左前降支冠状动脉结扎用于缺血-再灌注研究：通过技术改进与质量控制优化模型

摘要

本文介绍了一种针对左前降支冠状动脉结扎术质量控制的实验方案，通过在技术上改进大鼠急性心肌缺血-再灌注研究中的传统操作步骤，以提高实验的稳定性和可重复性。

摘要

冠心病是全球死亡的首要原因。冠状动脉血流完全中断会导致ST段抬高型心肌梗死（STEMI），进而引发心源性休克和致死性心律失常，这些并发症与高死亡率密切相关。通过经皮冠状动脉介入治疗（PCI）实现冠状动脉再通可显著改善STEMI患者的预后，但尽管在缩短门球时间方面已取得进展，院内死亡率并未随之降低，提示需要额外的治疗策略。在大鼠中进行左前降支冠状动脉（LAD）结扎是一种急性心肌缺血-再灌注（IR）研究的动物模型，其临床对应情况为通过PCI快速实现冠状动脉再通以治疗STEMI；然而，PCI诱导的STEMI是一种技术要求高且操作复杂的手术，常伴随较高的死亡率以及梗死面积的巨大变异性。我们确定了LAD结扎的最佳位置，设计了一种用于控制套索环的装置，并改进了外科操作手法，从而减少组织损伤，建立了一种可靠且可重复的大鼠急性心肌缺血-再灌注（IR）研究方案。该手术为非存活性手术。我们还提出了一种用于验证研究结果质量的方法，这是确保后续生化分析准确性的关键步骤。

引言

缺血性心脏病是全球主要的死亡原因^1,2。除了控制可改变的危险因素以预防冠心病的发生外，急性冠状动脉综合征的治疗策略也至关重要^3,4。研究发现，急性ST段抬高型心肌梗死（STEMI）中的心源性休克和致死性心律失常会增加院内死亡的风险^5,6,7,8。经皮冠状动脉介入治疗（PCI）是STEMI的首选治疗方法^9,10,11；然而，当门球时间（door-to-balloon time）<90分钟时，治疗效果已接近上限^12,13。因此，需要其他辅助策略以进一步改善该疾病的临床预后^14,

方案

所有动物实验均按照美国国立卫生研究院（NIH出版物编号85-23，1996年修订版）发布的《实验动物护理与使用指南》进行。本研究方案已获得辅仁大学机构动物护理与使用委员会的批准，并遵循其相关指南。

1. 手术前准备

1. 制备生理盐水湿棉球
   1. 戴上外科口罩和手套。
   2. 取少量无菌棉，揉搓成球状。重复此操作。
   3. 将棉球浸入无菌0.9%生理盐水中，挤去多余液体。
   4. 将棉球存放于经75%乙醇消毒的洁净盒内。
2. 制备固定钩
   1. 戴上外科口罩和手套。
   2. 用75%乙醇对夹子和橡胶圈进行消毒。
   3. 将夹子弯曲成钩状，用于固定胸壁和组织。
   4. 用一个、两个或三个橡胶圈连接弯曲的夹子，确保手术窗切口的张力足够大，以便进行左前降支（LAD）结扎。
   5. 在经75%乙醇消毒的洁净盒中准备并储存至少五个自制固定钩。
3. 制备结扎环
   1. 将7-0丝线的中点置于锥形无针眼手术针（1/2圆，3号）的弹簧眼中。
4. 制备套扎环控制器
   1. 用剪刀截取一段5 mm长的聚乙烯（PE）-10管。
   2. 在火焰....

结果

在心肌缺血和再灌注结束时，应在进行进一步的生物化学或分子分析之前评估LAD结扎的质量。

通过中心静脉导管注入1 mL的2%伊文思蓝染料，以评估结扎法阻断左前降支（LAD）的充分性。有冠状动脉灌注的心肌被染成蓝色，而无灌注区域仍呈红色（图1A）。红色区域即为心肌梗死的缺血风险区（AAR）。

通过量化实验动物间AAR百分比的变异程度，进一步评估了LAD结扎位置的准确性。心脏水平切片后，AAR百分比通过将AAR除以整个心肌质量来确定（图1B）。实验动物间AAR百分比变异程度较低，表明LAD结扎位置准确。

心肌梗死面积是急性心肌缺血再灌注（IR）研究中的主要结果指标。为定量该参数，将切片的心脏组织切片在37 °C条件下用1% 2,3,5-三苯基四氮唑氯化物（TTC）生理盐水溶液孵育30分钟，随后用10%甲醛固定3天。梗死区域呈白色。梗死面积百分比计算为梗死区面积.......

讨论

本方案具有多个显著特点，例如可确定左前降支结扎的精确位置，设计一种装置以单根缝线控制套索环，并采用改良的外科操作手法以减少组织损伤，从而帮助研究人员准确、牢固且一致地结扎左前降支，同时能够即时调控套索环的状态，用于急性心肌缺血-再灌注研究。

左前降支结扎的位置会影响心肌梗死的范围和大小。通常建议在左前降支近端的某一特定距离处进行结扎^27,28。忽略冠状动脉分支模式的个体差异可能会增加心肌梗死面积的变异性^23,24。在本研究中，左前降支结扎位置选择在左主冠状动脉第一分支的远端紧邻处，从而避免意外结扎左回旋支或室间隔支，有助于获得稳定的心肌梗死面积，并降低致死性心律失常的发生概率^29,30,

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
Evan’蓝色	Sigma Aldrich	E2129
镊子	Shinva
戊巴比妥	Sigma Aldrich	1507002
手术刀片	Shinva	s2646
手术刀柄	Shinva
丝线缝合线	SharpointTM	DC-2150N
外科缝合针	AnchorTM
氯化三苯基四氮唑（TTC）溶液	Solarbio	T8170-1
呼吸机	哈佛小鼠呼吸机