急性心肌梗死（AMI）的大鼠模型可用于研究心肌梗死对心脏病理生理学和生理功能的影响。
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摘要
摘要
由于心力衰竭是美国的主要死因（Hunt），生物医学研究对于推进心血管疾病治疗至关重要。能够模拟人类心脏疾病的动物模型，如诱发心力衰竭的心肌梗死（MI）和缺血-再灌注（IR）模型，以及通过压力超负荷（横主动脉缩窄）诱发心肌肥厚和心力衰竭的模型（Goldman 和 Tarnavski），均为研究心血管疾病的有用工具。特别是尽管已对动脉硬化等风险因素进行控制，并可通过外科干预进行治疗，心肌缺血（MI）仍是导致心血管疾病发病率和死亡率居高不下的主要原因（Thygesen）。此外，心肌缺血（MI）后心肌组织的急性丧失会导致负荷增加，进而引发梗死边缘区及远端非梗死心肌的室壁重塑。心肌细胞凋亡、坏死以及随之而来的血流动力学负荷增加，会激活多种细胞内生化信号通路，从而启动左心室扩张、肥厚、心室形态扭曲和胶原瘢痕形成。这种病理性重塑以及无法恢复正常增高的壁应力，最终导致进行性扩张、边缘区心肌被纳入瘢痕区域，并逐渐恶化心肌收缩功能（即心力衰竭）。大鼠左心室功能障碍和心力衰竭的发展过程与经历大面积心肌梗死、存活后继发心力衰竭的患者相似（Goldman）。大鼠急性心肌梗死（AMI）模型已被广泛用于模拟人类心血管疾病，特别适用于研究与心力衰竭相关的心脏信号机制，以及评估治疗策略对心力衰竭的干预效果。本报告所述方法即为大鼠急性心肌梗死（AMI）模型，该模型也被称为急性缺血性心肌病或缺血-再灌注（IR）模型；通过结扎左前降支动脉（LAD）造成30分钟急性缺血，随后松解结扎以实现组织再灌注而建立（Vasilyev 和 McConnell）。本方案将重点介绍在再灌注4小时后，使用伊文思蓝染料和三苯基四氮唑氯化物（TTC）评估梗死面积和风险区域（AAR）的方法；同时亦提供关于通过调整再灌注时间来评价心脏功能和重塑变化的补充说明。总体而言，该大鼠AMI动物模型可用于研究心肌梗死对心脏病理生理和生理功能的影响。
方案
1. 手术区域的准备
- 首先用70%乙醇对操作表面进行消毒。
- 所有手术器械在手术前（以及每只大鼠手术之间）均需使用热珠灭菌器进行灭菌。这些器械包括：手术剪（2把）、镊子（1把）、弯头镊子（1把）、持针器（2个）和胸腔牵开器。
- 应备有棉纱布和棉签，以控制出血。
- 调节恒温毯系统（加热垫）的温度，用于维持动物体温在37±1°C，以防止体温急剧下降；梗死面积的大小取决于缺血持续时间以及体温（Tarnavski et al.）。
- 在麻醉前，每只动物应在手术前一天皮下注射一次布托啡诺（0.1–2.5 mg/kg SQ），并口服卡洛芬片剂（Rimadyl, Bioserv tablet；1片）。在手术开始前即刻，每只动物再次给予一次布托啡诺（0.1–2.5 mg/kg SQ）。
- 注意：对于需要在一段时间内（7至28天及以上）评估心脏功能和心脏重构的研究，术后24–48小时内每6小时给予一次布托啡诺（0.1–2.5 mg/kg SQ），并每日一次提供卡洛芬口服片剂（参见“术后恢复”）。
2. 大鼠的准备与插管
- 在麻醉诱导前，需对动物进行检查，以识别可能影响手术结果的任何既往状况；体格检查包括肉眼观察以及心率、呼吸频率、体温和体重的测量。
- 若确定动物健康，则称量250–300克的雄性大鼠（例如....
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讨论
大鼠的急性心肌梗死（AMI），也称为缺血-再灌注（IR）模型，常用于模拟人类心室重构并最终导致心力衰竭的过程。在动物模型（大鼠和小鼠）中，左心室功能障碍和心力衰竭的发展过程与人类心肌梗死（MI）后存活并继发心力衰竭的临床进程相似（Goldman）。本方案概述了该技术的一种实施方式，并包含描述方法学变异的附加说明。急性心肌梗死（AMI）操作的其他变异包括缺血持续时间和再灌注持续时间。此外，关于手术入路以暴露并结扎左前降支（LAD）的方法也存在差异。就缺血期持续时间而言，可通过短暂结扎LAD（30分钟至60分钟；AMI）或永久性结扎（持续性；MI）来诱导心肌梗死。至于心肌评估前的初始缺血期之后的再灌注持续时间（即随后的再灌注期），可设置为短时程（4小时至24小时），以通过伊文思蓝染色和氯化三苯基四氮唑（TTC）染色评估梗死面积和风险区域（AAR）；也可设置为长时程（7天至28天及以上），以评估心脏功能及心室重构。这种病理性心脏重构（包括凋亡、坏死和左心室功能障碍）的程度将取决于所选择的缺血和再灌注持续时间。作为另一种手术方式，除了通过第四肋间切口轻微暴露心脏而不将心脏挤出胸腔以结扎LAD（参见第3部分：短暂性左前降支动脉结扎）外，还可采用胸.......
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致谢
B.K.M. 由美国国立卫生研究院（NIH）/ 国家心肺血液研究所（NHLBI）资助项目（R01-HL085487）提供支持。M.H. 由美国心脏协会全国科学家发展基金（AHA SDG）和老年心脏病学学会提供支持。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 呼吸机 | Kent Scientific | TOPO | TOPO 双模式 |
| 恒温循环器 E103 | Harvard Apparatus | 732802 | |
| 恒温毯系统 | Harvard Apparatus | 55-7222F | |
| 体视显微镜 | Nikon Instruments | MMA36300 | SMZ-645 变焦体视显微镜 |
| 电热灭菌器 | Harvard Apparatus | 610183 | |
| 电动剃须刀 | GE Healthcare | ||
| 刀片和刀柄 | Welch Allyn | 690047-1 | 标准（灯式）喉镜刀片 |
| 手术剪 | Fine Science Tools | 14014-17 | |
| 手术剪 | Fine Science Tools | 14072-10 | |
| 镊子 | Fine Science Tools | 11028-15 | |
| 弯头镊子 | Fine Science Tools | 11001-12 | |
| 持针器 | Fine Science Tools | 12004-18 | |
| 持针器 | Fine Science Tools | 91201-13 | |
| 胸腔牵开器 | Fine Science Tools | 17008-07 | |
| 面罩 | VWR international | 47730-640 | |
| 纱布海绵 | Dermacea | 441205 | |
| 无菌手套 | Cardinal Health | 2D7203I | |
| PE 90 管路 | BD Biosciences | 427420 | |
| 20 ml 注射器 | BD Biosciences | 301625 | |
| 6-0 Prolene 缝线 | Ethicon Inc. | 8706H | |
| 2-0 丝线缝线 | Ethicon Inc. | K873H | |
| 戊巴比妥钠注射液 | OVATION Pharmaceuticals | NDC 67386-501-55 | |
| 聚维酮碘 | NOVAPLUS | V10-8204 | |
| 布托啡诺 | Pharmaceuticals Inc. | NDC 12496-0757-1 |
参考文献
- Hunt, S. A., Baker, D. W., Chin, M. H., Cinquegrani, M. P., Feldmanmd, A. M., Francis, G. S., Ganiats, T. G., Goldstein, S., Gregoratos, G., Jessup, M. L., Noble, R. J., Packer, M., Silver, M. A., Stevenson, L. W. SC.ACC/AHA Guidelines for the Evaluati....
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