综述文章

脑静脉窦血栓形成的实验模型:诱导技术、物种选择与转化研究进展

DOI:

10.3791/70076

2026年3月10日

* These authors contributed equally

本文内容

摘要

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本文系统比较了实验性脑静脉窦血栓形成(CVST)动物模型,评估了其诱导方法、物种选择、可逆性、严重程度、可行性、可重复性、局限性及转化价值,以指导在现有模型中进行合理选择。

摘要

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

脑静脉窦血栓形成(CVST)是一种罕见但危及生命的脑血管疾病,其机制研究和转化研究依赖于动物模型。本综述根据预先设定的标准(包括血栓成分、可逆性、严重程度、可重复性、技术可行性及临床相关性),系统整合了跨物种和不同诱导技术的实验性CVST模型。CVST模型成功建立的定义依据为静脉窦闭塞的直接证据,实质病变被视为可选指标。由FeCl₃或光化学方法诱导的血栓通常具有可逆性,而通过永久性结扎、自体血凝块注射、球囊导管联合凝血酶或水溶性橡胶诱导的模型则导致不可逆性闭塞。

大多数模型仅诱导轻度病理变化,而严重表型通常需要联合干预措施,例如球囊导管扩张联合凝血酶、完全结扎联合凝血酶、或部分结扎联合凝血酶注射与三氯化铁(FeCl₃)应用。仅采用结扎的模型可重复性较低,而光化学法和基于球囊导管的模型则受限于对专用设备和技术专长的要求。在转化相关性方面,大型动物联合血栓形成剂的球囊导管模型以及啮齿类动物的血栓注射模型具有最高的临床适用性。溶栓或再通研究应优先采用可逆性模型,避免使用永久性结扎或刚性闭塞装置。基于可吸水膨胀橡胶的模型特别适用于研究进展缓慢的脑静脉窦血栓形成(CVST)。血管内装置验证研究应优先选择猪模型,使用球囊导管联合血栓形成剂。此外,开发病因特异性的模型可能有助于靶向性、机制驱动治疗策略的临床前评估,而非人灵长类动物模型可能进一步提高转化相关性。

引言

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脑静脉窦血栓形成(CVST)是一种罕见但可能危及生命的脑血管疾病,其特征是硬脑膜静脉窦或脑静脉内发生血栓1。与动脉性卒中不同,CVST 主要影响年轻人,尤其是育龄期女性,临床表现多样,可从头痛和视乳头水肿到癫痫发作、局灶性神经功能缺损及静脉性梗死不等2,3。其潜在的病理生理机制为多因素所致,涉及静脉血流淤滞、内皮损伤和高凝状态。其他促成因素还包括局部机械性阻塞、炎症性疾病以及全身性血栓前状态4,5,6

尽管影像学和抗凝治疗已取得进展,但颅内静脉窦血栓形成(CVST)仍具有较高的发病率和死亡率,尤其是在严重或广泛血栓形成的情况下7,8。由于该疾病罕见且具有异质性,临床研究仍受到限制,因此动物模型对于研究其病理生理机制、测试新型治疗方法以及探索血流动力学后果至关重要9。实验性CVST模型可实现对血栓形成的可控诱导、干预时间的精确控制,并能系统评估血栓溶解、再通及继发性脑损伤情况。

数十年来,已开发出多种在动物体内建立CVST模型的方法,包括机械结扎10、三氯化铁(FeCl3)诱导的化学损伤11,12、光化学血栓形成13、致血栓剂或血块注射14,15,以及可植入或可扩张装置16,17,18。这些模型在血栓成分、解剖部位、可逆性、严重程度以及适用物种方面各不相同,涵盖从基因操作便利的小鼠到解剖结构相近的猪19。然而,大多数现有模型未能复制人类CVST复杂的病因谱,包括系统性炎症、高凝状态以及局部静脉受压等情况。了解这些模型的优势、局限性及转化潜力,对于设计能够可靠指导临床实践的实验至关重要。

本文综述了现有的脑静脉窦血栓形成(CVST)动物模型,讨论了诱导技术、物种选择、基于血栓特征的分类以及转化应用方面的考虑。同时指出现有研究中的空白,包括缺乏针对疾病或病因特异性模型的问题,并提出了构建具有临床相关性的实验平台的发展方向。

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综述与观点

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诱导技术

已开发出多种诱导技术以建立CVST的实验模型。下文总结了主要的研究方法,并强调了各自的优势、局限性及适用场景。这些诱导技术在图1中以示意图形式展示。

连接

结扎术通过部分或完全结扎目标静脉窦,机械性阻断静脉回流,从而诱导局部血液淤滞。尽管在沙鼠和猫中曾单独使用永久性结扎,但大鼠的脑静脉窦血栓形成(CVST)模型通常需结合部分或完全结扎与血栓形成剂注射20,21,22,23。这是因为大鼠具有丰富的侧支静脉,可将血液引流至其他静脉窦,从而减轻上矢状窦(SSS)血栓形成及实质损伤。该技术适用于研究静脉阻塞引起的血流动力学改变以及继发于静脉淤滞的脑实质损伤。其主要局限性在于过度强调静脉淤滞,可能无法准确反映临床CVST的多因素病因,且该模型不可逆,因此不适用于抗血栓或溶栓治疗的评估。

FeCl3

FeCl3 通过在暴露的窦壁处引起氧化性内皮损伤而诱导血栓形成。由此导致的内皮剥脱会触发血小板黏附、聚集和凝血,从而快速且可重复地形成血栓11。FeCl3诱导的血栓模型已广泛应用于啮齿类动物和兔类11,24。然而,该方法直接损伤内皮细胞,可能无法准确模拟人类脑静脉窦血栓形成(CVST)的临床诱因,例如炎症、高凝状态或静脉受压。此外,FeCl₃诱导的血栓会发生自发性再通,使得该模型不适用于长期研究。尽管存在这些局限性,FeCl3模型在研究CVST下游的病理生理过程以及评估抗血栓或溶栓治疗方面仍具有优势。

光化学血栓形成

光化学模型最常使用绿色光激活的玫瑰红染料,在选定的表层血管中生成富含血小板的血栓25。从机制上讲,玫瑰红染料在光照下产生活性氧,引起局部内皮损伤和氧化应激,暴露内皮下基质蛋白,从而促进血小板黏附、聚集和凝血25。该方法可精确控制血栓的位置和大小,在某些情况下还可形成部分可逆的血栓。当与凝血酶联合使用时,光化学模型特别适用于模拟皮质静脉血栓或上矢状窦(SSS)血栓,从而能够深入研究局部血流动力学改变和微血管反应13。该模型仅可用于皮质静脉,不适用于诱导主要静脉窦的血栓形成。由于周围血管也可能受到光照或活性氧扩散的影响,因此所造成的损伤并不严格局限于目标静脉。血栓形成主要通过直接内皮损伤诱导,无法完全模拟自发性静脉窦血栓的病理生理过程。

血栓形成剂或血块注射

将凝血酶或组织凝血活酶直接注入静脉窦内,可引起快速的血栓形成,其特征为含有明确的纤维蛋白和血小板成分24,26。将高岭土-脑磷脂悬浮液注入上矢状窦(SSS)也可在大鼠和兔中诱导血栓形成27,28。然而,血栓诱导剂的注射很少单独使用,通常与其他方法联合应用,例如结扎、FeCl₃作用或光化学诱导血栓13,23,27。自体或预先形成的血栓注射也可用于小鼠和猪15,29。在此方法中,制备好的血栓被直接引入窦腔,生成的血栓在结构上与自然形成的血栓高度相似,具有富含红细胞和纤维蛋白的区域29。随后对双侧横窦或颈静脉进行结扎。血栓诱导剂或血栓注射特别适用于溶栓治疗的评估,因为血栓的大小、成分和位置均可实现标准化。其局限性包括远端栓塞的风险以及在精确控制血栓定位方面的技术挑战。

可植入设备

基于植入物的大鼠模型代表了一类重要但以往被忽视的实验性静脉血栓形成模型。这些模型通常通过放置血管内植入物来诱导血栓形成,导致局部血流紊乱和血栓生成,而不是通过直接结扎血管或化学诱导的内皮损伤。设计用于植入或扩张的装置,包括塑料移植物、硅胶棒、球囊导管和可吸水膨胀的聚合物,通过占据窦腔并产生机械性占位效应来引起静脉阻塞14,16,17,18。Mu 等人16报道了一种可重复且不可逆的CVST大鼠模型,该模型通过将一种可吸水膨胀的橡胶装置插入上矢状窦(SSS)而建立。植入后,这种可吸水膨胀的聚合物在窦腔内逐渐扩张,从而模拟缓慢起病且进行性加重的静脉阻塞。将一根直径为1.2 mm的硅胶棒插入上矢状窦,直至其后缘与窦腔齐平,从而诱导静脉回流受阻17。类似地,一种塑料移植物由前部圆锥段(最大直径0.12 cm)和逐渐变细变平的后部段(宽0.2 cm,长0.1 cm)组成,将其置入上矢状窦以诱导静脉回流阻塞18。球囊导管可定位并充气于静脉窦内,造成暂时性或逐渐加重的管腔狭窄。它们常与凝血酶或其他促血栓形成剂联合使用,以促进猪和犬模型中的血栓形成14,30。此类基于植入物的模型应与传统的结扎模型或FeCl3诱导模型相区分,因为它们在血栓形成机制和转化医学意义方面存在显著差异。

物种考虑

小鼠模型

在小鼠中,CVST 模型主要在上矢状窦(SSS)中建立,尽管皮层静脉也可能受累。目前有多种诱导方法可供选择。使用玫瑰红(Rose Bengal)和绿光进行光化学损伤可在 SSS 或浅表静脉中诱导富含血小板的血栓形成,具有精确的空间可控性和部分可逆性31。FeCl3 应用可在窦壁引起氧化性内皮损伤,从而产生稳定且可重复的血栓32,33。另一种方法是将预先制备的血凝块注入 SSS,可快速形成管腔内阻塞29。小鼠模型的主要优势在于其基因可操作性强,并且存在大量基因敲除品系,有助于深入研究免疫和炎症过程。然而,小鼠静脉窦体积较小,带来了技术上的困难,使手术操作和活体成像变得复杂。

大鼠模型

在大鼠中,脑静脉窦血栓形成(CVST)通常影响上矢状窦(SSS),尽管横窦也可能受累。目前存在多种诱导方法。在暴露的上矢状窦表面局部应用三氯化铁(FeCl3)可导致内皮损伤并引发血栓形成11。将促血栓物质直接注射至上矢状窦内可快速形成富含纤维蛋白的血栓,结果具有良好的可重复性34。部分或完全结扎上矢状窦并联合注射促血栓物质,无论是否辅助使用FeCl₃,均可诱导更广泛的多窦阻塞23,35。光化学诱导血栓形成,单独使用或与凝血酶联合使用,均可导致上矢状窦闭塞13,36。此外,将一种遇水膨胀的聚合物装置或塑料移植物插入上矢状窦,可引起持续的静脉流出道阻塞,从而便于研究慢性功能障碍16,18。另外,插入并随后取出硅胶栓棒可实现上矢状窦的急性闭塞及后续再通17。与小鼠相比,大鼠的静脉窦直径较大,提高了手术操作的可及性,并便于进行磁共振成像(MRI)或磁共振静脉成像(MRV)等精细影像学检查。然而,由于缺乏足够的遗传学工具,其在机制研究方面的应用受到限制。

沙鼠模型

沙鼠也被用于建立CVST模型,提供了一种互补的小型动物实验平台。在这些模型中,通常通过结扎上矢状窦(SSS)的后段来诱导血流停滞22,37。在桥静脉数量较少的动物中,SSS闭塞导致局部脑血流量和血红蛋白氧饱和度显著降低;而在桥静脉数量较多的个体中,脑血流则相对保持较好22。这些结果表明,个体间的解剖学差异可能显著影响脑部血流动力学,从而可能降低该模型实验结果的可重复性和稳定性。

兔模型

兔CVST模型通常涉及横窦,但有时也以乙状窦为靶点。诱导方法包括将FeCl3应用于窦壁,引起局部内皮损伤并形成血栓,以及将凝血酶或高岭土-脑磷脂混悬液直接注入管腔24,28。与啮齿类动物相比,兔子的静脉管径较大,有利于进行血管内干预和药物给药,因此适用于评估抗凝和溶栓疗法。然而,由于缺乏基因修饰工具,且在行为学或神经功能检测方面的适用性有限,其广泛应用受到限制。

猫模型

猫偶尔被用作中等体型的动物模型,以研究颅内静脉窦血栓形成(CVST)的病理生理后果。迄今为止,仅有一项研究通过显微外科结扎猫上矢状窦(SSS)后部的方法,建立了脑静脉性梗死的模型。在该模型中,上矢状窦后部的闭塞导致脑局部血流显著且可重复地减少,影响约45%的大脑区域,组织学检查显示为亚急性静脉性梗死,从而重现了严重CVST患者中观察到的静脉回流障碍的关键特征21。然而,该方法代表的是机械性阻塞,而非自发性血栓形成,因此在血栓生成或溶栓研究中的适用性受到限制。此外,导静脉解剖变异可能影响该模型的可重复性和稳定性。

猪模型

在猪模型中,颅内静脉窦血栓形成(CVST)通常以矢状窦(SSS)为靶点,偶尔也涉及颈内静脉38。已提出的造模方法包括:通过球囊导管扩张结合血管内注射凝血酶、组织凝血活酶或纤维蛋白胶14,26,30,39,以及将自体血凝块注入矢状窦并结扎双侧横窦的联合方法15。猪的静脉解剖结构和血流动力学与人类高度相似,因此是验证影像学技术、测试医疗器械以及评估可转化药理干预措施的理想模型。然而,较高的操作成本、复杂的围手术期管理需求以及获取途径有限,限制了其广泛应用。

犬类模型

在犬类中,通过双腔球囊导管经由每侧颈内静脉插入并置于窦汇处,诱导上矢状窦血栓形成。球囊充气导致静脉淤滞,再通过管腔内注射凝血酶进一步促进血栓形成,所形成的血栓可通过CT成像观察到40

非人灵长类动物模型

尽管非人灵长类动物在脑静脉结构方面与人类具有显著的解剖学相似性,但伦理限制严重阻碍了相关模型的开发,迄今为止尚未见报道任何非人灵长类动物的脑静脉窦血栓形成(CVST)模型41。研究人员在考虑使用非人灵长类动物模型时,应仔细评估其可行性,包括高昂的实验成本、非人灵长类动物资源有限、伦理审批以及科学合理性等因素。

模型分类

可逆模型与不可逆模型

根据血栓性闭塞是否能够自然或机械性地缓解,实验性CVST模型可分为可逆性和不可逆性两类。可逆性模型允许对血流恢复进行控制,因此非常适合研究血栓溶解、纤维蛋白溶解以及治疗性再灌注过程。由FeCl₃诱导形成的血栓在第7天时表现出部分自发再通11。由促血栓形成剂(如组织凝血活酶)诱导的血栓也显示出自发再通现象,在4周时的再通率为40%34。尽管神经功能缺损在第7天已有改善,但在光化学诱导的CVST模型中,窦部闭塞是否会发生自发再通仍不明确13。由于已有研究表明光化学性血栓在大脑中动脉中可发生自发再通,因此在CVST模型中也可能存在类似的可逆过程,但这一假设尚未得到实验验证42。此外,植入的硅胶棒或塑料移植物可保留在上矢状窦(SSS)内以建立不可逆模型,也可将其移除以构建可逆模型。这些可逆性模型对于研究抗凝和溶栓治疗的时间窗及疗效具有重要价值,因为它们允许观察自发性或诱导性再通过程。

相比之下,不可逆模型可诱导持续性静脉窦闭塞,且自发再通极小或完全无再通,因此特别适用于研究终末期血栓性阻塞、继发性组织损伤以及长期后遗症。常见的模型包括永久性结扎,可单独使用或与凝血酶及FeCl323联合使用。应用FeCl₃并联合注射凝血酶也显示出显著降低再通率24。此外,通过注射血凝块或球囊导管联合凝血酶诱导的阻塞通常被认为不可逆,因为在最初7天内未观察到自发再通14,29。在此时间范围内,水溶性膨胀橡胶同样可诱导不可逆性闭塞16。然而需要注意的是,这些闭塞的不可逆性尚未在更长时间范围内得到验证。这些方法可形成稳定且附着牢固的血栓,持续较长时间,为研究慢性静脉淤血、梗死及下游神经病理改变提供了可靠的平台。尽管这些不可逆模型在评估静脉阻塞的长期病理生理结局方面具有重要价值,但因其血栓设计为基本永久存在,故不太适用于关注自发再通、纤溶过程或短期溶栓干预的研究。这些模型的整体可逆性见图2

轻度与重度模型

实验性CVST模型还可根据血栓负荷的严重程度和实质损伤的范围进行分类。轻度模型(如光化学血栓形成、血块注射、硅胶棒、塑料移植物或局部应用FeCl3)仅引起有限的静脉淤血和轻微的实质损伤。这些模型特别适用于研究细微的炎症反应、早期微血管改变或代偿性血流动力学适应,而不会引发严重的神经功能缺损或高死亡率。

相比之下,重度模型涉及多窦血栓形成和更广泛的静脉闭塞,通常通过球囊导管扩张联合凝血酶注射、完全结扎联合凝血酶注射、光化学血栓形成联合凝血酶注射,或部分结扎联合凝血酶注射及三氯化铁(FeCl₃)应用来实现13,14,23,35。这些方法可导致广泛的静脉性梗死、脑水肿、癫痫发作以及更高的死亡率,为研究出血性转化、重度脑损伤的病理生理机制以及积极的治疗干预提供了可靠的平台。近期的大鼠研究表明,此类联合模型能够稳定地再现重度表型,因此在高危颅内静脉窦血栓(CVST)的转化研究以及新型抗凝或溶栓疗法的测试中具有重要价值。这些模型的整体严重程度如图3所示。

CVST 动物模型的验证

CVST 动物模型的成功主要从两个相互补充的方面进行评估:脑静脉血流和实质损伤。对静脉血流及实质改变进行全面评估,可确保 CVST 模型准确地复制人类疾病的血流动力学和组织水平特征,从而为模型验证和转化研究提供坚实的基础。

静脉窦血流评估

确认窦闭塞并量化脑静脉血流动力学的改变对于评估模型的成功至关重要。非侵入性成像方法,如磁共振静脉成像(MRV)或在啮齿类动物中的微计算机断层扫描(CT),可直接可视化血栓的存在及残余血流43,44。激光散斑对比成像(LSCI)可对上矢状窦(SSS)及旁窦皮层区域的相对血流灌注进行实时、高分辨率的评估,从而实现对静脉血流改变的动态监测45。多普勒超声可对上矢状窦残余管腔内的血栓大小和血流速度进行活体(in vivo)评估46。这些方法共同确定所诱导血栓的范围、完全性及稳定性。成功的CVST模型建立需具备窦闭塞的直接证据,其特征包括管腔充盈缺损、静脉血流中断或管腔内血栓形成的组织病理学证据。

脑实质损伤评估

CVST 常因静脉淤血、缺血及出血性转化而导致继发性脑实质损伤。磁共振成像(MRI)可在活体内检测水肿、梗死和出血,而组织病理学技术(如苏木精和伊红(H&E)染色、2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTC)染色以及神经元或神经胶质标记物的免疫组织化学染色)则可对组织损伤进行详细评估11,43,45。定量分析(包括梗死或出血体积测量以及神经元丢失评估)可进一步表征损伤程度。血脑屏障完整性的评估可通过伊文思蓝外渗实验进行,而脑水肿则可通过脑含水量测定来评估24,35。行为学测试(如神经功能评分、旷场实验、平衡木实验和转棒实验)可提供神经系统功能障碍及脑实质受损的证据35,45。脑实质损伤是 CVST 的继发性后果,因此在模型建立中被视为非必需指标。

啮齿类动物模型具有良好的遗传可操作性,非常适合免疫和炎症通路的机制研究47。然而,其静脉结构较小,给精确的外科操作和血流动力学评估带来挑战。较大的物种(如犬和猪)具有更易接近的静脉解剖结构,可实现多个静脉窦内血栓形成的诱导,并进行详细的血流动力学评估和药理学测试15。然而,由于操作复杂、成本高昂以及遗传工具的缺乏,限制了这些物种的广泛应用。尽管非人灵长类动物在生理和行为上更接近人类,但由于缺乏可重复的模型,其应用仍十分有限。标准化非人灵长类动物模型的缺失,限制了对复杂血流动力学相互作用以及可直接转化为人类脑静脉窦血栓(CVST)治疗的器械干预手段的研究。建立可在较大动物物种中重复的模型,将有助于弥补这一空白,并显著提升临床前研究的转化价值。在不同物种间应权衡动物福利负担:较小动物生理应激较低,但静脉结构极小;而较大动物尽管静脉解剖结构较大,却面临更高的生理应激和更复杂的外科操作。

可逆性模型适用于研究急性期机制、血栓溶解过程及药物疗效,而不可逆性模型则更适合探索急性期或慢性期脑静脉窦血栓形成(CVT)后下游的病理生理过程,因为其可模拟逐渐发生或持续存在的静脉阻塞。血栓形成的严重程度也会影响模型的应用价值:轻度模型可引起部分或完全的静脉窦闭塞,并伴随轻微的实质损伤,而重度模型则导致广泛的实质梗死和脑水肿。总体而言,这些模型为研究脑静脉窦血栓形成(CVST)的时间演变规律和病理生理机制,以及评估靶向治疗干预措施提供了全面的框架。伦理考量和动物福利应指导CVST模型的选择及实验设计。模型的严重程度,包括静脉闭塞范围、继发性实质损伤程度以及神经功能缺损,应在实验前明确定义,以最大限度减少动物痛苦。研究人员还应设定人道终点,并优先选择与科学问题相匹配的最轻度有效模型,以避免造成过度损伤。将这些伦理保障措施与模型开发相结合,有助于提升科学研究的严谨性和转化应用价值。

具有较高转化价值的模型包括使用球囊导管联合血栓形成剂的大型动物模型以及啮齿类动物血栓注射模型,因为这些模型能够形成富含纤维蛋白和红细胞的管腔内血栓,允许进行影像学验证,并可用于药理学治疗的测试。具有中等转化价值的模型包括三氯化铁(FeCl3)诱导模型和光化学模型,这些模型可重复性好,适用于下游机制研究和治疗筛选,但依赖于人为的内皮损伤。转化价值较低的模型包括基于永久性结扎的方法,这类方法过度强调静脉淤滞,因此不推荐用于病因学、抗凝或溶栓研究。

所有这些模型均可用于研究颅内静脉窦血栓形成(CVST)的下游病理生理学后果。溶栓研究应优先采用血栓注射模型或结合血栓形成剂的球囊导管模型,应避免使用永久性结扎、硅胶棒植入和塑料移植物植入。针对炎症、内皮损伤或再通机制的研究可采用三氯化铁(FeCl3)诱导或光化学诱导模型。基于水膨胀橡胶的模型特别适用于研究缓慢进展型CVST,因为植入物在静脉窦内逐渐膨胀,可模拟管腔进行性狭窄和迟发性静脉流出道阻塞。血管内装置验证和转化影像学研究应优先选用结合血栓形成剂的球囊导管猪模型。表1总结了常用诱导技术的推荐应用。

在常规实验室条件下,FeCl3诱导模型、血块注射模型、结扎联合血栓形成剂模型以及硅胶栓塞法通常具有较高的可行性。相比之下,光化学诱导模型和联合使用血栓形成剂的球囊导管法则更依赖于专业设备和技术基础设施。光化学法诱导脑静脉窦血栓形成(CVST)需要稳定特定波长的光源、精确的光学聚焦与定位系统,以及光敏剂的可控给药,因此该方法高度依赖专业的光学设备和技术经验。类似地,基于球囊导管的模型需要血管内操作器械和透视引导以实现导管的精确定位,同时要求操作者具备高超的血管内操控技能,因而仅限于具备专门介入设施和技术专长的实验室开展。上述诱导方法的可行性详见表1

不同CVST模型之间的可重复性存在显著差异。仅采用结扎的模型可重复性较低,主要原因是静脉引流和侧支循环存在解剖学上的变异性。使用球囊导管联合血栓形成剂的方法具有中等程度的可重复性,因为操作结果高度依赖于操作者的技术水平;光化学模型同样对光照范围和靶向精度较为敏感。相比之下,当采用标准化操作方案时,三氯化铁(FeCl3)诱导模型、血栓注射模型以及硅胶栓塞法通常表现出较高的可重复性。这些诱导方法的可重复性总结于表1中。

然而,目前仍存在若干局限性,制约着现有方法的临床相关性。现有的诱导技术虽能可靠地产生静脉闭塞,但很少能模拟人类脑静脉窦血栓形成(CVST)中观察到的复杂且多因素的病因,例如遗传性血栓形成倾向、全身性炎症、感染、自身免疫性疾病或静脉受压。因此,大多数模型主要反映的是血栓形成后的继发性病理后果,而非初始的致病事件。这一局限性限制了这些模型充分重现疾病机制的能力19

建立病因特异性的模型是未来重要的研究方向。诸如凝血酶或血块注射、三氯化铁(FeCl3)应用以及光化学损伤等技术,虽可产生大小和组成可重复的血栓,但无法反映与患者相关的危险因素或全身性状况。若能整合高凝状态、炎症刺激、激素影响或多种因素联合作用等条件,将显著提高临床前模型的临床相关性,推动靶向治疗研究的发展。尽管存在这些局限性,现有模型在评估抗凝剂和溶栓药物等药理学疗法,以及验证影像学技术和介入装置方面仍具有关键作用。未来的研究应融合遗传和系统性危险因素、多模式诱导方法以及先进影像技术,以更准确地模拟人类脑静脉窦血栓形成(CVST)的病理生理过程,从而提升转化潜力,支持靶向性、机制导向治疗策略的开发。

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结论

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CVST 模型建立成功与否的定义标准是静脉窦闭塞的直接证据,实质病变被视为可选指标。由 FeCl₃ 或光化学方法诱导的血栓形成通常具有可逆性,而基于永久性结扎、自体血块注射、球囊导管联合凝血酶或水溶性膨胀橡胶所建立的模型则通常导致不可逆性闭塞。多数模型仅引起轻度病理改变,而重度表型通常需要联合干预措施,例如球囊导管扩张联合凝血酶、完全结扎联合凝血酶,或部分结扎联合凝血酶注射及 FeCl₃ 应用。单纯结扎模型的可重复性较低,而光化学法及基于球囊导管的模型则受限于对专用设备和技术操作经验的要求。在转化相关性方面,大型动物中联合促血栓剂的球囊导管模型以及啮齿类动物的血块注射模型最具临床适用性。溶栓或再通研究应优先采用可逆性模型,避免使用永久性结扎或刚性闭塞装置。基于水溶性膨胀橡胶的模型特别适用于研究进展缓慢的 CVST 形式。血管内器械验证研究应优先选择使用球囊导管联合促血栓剂的猪模型。动物福利与伦理负担方面的考量应指导 CVST 模型的选择与实验设计。此外,开发病因特异性的模型可能有助于靶向性、机制导向治疗策略的临床前评估,而非人灵长类动物模型可能进一步提升转化相关性。

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披露

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作者声明无任何利益冲突。

致谢

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本工作得到中国国家自然科学基金(82401527)的支持。

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参考文献

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