本文展示了一种标准化急性心肌梗死猪模型采样流程的实验方案，旨在提高该模型在理解心肌缺血/再灌注损伤病理生理机制方面的转化价值，并用于测试新型候选药物。
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本文内容
摘要
摘要
心肌缺血再灌注（I/R）损伤几乎占心肌梗死后坏死区域的一半。迄今为止，尚无获批药物可用于预防或减轻心肌I/R损伤。研究并深入理解心肌I/R损伤的病理生理机制，对于开发有效的治疗方法至关重要。大型动物实验是转化医学研究中的重要环节。急性心肌梗死的猪模型已被我们及其他研究者建立并详细描述。本研究旨在通过重点关注适用于未来实验的取样技术，进一步提升该模型的应用价值。此外，我们强调了一些看似微小但可能影响最终结果质量的关键步骤。为模拟临床中心肌I/R损伤的情况，将经皮冠状动脉介入治疗（PCI）导管插入麻醉猪的左前降支冠状动脉（LAD）。°°°该模型可模拟人类急性心肌梗死及其PCI治疗过程，并能够准确定位风险区域以及坏死组织和存活的缺血组织。本研究利用该模型探讨了一种环状肽类FXIIa抑制剂的作用效果。该模型亦可进行调整，以延长再灌注时间，用于研究心肌梗死后更晚期的病理变化。
引言
缺血性心脏病，尤其是急性心肌梗死（MI），是发达国家死亡的主要原因1。目前，急性心肌梗死的标准治疗方法是经皮冠状动脉介入治疗（PCI），即球囊导管治疗。影响PCI治疗后患者生活质量和预后的关键因素之一是梗死面积。减小梗死面积可显著改善患者的生存率和预后2。心肌缺血/再灌注（I/R）损伤对梗死面积具有显著影响，因此心血管研究的主要目标之一是预防或减轻心肌I/R损伤3。I/R损伤的确切机制仍在研究之中4。血浆级联反应和内皮细胞的激活是I/R损伤的标志性特征5，其中凝血系统的激活起着明确作用6,7。最近，在脑I/R损伤的FXII基因敲除大鼠模型中已证实，FXII作为凝血级联接触相激活的早期上游肽段发挥了作用8。在猪模型中验证这些结果是实现临床转化的重要一步。因此，我们正在一项初步研究中测试一种新型双环（80 kDa蛋白酶）FXIIa抑制剂在心肌I/R损伤中的作用。
动物模型能够模拟急性心肌梗死（MI）及经皮冠状动脉介入治疗（PCI）的临床情况，对于深入理解心肌缺血/再灌注（I/R）损....
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方案
1. 动物：
所有动物均按照瑞士国家法律的指导原则进行处理。本研究已获得伯尔尼州当地动物实验委员会的批准（许可编号：BE 25/16）。
选用两种性别的大型白色猪（约30 ± 5 kg）。将动物随机分为两组，一组接受双环（80 kDa蛋白酶）FXIIa抑制剂或所选治疗，另一组接受无活性对照处理。
2. 手术步骤（图1）
- 麻醉与动物准备：
- 实验开始前将动物禁食12小时。
- 使用10 mL注射器，通过颈后部肌肉注射给予动物20 mg/kg的氯胺酮和2 mg/kg的赛拉嗪进行术前给药。记录动物体重和性别。
- 通过耳缘静脉注射0.5 mg/kg 咪达唑仑和0.05 mg/kg 阿托品以诱导麻醉。使用气管插管对动物进行插管。
- 使用呼吸机（O2/空气 1:3，七氟烷 1.5%，7-8 mm 气道导管和过滤器。调节吸入氧浓度（FiO₂）2将氧浓度调整至35%，潮气量调整至6-10 mL/kg。
- 麻醉深度 通过捏鼻后无运动或自主神经反应来判断麻醉效果是否充分。持续监测眼睑反射和下颌张力，以达到下颌松弛且无眼睑反....
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结果
一只动物因技术错误（在给予FXIIa抑制剂或对照肽之前，缺血期间出现血压突然下降）而提前死亡。一只动物被排除在FXIIa抑制剂组之外，原因是其左前降支动脉（LAD）解剖结构异常，未观察到缺血/再灌注损伤。该动物的左心室大部分区域（包括心尖）由回旋支动脉供血。最终纳入分析的动物数量为：双环FXIIa肽抑制剂组n = 2（平均体重27.5 ± 2.5 kg），接受无活性双环对照肽的组n = 3（平均体重29 ± 0.8 kg）。
通过猪心脏的X射线视频成像/冠状动脉造影来观察压力导管的位置，并确定在左前降支（LAD）的哪个位置进行阻断（图3A）。图3B 显示导管位置，阻断第二对角支远端的血流。比较 图3A 与 图3B 还可估算出LAD供血心肌中将.......
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讨论
心肌缺血/再灌注（I/R）损伤对最终梗死面积具有显著影响，这直接关系到急性心肌梗死患者预后3。了解心肌I/R损伤的病理生理机制是减少或预防该损伤的第一步。心肌I/R损伤是一种急性状态，发生在阻塞血管再灌注后即刻。I/R损伤可激活固有免疫反应，并在再灌注部位及周围组织引起细胞损伤20。最近一项研究显示，在脑I/R损伤的大鼠模型中，使用FXIIa抑制剂可改善神经功能预后8。然而，在本项初步研究中，我们未发现双环FXIIa抑制剂对心肌I/R损伤产生作用。所用的FXIIa抑制剂为新型药物，其在猪体内的药代动力学尚不明确。因此，观察到的无效结果可能是由于给药剂量或给药方式不当所致。这需要在后续研究中进一步探讨。
建立标准化的动物模型对于深入研究心肌缺血/再灌注（I/R）损伤的病理生理机制，并将合适的治疗方案转化为临床应用至关重要。要研究心肌I/R损伤的病理生理机制，必须获取良好且具有代表性的样本，以便深入探讨其潜在的细胞机制。猪的闭胸式心肌I/R损伤.......
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披露
作者声明无利益冲突。
致谢
作者谨此感谢 Christian Heinis 教授提供 FXIIa 抑制剂及其相应的对照物。我们还衷心感谢伯尔尼大学生物医学研究系实验外科部门的 Olgica Beslac、Daniel Mettler 博士和 Kay Nettelbeck 在技术方面提供的支持。伯尔尼大学医院（Inselspital）诊断、介入与儿科放射科的 Celine Guillod 和 Matthias Rausch 在 X 射线设备与技术方面提供了协助。本项目由瑞士国家科学基金会资助，项目编号 320030_156193。 我们还要感谢伯尔尼大学医院（Inselspital）传播与市场部的 Reto Haenni 先生为我们实验的视频录制工作提供支持。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| ABL 90 Flex，血气分析仪 | Radiometer | - | 血气分析（BGA） |
| ACT Plus | Medtronic | - | 活化凝血时间 |
| 阿托品 | Sintetica | - | 硫酸阿托品，0.5 mg/ml |
| 电子秤（20-500 kg） | NAGATA Scale，中国台湾 | HTB/HTR | 可使用替代产品 |
| 电子秤（21-4200 g） | Mettler Toledo，瑞士 | MS4002SDR | 可使用替代产品 |
| 采血管：EDTA、枸橼酸盐和血清管 | S-Monovette，Nümbrecht，德国 | 05.1167.001, 05.1071.001 和 05.1557.001 分别对应 | 可使用替代产品 |
| BV Pulsera 移动C型臂 | Philips | - | 可使用替代产品 |
| 离心机 | Labcare，英国 | ALC PK120R | 可使用替代产品 |
| 除颤仪 Lifepak 12 | Medtronic | - | 可使用替代产品 |
| 右旋糖酐（来源于 Leuconostoc mesenteroides） | Sigma-Aldrich，德国 | D3759 | 平均分子量 48000-90000 |
| 数码单反相机 | Sony，泰国 | DSLR-A500/A550 | 可使用替代产品 |
| 解剖镊 | 可使用替代产品 | ||
| EMPIRA RX PCI 扩张导管 | Cordis，Johnson&Johnson，美国 | 85R15300S | 直径 3 mm，长度 15 mm，可使用替代产品 |
| EMPIRA RX PCI 扩张导管 | Cordis，Johnson&Johnson，美国 | 85R15350S | 直径 3.5 mm，长度 15 mm，可使用替代产品 |
| 伊文思蓝 | Sigma-Aldrich，德国 | E2129 | 有毒 |
| Fabius GS premium 呼吸机 | Dräger，Lübeck，德国 | - | 麻醉工作站，可使用替代产品 |
| 芬太尼 | Inselspital ISPI | - | 芬太尼 2500 mcg/50 ml |
| 甲醛 | 伯尔尼大学病理研究所 | SI148701 | 可使用替代产品 |
| FXIIa 抑制剂 | 由洛桑联邦理工学院 Christian Heinis 教授实验室提供 | 新型双环肽 | |
| Galeo 冠状动脉导引导丝 | Biotronik，德国 | 125497 | 可使用替代产品 |
| 导引导管 | Boston Scientific，佛罗里达，美国 | 34356-06 | 6F（100 cm，EB3.75），可使用替代产品 |
| 肝素钠 | Drossapharm，巴塞尔，瑞士 | - | Liquemin，25000 U.I./5 ml |
| 高端电外科设备 | BOWA，德国 | ARC 400 | 用于血液吸引的电源，可使用替代产品 |
| Hydro-Guardmini 呼吸过滤器 | Intersurgical，立陶宛 | 1745000 | 过滤器 |
| Image J | 美国国立卫生研究院，美国 | 1.47v | 可使用替代产品 |
| 充盈装置 Atrion QL2530 | Atrion 医疗产品，阿拉巴马，美国 | 96402 | 可使用替代产品 |
| IntelliVue MP 70 | Philips，博宾根，德国 | - | 监护仪（心电图、心率、血压和体温），可使用替代产品 |
| KCl | Sintetica SA | - | 氯化钾 15% |
| 氯胺酮 | Vetoquinol | - | Narketan，1 ml/100 mg |
| LR-ACT | Medtronic | 402-01 | ACT 专用注射器 |
| 咪达唑仑 | Roche | - | Dormicum，5 mg/ml |
| 单极电刀 | 可使用替代产品 | ||
| 持针器 | 可使用替代产品 | ||
| 高分辨率相机，PathStand 大体标本成像支架 | Spotimaging，美国 | 1080 p 高清分辨率，可使用替代产品 | |
| PBS | 本单位自制 | - | 可使用替代产品 |
| 外周静脉套管针，18 G | 可使用替代产品 | ||
| PowerLab 4/35 数据采集系统 | Adinstruments，Spechbach，德国 | - | |
| Rotamax120T | Heidolph，德国 | 544-41200-00 | 摇床，可使用替代产品 |
| Rüschelit-Super Safety Clear Tube | Teleflex，都柏林，爱尔兰 | 112480 | 气道导管，可使用替代产品 |
| Safe Pico 吸引注射器 | Radiometer | 956-622 | BGA 专用注射器 |
| 生理盐水 | Sintetica Bioren | - | NaCl 0.9%，可使用替代产品 |
| 七氟烷 1.5% | AbbVie AG | - | 七氟烷 250 ml 100% |
| 鞘管 | Cordis，Johnson&Johnson，美国 | 504-607 A | AVANTI + / 7 F，可使用替代产品 |
| Space 输液泵 | B.Braun Medical AG，德国 | - | 用于输注芬太尼，可使用替代产品 |
| SPR-350（Millar 导管） | Adinstruments，德克萨斯，美国 | 840-8166 | MIKRO-TIP，5F，120 cm |
| 胸骨锯 | 可使用替代产品 | ||
| 缝合线 | ETHICON，Johnson&Johnson，美国 | Y3110H | Monocryl 3-0 SH-1 Plus，可使用替代产品 |
| 注射器（20、10 和 5 mL） | CODAN，Baar，瑞士 | 62.7602, 62.6616, 62.5607 分别对应 | 用于肌肉注射或直接注入中心静脉通路注射麻醉药物，也可用于注射肝素、FXIIa 或相应对照。可使用替代产品 |
| 胸廓牵开器 | 可使用替代产品 | ||
| Tissue-tek | SAKURA，荷兰 | 4583 | O.C.T. 包埋剂 |
| 血管钳 | 可使用替代产品 | ||
| Xenetix 300 造影剂 | Guerbet，Zürich，瑞士 | - | 碘帕醇，300 mg 碘/ml |
| 赛拉嗪 | Vetoquinol | - | Xylapan，20 mg/1 mL |
| 2,3,5-三苯基氯化四氮唑 | Sigma-Aldrich，奥地利 | T8877 | |
| 500 μL 离心管（Eppendorf） | Trefflab，瑞士 | 96.08185.9.03 | 可使用替代产品 |
参考文献
- Mozaffarian, D., et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2016 Update. Circulation. 133, e338-e360 (2016).
- Miller, T. D., et al. Infarct size after acute myocardial infarction measured by quantitative tomographic 99....
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重印与许可
