心血管疾病——心肌缺血再灌注损伤模型

心肌缺血再灌注损伤（Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury, MIRI）模型是研究心脏在缺血后恢复血流时导致组织损伤加重的实验体系，广泛应用于病理机制探索和药物干预研究。以下是常用建模方法及关键要点：

一、常用建模方法

1.离体心脏模型（Langendorff灌注系统）

• ●原理：离体心脏通过主动脉逆行灌注含氧缓冲液，结扎冠状动脉模拟缺血，松开后模拟再灌注。

• ●优点：排除神经体液干扰，可直接监测心功能（如左室发展压、冠脉流量）。

• 缺点：无法反映全身性因素，操作技术要求高。

  2.在体动物模型

• 开胸暂时结扎左前降支（LAD）30-60分钟（缺血），松开后恢复血流（再灌注）。

• ●关键：需ECG监测（ST段抬高提示缺血成功），再灌注时可见梗死区颜色变化。

• 3.冠状动脉结扎法（大鼠/小鼠/兔/犬）：

• ●无创缺血预适应模型：通过气囊导管反复充放气阻断冠状动脉（适用于大动物）。

  4.细胞模型

• 心肌细胞（如H9c2细胞）在低氧（1% O₂）后复氧，模拟缺血再灌注。

二、模型评估指标

●心功能指标

• 左室收缩压（LVSP）、左室舒张末压（LVEDP）、±dp/dtmax（收缩/舒张速率）。

  ●梗死面积测定

• TTC染色：缺血区苍白，存活心肌呈红色，梗死区灰白。

  ●生化标志物

• 血浆CK-MB、LDH、cTnI/cTnT水平。

  ●氧化应激与炎症

• MDA（脂质过氧化）、SOD/GSH（抗氧化酶）、IL-6/TNF-α（炎症因子）。

  ●细胞死亡检测

• TUNEL染色（凋亡）、电镜观察线粒体损伤。

三、注意事项

●动物选择

• 大鼠（成本低，但冠脉侧支循环少）；猪/犬（更接近人类心脏结构，但费用高）。

  ●缺血时间控制

• 过短（损伤不明显），过长（不可逆坏死）；通常30-45分钟（大鼠）。

  ●再灌注时间

• 早期（2-4小时观察急性损伤），晚期（24-72小时评估修复）。

  ●温度与麻醉

• 维持体温37℃，避免麻醉过深（如乌拉坦或戊巴比妥钠）。

四、研究应用

• ●机制研究：如活性氧（ROS）爆发、钙超载、线粒体通透性转换孔（mPTP）开放、炎症反应。

• ●药物评价：如抗氧化剂（NAC）、抗凋亡药物、缺血预适应（IPC）策略。

五、改进方向

• ●基因编辑模型：如敲除NOX2或过表达SOD2以验证特定通路。

• ●类器官/芯片心脏：微流控技术模拟缺血再灌注微环境。

通过合理选择模型并严格把控实验条件，可有效模拟临床心肌梗死再通后的损伤过程，为治疗策略开发提供依据。

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