心肌梗死(Myocardial Infarction, MI)的动物模型是心血管研究中的重要工具,用于模拟人类心肌缺血坏死的过程,探索病理机制、药物疗效或再生治疗。以下是常见的建模方法及特点:
●原理:通过手术结扎冠状动脉左前降支(LAD)或其他主要分支,造成持续缺血导致心肌坏死。
●适用动物:大鼠、小鼠、兔、犬、猪等。
●步骤:
1.麻醉动物,气管插管维持呼吸。
2.开胸(左胸切口),暴露心脏。
3.在LAD近端用缝线永久结扎。
4.关胸,术后监护。
●优点:操作直接,梗死范围明确。
●缺点:高死亡率(尤其小鼠),需严格术后护理。
●原理:临时结扎冠状动脉一定时间(如30分钟)后松开,模拟临床溶栓或介入治疗后的再灌注损伤。
●特点:
可研究再灌注相关炎症、氧化应激等机制。
梗死面积较永久结扎小,但再灌注损伤明显(如心肌水肿、出血)。
●适用动物:大型动物(猪、犬)。
●方法:
通过导管插入球囊阻塞冠状动脉,或注入栓塞剂(如微球)。
结合影像学(冠脉造影)精确定位。
●优点:更接近临床心肌梗死的治疗场景,创伤小。
●缺点:技术难度高,设备昂贵。
●原理:心内膜注射异丙肾上腺素或酒精,诱导心肌坏死。
●特点:操作简单但梗死范围不均,适用于小动物。
●举例:ApoE⁻/⁻或LDLR⁻/⁻小鼠结合高脂饮食,加速动脉粥样硬化后诱发梗死。
●用途:研究遗传或代谢因素对MI的影响。
1.生理指标:心电图(ST段抬高、Q波)、超声心动图(EF值、室壁运动异常)。
2.血清标志物:肌钙蛋白I/T(cTnI/cTnT)、CK-MB升高。
3.病理染色:
TTC染色:梗死区苍白色(无活性组织)。
Masson染色:纤维化(蓝色胶原沉积)。
●影像学:MRI(延迟增强显像)、PET评估心肌存活。
●动物选择:猪心脏解剖与人类最接近,但成本高;大鼠和小鼠成本低,适合大规模筛选。
●伦理与福利:遵循动物实验伦理指南(如ARRIVE),合理镇痛(如布托啡诺)、抗感染。
●模型局限性:动物冠状动脉侧支循环与人类差异可能影响结果。
1.心肌保护药物(如抗凋亡、抗氧化)。
2.干细胞或生物材料移植治疗。
3.心肌瘢痕形成与心室重构机制。
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