Name: 大鼠急性心肌梗死 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-02-16T17:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 45 s
Description: 了解大鼠急性心肌梗死模型的建立方法，通过结扎左前降支动脉模拟缺血再灌注损伤。该方法用于研究心肌梗死面积、危险区域及心肌细胞死亡机制，为缺血性心脏病的治疗策略提供重要实验依据。

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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。

1. 手术区域的准备
<ol>
	<li>首先用70%乙醇对操作表面进行消毒。</li>
	<li>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。</li>
	<li>应备有棉纱布和棉签，以控制出血。</li>
	<li>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.）。</li>
	<li>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）。</li>
	<li>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”）。</li>
</ol>
2. 大鼠的准备与插管
<ol>
	<li>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。</li>
	<li>若确定动物健康，则称量250–300克的雄性大鼠（例如Sprague Dawley），并记录其识别特征。</li>
	<li>随后使用戊巴比妥（80 mg/kg）对大鼠进行麻醉；通过按压大鼠趾甲床（足趾夹捏反射）检测肢体回缩反应，以确认适当的麻醉深度，并在手术过程中定期重复检查。</li>
	<li>手术时给予布托啡诺（0.1–2.5 mg/kg；皮下注射）。</li>
	<li>然后使用电动剃毛器剃除颈部和胸部区域的毛发。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，必须将手术区域的毛发完全剃净，以维持无菌状态。</li>
	<li>剃毛区域需用聚维酮碘溶液擦洗并消毒，随后用70%酒精擦拭；该聚维酮碘和酒精的擦洗及消毒步骤需重复三次。</li>
	<li>将麻醉后的动物仰卧位放置于恒温毯系统（加热垫）上，以维持体温。</li>
	<li>通过在气管上方的颈部正中做一5 mm切口并分离肌肉组织，小心暴露气管，以增强插管时的视野清晰度，随后进行气管插管。</li>
	<li>此操作有助于更清晰地观察气管插管（聚乙烯管，规格90；PE 90）的插入过程，该导管边缘呈斜面，便于顺利通过喉部。</li>
	<li>在手术体视显微镜辅助下，通过小心移动舌头并观察气管及气管插管入口，将气管插管插入气管内。</li>
	<li>随后将气管插管连接至Kent Scientific呼吸机（TOPO双模式），设置呼吸频率为每分钟80次，潮气量为每100克体重1.2 ml，以实现机械通气。</li>
	<li>将无菌手术巾覆盖于大鼠身体上，仅暴露手术区域，从而最大限度减少术中污染风险。</li>
	<li>手术操作者及助手须佩戴口罩、手术衣和手套；在不同大鼠手术之间需更换手套。</li>
</ol>
3. 左前降支（LAD）动脉暂时性结扎
<ol>
	<li>待呼吸稳定后，使用止血钳或圆头剪刀在左侧第四肋间隙处打开胸腔，仅分离肋间组织而不切断，以减少出血风险。</li>
	<li>将胸腔牵开器置于第四肋间隙，以撑开肋骨，充分暴露左心室（LV），操作过程中需格外小心，避免损伤肺组织。</li>
	<li>随后切开心包膜，但尽可能保留其原位。</li>
	<li>在手术立体显微镜下辨认近端左前降支（LAD）动脉（图-1），并使用6-0 Prolene缝线对LAD进行短暂结扎（或使用滑结），造成30分钟的缺血期（图-1），但不将心脏外翻。</li>
	<li>为实现心脏再灌注，在LAD结扎30分钟后，使用显微外科剪刀剪断由6-0 Prolene缝线形成的结扎线（或松开滑结）。</li>
	<li>在假手术对照组大鼠中，操作步骤完全相同，但不对LAD进行短暂结扎。</li>
	<li>随后短暂（1–2秒）夹闭呼吸机的呼气端，以使肺重新充气。</li>
	<li>移除胸腔牵开器，使用2-0 Prolene缝线以间断缝合法将肋骨拉拢闭合。</li>
	<li>肋骨闭合后，再次短暂（1–2秒）夹闭呼吸机的呼气端，以确保呼吸正常。</li>
	<li>皮肤使用6-0 Prolene缝线以连续缝合法闭合。</li>
</ol>
4. 确认左前降支冠状动脉结扎成功
<ol>
	<li>通过观察缝合远端心肌组织变白以及前壁功能障碍，可确认左前降支（LAD）结扎成功；这与短暂性 LAD 结扎期间所观察到的现象一致。</li>
	<li>通过心肌组织恢复为红色，并观察到前壁运动部分恢复，可确认再灌注成功；此现象在短暂性 LAD 结扎后立即出现。</li>
	<li>注意：对于需要评估心脏功能及心脏重构的研究（时间范围为7至28天及以上），应在 LAD 结扎术后24小时进行超声心动图检查，以确定所诱导心肌梗死的程度。所有经超声心动图测定左心室短轴缩短率（LV FS）&lt; 20%、且前壁运动障碍与梗死区域相符的动物，将被选入后续的心功能和心脏重构研究。假手术对照组大鼠的左心室短轴缩短率（LV FS）预期为正常范围，介于40–45%之间（del Monte et al）。</li>
</ol>
5. 术后恢复
<ol>
	<li>手术完成后，应移除动物身上的无菌铺巾。需持续监测动物的体温（通过直肠温度计测量）、呼吸频率（通过视觉观察）、心率（通过触诊）以及疼痛的异常表现，直至动物恢复自主活动能力。</li>
	<li>将大鼠从呼吸机上移下后，放入动物笼中，使其从麻醉状态中恢复。在该笼子中，一端将使用加热垫进行加热，以便大鼠可自行寻找温暖区域。此外，在此观察期间应为大鼠提供饮水。</li>
	<li>若术后观察到脱水迹象，需经腹腔注射（IP）0.5 ml无菌生理盐水。</li>
	<li>术后应立即皮下注射（SQ）布托啡诺（0.1–2.5 mg/kg），并在术后恢复期间继续使用。</li>
	<li>注意：对于需在一段时间内（7至28天及以上）评估心脏功能与心脏重构的研究，应在术后每6小时给予一次布托啡诺（0.1–2.5 mg/kg SQ），持续24至48小时。此外，还应提供卡洛芬口服片剂（Rimadyl, Bioserv tablet）（每日1片），至少持续术后48小时。</li>
</ol>
6. 缺血再灌注的组织学评估
<ol>
	<li>完成4小时再灌注期后，用80 mg/kg戊巴比妥再次麻醉大鼠，并重新结扎左前降支（LAD）（或重新扎紧滑结）（Huang等和Kaiser等）。</li>
	<li>随后向右心室腔内注射1 ml 5%伊文思蓝溶液（溶于磷酸盐缓冲液中），灌注2分钟。</li>
	<li>2分钟后，向右心室腔内注射1 ml饱和氯化钾溶液，以停止心脏跳动。</li>
	<li>迅速取出心脏，包埋于2%琼脂糖磷酸盐缓冲液中，切成1–2 mm厚的切片。</li>
	<li>将存活心肌组织用2%氯化三苯基四氮唑（TTC）染色20分钟，并拍摄每一切片的图像。随后对图像进行定量分析，以确定心肌区域面积：（1）非危险区（蓝色区域）；（2）危险区（AAR；红色与白色区域）；（3）梗死区（白色“未染色”区域）（图2）。</li>
</ol>
7. 代表性结果
对于涉及评估梗死面积和风险区域（AAR）的研究，可在再灌注4小时后采用伊文思蓝染料和氯化三苯基四氮唑（TTC）染色法进行检测。通过观察结扎线远端心肌组织变白以及前壁功能障碍，可确认左前降支（LAD）结扎操作正确，这与短暂性LAD结扎期间的观察结果一致。再灌注成功可通过心肌组织恢复红色以及前壁运动部分恢复来验证，该现象应在短暂LAD结扎后立即观察到。对于需要在一段时间内（7至28天或更长）评估心脏功能及心脏重构的研究，缺血后正确结扎并完成再灌注也可通过组织变白、前壁运动功能障碍以及再灌注后组织恢复红色并伴随部分室壁运动恢复来确认。此外，可在LAD结扎术后24小时进行超声心动图检查，以评估诱发的心肌梗死程度，从而判断心脏功能是否受损。所有经超声心动图测定左心室短轴缩短率（LV FS）< 20%、且前壁运动异常符合梗死特征的动物，将被筛选出来用于后续的心功能和心脏重构研究。假手术对照组大鼠的左心室短轴缩短率（LV FS）应正常，介于40–45%之间（del Monte）。
<img src="/files/ftp_upload/2464/2464fig1.jpg" alt="人类心脏解剖图；冠状动脉细节，标注分支。" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图1"> 图1. 心肌梗死及左前降支结扎示意图。（1）心肌梗死示意图，以及（2）使用缝线结扎左心室前降支（LAD）动脉，用于模拟由斑块形成引起的心肌梗死。
<img src="/files/ftp_upload/2464/2464fig2.jpg" alt="聚合物共混相分离；显微图像；颜色分布分析。" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图2"> 图2. 大鼠心肌梗死后心脏的代表性图像。该图像显示大鼠心脏中蓝色区域（非阻塞冠状动脉灌注区）、红色区域（阻塞冠状动脉灌注区，指示梗死风险区（AAR））以及白色/黄色区域（位于AAR内的梗死区域）。

<ol><li>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. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SC.ACC%2FAHA+Guidelines+for+the+Evaluation+and+Management+of+Chronic+Heart+Failure+in+the+Adult%3A+Executive+Summary+A+Report+of+the+American+College+of+Cardiology%2FAmerican+Heart+Association+Task+Force+on+Practice+Guidelines+%28Committee+to+Revise+the+1995+Guidelines+for+the+Evaluation+and+Management+of+Heart+Failure%29%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">SC.ACC/AHA Guidelines for the Evaluation and Management of Chronic Heart Failure in the Adult: Executive Summary A Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (Committee to Revise the 1995 Guidelines for the Evaluation and Management of Heart Failure).</a> Circulation. 104, 2996-3007 (2001).</li>
<li>Goldman, S., Raya, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rat+infarct+model+of+myocardial+infarction+and+heart+failure%5BTitle%5D)+AND+%22J+Card+Fail%22%5BJournal%5D)">Rat infarct model of myocardial infarction and heart failure.</a> J Card Fail. 1, 169-177 (1995).</li>
<li>Tarnavski, O., McMullen, J. R., Schinke, M., Nie, Q., Kong, S., &amp, I. zumo, S, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+cardiac+surgery%3A+comprehensive+techniques+for+the+generation+of+mouse+models+of+human+diseases+and+their+application+for+genomic+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Genomics%22%5BJournal%5D)">Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies.</a> Physiol Genomics. 16, 349-360 (2004).</li>
<li>Thygesen, K., Alpert, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Universal+Definition+of+Myocardial+Infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Universal Definition of Myocardial Infarction.</a> Circulation. 116, 2634-2653 (2007).</li>
<li>Vasilyev, N., Williams, T., Brennan, M. L., Unzek, S., Zhou, X., Heinecke, J. W., Spitz, D. R., Topol, E. J., Hazen, S. L., Penn, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Myeloperoxidase-generated+oxidants+modulate+left+ventricular+remodeling+but+not+infarct+size+after+myocardial+infarction%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Myeloperoxidase-generated oxidants modulate left ventricular remodeling but not infarct size after myocardial infarction.</a> Circulation. 112, 2812-2820 (2005).</li>
<li>McConnell, B. K., Popovic, Z., Mal, N., Lee, K., Bautista, J., Forudi, F., Schwartzman, R., Jin, J. P., Penn, M., Bond, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disruption+of+protein+kinase+A+interaction+with+A-kinase-anchoring+proteins+in+the+heart+in+vivo%3A+effects+on+cardiac+contractility%2C+protein+kinase+A+phosphorylation%2C+and+troponin+I+proteolysis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Disruption of protein kinase A interaction with A-kinase-anchoring proteins in the heart in vivo: effects on cardiac contractility, protein kinase A phosphorylation, and troponin I proteolysis.</a> J Biol Chem. 284, 1583-1592 (2009).</li>
<li>Monte, D. el, Butler, F., Boecker, K., Gwathmey, W., K, J., Hajjar, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+technique+of+aortic+banding+followed+by+gene+transfer+during+hypertrophy+and+heart+failure%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Genomics%22%5BJournal%5D)">Novel technique of aortic banding followed by gene transfer during hypertrophy and heart failure.</a> Physiol. Genomics. 9, 49-56 (2002).</li>
<li>Huang, M. H., Nguyen, V., Wu, Y., Rastogi, S., McConnell, B. K., Wijaya, C., Uretsky, B. F., Poh, K. K., Tan, H. C., Cheng, J., Perin, E., Fujise, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synergistic+Infarct+Size+Reduction+by+Combination+Therapy+with+Milrinone+and+Esmolol+at+Early+Reperfusion+during+Acute+Myocardial+Infarction%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">Synergistic Infarct Size Reduction by Combination Therapy with Milrinone and Esmolol at Early Reperfusion during Acute Myocardial Infarction.</a> American Journal of Physiology. , Forthcoming Forthcoming.</li>
<li>Kaiser, R. A., Bueno, O. F., Lips, D. J., Doevendans, P. A., Jones, F., Kimball, T. F., Molkentin, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+inhibition+of+p38+mitogen-activated+protein+kinase+antagonizes+cardiac+injury+and+cell+death+following+ischemia-reperfusion+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Targeted inhibition of p38 mitogen-activated protein kinase antagonizes cardiac injury and cell death following ischemia-reperfusion in vivo.</a> J Biol Chem. 279, 15524-15530 (2004).</li>
</ol>

无利益冲突声明。

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...

<table><tbody><tr><td>呼吸机</td><td>Kent Scientific</td><td>TOPO</td><td>TOPO 双模式</td></tr><tr><td>恒温循环器 E103</td><td>Harvard Apparatus</td><td>732802</td><td></td></tr><tr><td>恒温毯系统</td><td>Harvard Apparatus</td><td>55-7222F</td><td></td></tr><tr><td>体视显微镜</td><td>Nikon Instruments</td><td>MMA36300</td><td>SMZ-645 变焦体视显微镜</td></tr><tr><td>电热灭菌器</td><td>Harvard Apparatus</td><td>610183</td><td></td></tr><tr><td>电动剃须刀</td><td>GE Healthcare</td><td></td><td></td></tr><tr><td>刀片和刀柄</td><td>Welch Allyn</td><td>690047-1</td><td>标准（灯式）喉镜刀片</td></tr><tr><td>手术剪</td><td>Fine Science Tools</td><td>14014-17</td><td></td></tr><tr><td>手术剪</td><td>Fine Science Tools</td><td>14072-10</td><td></td></tr><tr><td>镊子</td><td>Fine Science Tools</td><td>11028-15</td><td></td></tr><tr><td>弯头镊子</td><td>Fine Science Tools</td><td>11001-12</td><td></td></tr><tr><td>持针器</td><td>Fine Science Tools</td><td>12004-18</td><td></td></tr><tr><td>持针器</td><td>Fine Science Tools</td><td>91201-13</td><td></td></tr><tr><td>胸腔牵开器</td><td>Fine Science Tools</td><td>17008-07</td><td></td></tr><tr><td>面罩</td><td>VWR international</td><td>47730-640</td><td></td></tr><tr><td>纱布海绵</td><td>Dermacea</td><td>441205</td><td></td></tr><tr><td>无菌手套</td><td>Cardinal Health</td><td>2D7203I</td><td></td></tr><tr><td>PE 90 管路</td><td>BD Biosciences</td><td>427420</td><td></td></tr><tr><td>20 ml 注射器</td><td>BD Biosciences</td><td>301625</td><td></td></tr><tr><td>6-0 Prolene 缝线</td><td>Ethicon Inc.</td><td>8706H</td><td></td></tr><tr><td>2-0 丝线缝线</td><td>Ethicon Inc.</td><td>K873H</td><td></td></tr><tr><td>戊巴比妥钠注射液</td><td>OVATION Pharmaceuticals</td><td>NDC 67386-501-55</td><td></td></tr><tr><td>聚维酮碘</td><td>NOVAPLUS</td><td>V10-8204</td><td></td></tr><tr><td>布托啡诺</td><td>Pharmaceuticals Inc.</td><td>NDC 12496-0757-1</td><td></td></tr></tbody></table>

大鼠急性心肌梗死模型

Acute Myocardial Infarction in Rats

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。

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。

由于心力衰竭是美国（Hunt）死亡的主要原因，生物医学研究对于推进心血管疾病医疗治疗至关重要……

本实验的总体目标是建立大鼠急性心肌梗死模型，用于研究心肌缺血即刻反应及随后再灌注损伤相关的心脏信号转导机制。这些反应包括梗死面积、风险区域以及细胞死亡。第一步是通过在胸部左侧第四肋间做一小切口并分离肋骨，暴露左心室。左前降支动脉（LAD）在缺血期后暂时结扎30分钟。在经历4小时再灌注期后，松开LAD结扎以实现心脏再灌注。在心脏被切除并检测梗死心肌区域（风险区与非风险区）大小之前，再次结扎LAD。最终，通过梗死心肌的组织学评估结果，可用于探索治疗心力衰竭的治疗策略。该技术可揭示与缺血早期反应相关的信号转导机制，继而分析梗死面积、风险区域和细胞死亡等有效损伤指标。该模型可用于评估治疗缺血性心脏病的新型治疗策略。本次实验操作将由高级研究助理和X（休斯顿大学药理学与制药科学系Bradley McConnell博士实验室的高级博士后研究员）进行演示，休斯顿大学为德克萨斯医学中心的机构成员。在手术开始之前，必须使用70%乙醇对操作台面进行消毒。每次手术前，使用热珠灭菌器对所有外科手术器械进行灭菌。所需器械包括两把手术剪、一把镊子、一把弯头镊子、两个持针器和一个胸腔牵开器。调节恒温毯系统的温度，使其将动物体温维持在37±1°C。梗死灶的大小取决于阻塞持续时间以及体温。应备好棉纱布和棉签以及时处理出血。只有通过体格检查（包括肉眼观察、心率、呼吸频率、体温和体重测量）的动物方可用于本研究。在手术前一天记录将接受手术的健康动物的体重和鉴别特征。给予一次剂量的丁丙诺啡。在整个操作过程中必须佩戴口罩、手术衣和手套，且在每例手术之间必须更换手套。首先对大鼠进行麻醉，并通过彻底剃除颈部和胸部区域的毛发来准备手术部位。用聚维酮碘溶液对剃毛区域进行消毒，随后使用70%乙醇。重复此操作三次。将动物置于恒温毯系统上，以妥善维持其体温。使其右侧卧位。将聚乙烯管的边缘斜面处理，可使其更易于插入喉部。在手术体视显微镜的辅助下插入气管插管。根据需要轻柔地调整舌头位置，并始终保持气管在视野中。将气管插管连接至呼吸机，设置呼吸频率为每分钟80次，潮气量为每100克体重1.2毫升。建立机械通气后，用无菌手术巾覆盖大鼠，仅暴露手术区域。待呼吸稳定后，于左侧第四肋间切开胸腔。尽量减少对组织的切割程度，以降低出血风险。将胸腔牵开器置于第四肋间并撑开肋骨，以暴露左心室（LV），操作时需注意避免损伤肺组织。接着切开心包膜，但应保留其原位。若条件允许，使用手术体视显微镜辨认近端前降支（LAD）动脉。短暂地、结扎或用滑结结扎LAD以诱导缺血，注意不要将心脏本身外翻。通过观察缝合处远端心肌组织变白以及缺血期间前壁功能障碍来确认LAD结扎成功。经过30分钟的缺血期后，使用显微外科剪刀剪断或松开左前降支（LAD）周围的结扎线，开始心脏再灌注。再灌注成功的标志是心肌组织恢复红色，以及在松开LAD结扎后立即观察到前壁运动的部分恢复。假手术对照组大鼠的操作步骤相同，唯一区别在于不进行LAD的暂时性结扎。移除胸腔牵开器，使用间断缝合方式将肋骨收拢。肋骨闭合后，通过抽出胸腔内的空气建立负压，以确保正常呼吸。最后，使用连续缝合方式闭合皮肤。术后将大鼠放入带有加热垫和饮水装置的笼子中，通过直肠温度计监测体温，通过视觉观察呼吸频率，通过触诊心搏监测心率，并观察疼痛的异常体征，直至动物能够自主活动。应给予无菌生理盐水。若观察到脱水症状，应在手术后立即给予布托啡诺。经过四小时的再灌注期后，将重新麻醉的大鼠放回手术区域。如前所述观察左心室，并再次结扎LADA，或重新打结滑结。向右心室腔内注射1毫升5%伊文思蓝生理盐水溶液，灌注两分钟。此阶段结束后，向右心室腔内注射1毫升饱和氯化钾溶液，以停止心脏跳动，迅速取出心脏并将其包埋于预热的2%琼脂磷酸盐缓冲生理盐水中。待琼脂在室温下凝固后，将心脏切成1至2毫米的切片。用2%三苯基四氮唑氯化物（TTC）对存活的心肌进行染色，染色20分钟，然后拍摄每一片切片的图像。以下是一张典型的大鼠心脏图像。再灌注4小时后，蓝色区域代表未发生阻塞或无缺血风险的灌注区。红色区域表示有梗死风险的区域，而白色和黄色区域则表示在风险区域内已发生梗死的心肌组织。观看本视频后，您应能够充分掌握在大鼠中建立急性心肌梗死模型的方法，该动物模型可用于模拟人类缺血性心脏病。该模型可用于研究缺血后的即刻反应，以及在数小时内发生的再灌注损伤，例如梗死面积、风险区域和细胞死亡。如您在本视频中所见，祝您的实验顺利成功。

Research

科研

JoVE Journal

Medicine

医学

大鼠急性心肌梗死

本文描述了一种在小鼠中建立心肌梗死的高可重复性模型，该模型仅需最少的侵入性操作。该模型易于实施，具有高重复性和高存活率。因此，该模型将减少实验所需的动物数量，符合3R原则（替代、优化和减少）的要求。...

小鼠心肌梗死诱导的微创手术操作

心肌梗死（MI）不仅会导致心脏功能受损，还会引发杏仁核的细胞凋亡，杏仁核是参与心肌梗死后行为学改变的脑区。本方案描述了如何诱导心肌梗死、采集杏仁核组织，并检测其中的caspase-3活性——一种细胞凋亡的标志物。...

通过光谱荧光法测定心肌梗死后大鼠杏仁核中的 Caspase-3 活性

啮齿类动物心肌梗死（MI）的死后评估基于对染色心脏切片上梗死区域的定量分析。本文介绍了一种准确量化梗死面积的方法，该方法通过对收获的大鼠心脏从基底部到心尖部进行系统性取样，并对三色染色的组织学切片进行图像分析。...

大鼠慢性心肌梗死的组织学定量分析

我们提供了一种在小鼠模型中进行左前降支动脉（LAD）结扎的可靠方法。该方法相较于其他方法侵入性较小，涉及气管插管、左侧开胸入路以及胸腔穿刺。该方法可用于构建急性与慢性心肌梗死（MI）的动物模型。...

小鼠左前降支冠状动脉结扎：一种改进且简化的心肌梗死模型

本文介绍了一种外科手术方法，用于实现小鼠左前降支冠状动脉的永久性结扎。该模型对于研究心肌梗死的病理生理学及其伴随的生物学过程具有重要意义。...

采用左前降支冠状动脉永久性结扎的小鼠心肌梗死模型

本文介绍了一种采用微创方法在大鼠中高效实施心肌缺血及随后慢性再灌注的技术。此外，通过超声心动图和离体工作心脏方法评估大鼠左心室血流动力学功能。...

一种诱导大鼠心肌梗死的半微创方法及利用离体工作心脏系统评估心脏功能

在充分麻醉的条件下，通过肋间切口将小鼠心脏外置，并使用大多数实验室 readily available...

一种改良的简易小鼠心肌梗死诱导方法

通过使用自制的牵开器、聚氯乙烯管和独特的打结方法，改进了大鼠心脏心肌缺血-再灌注模型。心电图、氯化三苯基四氮唑和组织学染色以及生存率分析结果表明，改进模型组的成功率和生存率均高于现有模型组。...

改良的大鼠心肌缺血-再灌注损伤模型

斑马鱼是研究脊椎动物心脏再生机制的一个重要模型。本文介绍一种利用低温损伤在成年斑马鱼中诱导心肌梗死的实验方案。该方法可导致心室壁约20%区域发生大规模细胞死亡，与哺乳动物心肌梗死中观察到的现象相似。...

利用低温损伤法在成年斑马鱼中诱导心肌梗死

我们介绍了如何对小鼠心脏进行磁共振成像（MRI）和正电子发射断层扫描（PET）成像。该方案专为评估心肌梗死和心力衰竭模型中治疗效果而设计。...

小鼠心肌梗死模型中的磁共振成像与正电子发射断层扫描

了解大鼠急性心肌梗死模型的建立方法，通过结扎左前降支动脉模拟缺血再灌注损伤。该方法用于研究心肌梗死面积、危险区域及心肌细胞死亡机制，为缺血性心脏病的治疗策略提供重要实验依据。

大鼠急性心肌梗死模型

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