)劣】誘導時間較長，但恒速靜脈注射可控性好，能夠很好復制急性乙醇中毒引發(fā)心血管疾病。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第8頁

壓力超負荷型模型

慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第9頁試驗性高血壓動物主動脈狹窄肺動脈狹窄慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第10頁試驗性高血壓動物Ddhl鹽敏感性高血壓大鼠

飲用生理鹽水條件下，首先出現(xiàn)血壓升高，8周后發(fā)生心肌肥厚，深入出現(xiàn)心臟擴大，15-20周出現(xiàn)心衰癥狀。自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）

SHR為遺傳性高血壓大鼠，有顯著左心室肥厚（LVH），在1年內(nèi)心功效保持正常，18-24個月后發(fā)展成心衰，出現(xiàn)心功效障礙，左心室內(nèi)纖維化細胞和凋亡細胞增多。

腎血管性高血壓大鼠

在鹽負荷下形成心衰。動物易得廉價，但心衰所需時間長。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第11頁主動脈狹窄【方法】分離主動脈上升支或腎動脈分支以上腹主動脈，用線結扎或套上壓縮環(huán)使主動脈口徑縮小?！驹怼孔笮氖已毫鞒龅朗茏?，左室后負荷加重，先出當代償性心肌肥厚，部分動物發(fā)展成心衰。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第12頁肺動脈狹窄【方法】分離肺動脈用線結扎或套上壓縮環(huán)使主動脈口徑縮小?！驹怼坑倚呐叛茏瑁沂邑摵稍黾?，體循環(huán)回心血液不能完全進去肺循環(huán)，出現(xiàn)右心衰竭，發(fā)生內(nèi)臟器官充血和全身水腫等癥狀。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第13頁

容量超負荷型模型

慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第14頁動靜脈瘺二尖瓣關閉不全主動脈瓣關閉不全下腔靜脈狹窄慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第15頁動-靜脈瘺【方法】腎動脈以下腹主動脈與下腔靜脈間造瘺?！驹怼矿w循環(huán)動脈血液直接進入靜脈，形成回心血量增加，心臟前負荷加重，從而使左心室舒張末容積及壓力增高，心排血量增加，造成高心排出量心衰。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第16頁二尖瓣關閉不全【方法】切斷二尖瓣腱索或用帶氣囊塑料管破壞二尖瓣引發(fā)二尖瓣關閉不全?！驹怼孔笮氖沂湛s時，血射入主動脈同時一部分反流至左心房，致左心室排出量降低，左心房血量增多，壓力增高，逐步產(chǎn)生左心房代償性擴大增厚；左心室舒張時，左心室充盈量增多，負荷加重，造成心室逐步肥厚增大，逐步形成左心衰。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第17頁主動脈瓣關閉不全【方法】在麻醉條件下，將塑料導管從頸動脈插至主動脈瓣尖端，屢次拉動導管，以損傷主動脈瓣，當血壓下降至40mmHg，表明主動脈已經(jīng)被破壞，出現(xiàn)主動脈血反流。【原理】舒張期血液自主動脈反流至左心室，造成左心室充盈過分，使左心室舒張期容量負荷過重，左心室逐步擴張肥厚，最終造成左心衰。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第18頁下腔靜脈狹窄

縮窄犬下腔靜脈,造成靜脈回心血量降低,形成HF。該模型適合用于研究HF時神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)改變。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第19頁

心臟快速起搏模型

慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第20頁【方法】a.在無菌條件下，將起搏器放置在兩肩胛骨之間皮下，起搏電極從右頸靜脈插至右心室尖部。b.心外膜起搏，即將電極縫在右心室或左心室尖部心外膜下進行起搏?！驹怼啃呐K快速起搏，血流動力學發(fā)生嚴重紊亂，心肌供血降低，心肌收縮力降低，形成失代償性心衰。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第21頁

心肌梗塞后模型

慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第22頁冠狀動脈結扎法冠狀動脈微栓子注入法慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第23頁冠狀動脈結扎法【方法】通常結扎左前降支或盤旋支冠狀動脈,亦有使用多處結扎法,即同時或先后結扎幾處冠狀動脈分支,形成一個梗塞區(qū)域或采取一個遇水膨脹纖維素環(huán)套在欲要閉塞冠狀動脈上,術后2周可將冠狀動脈逐步閉塞。【原理】左室逐步擴大,出現(xiàn)心功效不全,心排出量、左室射血分數(shù)及左室壓力最大上升速度均下降,左室舒張末期壓力升高,此種模型多采取哺乳動物。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第24頁冠脈內(nèi)微栓子注入法【方法】早期多采取油質(zhì)、石松子抱或汞等彌散性冠狀動脈微栓塞或選擇性冠狀動脈栓塞,近年來多采取塑料微球及明膠海綿法,常以某支冠狀動脈為目標,經(jīng)過導管技術輸入微粒樣或小球類異物,以其數(shù)量多少或球體大小,可致不一樣范圍梗塞區(qū),需屢次冠脈內(nèi)注射,普通需3-6周形成HF。【特點】該種模型多適合用于大動物,克服了以往開胸結扎法造成創(chuàng)傷大、死亡率高缺點,手術創(chuàng)傷相對小,定位準確。試驗動物較少出現(xiàn)生理紊亂,死亡率低。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第25頁

遺傳型和轉基因型模型

慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第26頁遺傳型SH-HF大鼠同種交配18個月發(fā)生SHR,有facp基因大鼠發(fā)病較早。這些大鼠血漿腎素活性、ANP和醛固酮水平隨鼠齡逐步增高,血漿腎素活性與心肌肥厚獨立相關。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第27頁基因敲除法基因打靶斷裂小鼠肌肉LIM蛋白是一個新HF模型。MLP敲除純合子小鼠易發(fā)生擴張型心肌病,并有心肌肥厚、間質(zhì)細胞增殖和纖維化。成年小鼠有與人類HF近似血流動力學和臨床體征。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第28頁轉基因法采取轉基因技術建立HF小鼠模型對研究HF相關基因改變起到了主要作用。研究發(fā)覺,基因打靶斷裂小鼠肌肉LIM蛋白(MLP)是一個新HF模型。血清應答因子(serumresponsefactor,SRF)不足小鼠、TNF1.6小鼠可能為可誘導HF模型。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第29頁離體法乏氧灌流使心臟缺氧,結扎冠脈或停灌而使心肌缺血,或用異丙腎上腺等藥品損害心肌等都可使體外心臟心室功效最終處于HF狀態(tài)。多用于評價強心藥品以及一些影響心肌代謝藥品。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第30頁細菌或病毒性心肌炎HF模型Grandel等采取葡萄球菌毒素灌注離體雄性大鼠心臟,造成冠狀動脈灌注壓增高,心肌收縮力下降,水腫形成。也有接種腦心肌炎變異株誘發(fā)心肌炎,急性期過后發(fā)生充血性，接種后一天病毒血癥階段出現(xiàn)心肌細胞壞死、雙心室擴張和充血性體征、心肌功效改變和神經(jīng)內(nèi)分泌活化。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第31頁CHF判斷指標行為體征觀察初體重和終末體重測量心重及心體比心功效測定血清酶學指標心、肝、肺病理學光鏡觀察心肌病理學電鏡觀察慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第32頁行為體征觀察

天天早、中、晚觀察大鼠精神狀態(tài)、活動情況、皮毛改變、飲食情況及呼吸頻率。

CHF體征:精神狀態(tài)差，眼瞼分泌物增多，活動能力下降，活動逐步降低，進食降低，被毛松軟，脫毛，呼吸加緊，體溫下降、喜歡聚團等出現(xiàn)了生命體征發(fā)生改變現(xiàn)象。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第33頁初體重和終末體重測量

用天平分別稱量試驗前1d(初重)和末次給藥24h后取材時體重(終重)。

CHF組與正常組比，終體重顯著減輕，差異有統(tǒng)計意義(P<0.05)慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第34頁心重及心體比

取材時斷頭處死，打開胸腔觀察心臟收縮情況及心臟大小，并拍照。分別取心、肝及肺，用預冷生理鹽水沖洗，吸干，分別稱其全量，并分別計算其與初重和終重比。

CHF組顯著大于正常組，P<0.01，說明CHF組比正常組心臟相對增重。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第35頁心功效測定

分離右頸總動脈切開后插入直徑1mm且有1%肝素心導管，接BL-4205生物機能分析系統(tǒng)，遲緩推進同時觀察動脈壓，描記統(tǒng)計血壓曲線。再繼續(xù)插入，使其經(jīng)過主動脈瓣進入左心室，描記統(tǒng)計左心室內(nèi)壓、心臟舒張期左室內(nèi)壓改變最大速率及心率。與正常組相比CHF模型組大鼠收縮與舒張功效顯著障礙，左心室內(nèi)壓、心臟舒張期左室內(nèi)壓改變最大速率及心率，顯著低于正常組，左心室收縮和舒張壓差變小，而脈壓差增大。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第36頁血清酶學指標肌鈣蛋白I(cTnI)肌酸激酶同工酶(CK一MB)谷草轉氨酶（AST）谷丙轉氨酶（ALT）乳酸脫氫酶（LDH）肌酸激酶（C

都有不一樣程度升高慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第37頁心、肺、肝臟病理學光鏡觀察

分別取部分左心室肌、肝臟及肺臟組織，以10%福爾馬淋固定，常規(guī)石蠟切片，HE染色，光鏡觀察及拍片。

慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第38頁【心臟改變】正常組心肌細胞形態(tài)、胞質(zhì)、間質(zhì)及橫/縱紋均正常，肌纖維排列整齊，胞質(zhì)豐富均勻。而ADR至CHF模型組心肌呈波浪狀，細胞水腫，輕度空泡變性(脂肪變性)，部分心肌細胞肌漿凝聚，核固縮，橫/縱紋不清，不一樣程度炎癥細胞浸潤和間質(zhì)水腫，甚至出血。慢性心衰動物模型的制備和指標評定專家講座第39頁