2021年11月4日
模拟人类疾病自然进程的心肌梗死(MI)动物模型对于理解病理生理机制以及测试新兴疗法的安全性和有效性至关重要。本文介绍了一种通过经皮植入栓塞线圈建立的心肌梗死猪模型。
该方案之所以重要,是因为它能够在可转化的动物模型中以可行且可重复的方式模拟人类心肌梗死。该方法的主要优势在于避免了传统的开胸手术以及随之而来的术后炎症反应,因此是模拟人类心肌梗死的最佳选择之一。
该技术适用于根据缺血区域的解剖范围来模拟心肌梗死及更严重的心力衰竭。首先将麻醉后的动物仰卧位放置于手术台上,并用胶带或绷带固定四肢。将心电图电极皮下植入动物的四肢,以记录实验过程中ST段、T波及心率的变化。
将脉搏血氧仪置于动物的舌部或口唇一角,无创血压袖带置于前肢。使用食管探头测量体温。在无菌条件下,先用外科皂液清洁右侧股部区域,再用聚维酮碘溶液和酒精交替擦拭三次。
外科洗手后穿戴无菌手术衣和无菌手套。随后用无菌手术单覆盖动物。使用肝素化生理盐水冲洗针头、血管鞘、J型导丝、引导导管、导丝、微导管以及造影剂注射三通套件。
使用超声定位股浅动脉与股深动脉的分叉处。将探头置于分叉处近端2至3厘米的股总动脉位置,并使探头中心与股总动脉对齐。随后将穿刺针置于探头中心,以约45度角穿刺动脉。
随后,采用改良的塞丁格技术插入6法式血管鞘,并通过鞘管给予肝素。首先将J形头导丝插入JR4r指引导管,然后将导丝经鞘管送入升主动脉。将导管沿瓣膜表面向上放置。
移除导丝后,将导管连接至注射三通系统,并冲洗整个系统。在透视引导下,将导管插入左主冠状动脉,注入10毫升碘造影剂以显示左冠状动脉系统。分别在左前斜40度和右前斜30度体位下进行血管造影。
在荧光透视引导下,将预先安装在微导管上的 0.014 英寸导丝推进至前降支中段或左回旋支远端冠状动脉。在荧光透视引导下,沿导丝将微导管推进至预定位置,以便释放弹簧圈。撤出导丝,选择弹簧圈。
在透视引导下,通过微导管输送弹簧圈,并缓慢注入5 mL碘化造影剂以确认弹簧 圈位置正确。将导丝置于侧支血管内,进行对照注射,确保在需要植入第二枚弹簧圈时仍可进入该动脉。等待弹簧圈形成血栓并闭塞血管。
57头猪接受了冠状动脉线圈植入术,其血管造影显示在左回旋支边缘支远端或左前降支冠状动脉远端出现心肌梗死。该模型的死亡率为19%,与心肌梗死相关并发症有关。在所有动物发生心肌梗死后30天,进行了磁共振成像分析,评估左回旋支边缘支和左前降支远端冠状动脉梗死情况。左回旋支边缘冠状动脉内的线圈释放影响了左心室侧壁。
虽然室间隔是远端左前降支冠状动脉放置过程中受影响最显著的区域,但在对心脏进行切片后,也证实了左回旋支边缘支冠状动脉及远端左前降支冠状动脉在弹簧圈成形术后存在梗死区域。其中最关键的步骤首先是将微导管准确置入正确位置。
其次,选择合适的线圈尺寸;第三,正确地进行输送。得益于该模型,研究人员可以探索新的治疗方法,并研究心肌梗死的病理生理机制。
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本文介绍了一种在猪体内建立心肌梗死(MI)的模型,该模型高度模拟人类疾病,有助于研究病理生理机制及治疗干预措施。该模型采用经皮栓塞线圈方法,避免了传统的开胸手术。
可靠的大型动物心肌梗死(MI)模型对于转化性心血管药物和细胞治疗的研发至关重要。在猪体内通过经皮线圈置入可实现可重复的、具有临床相关性的MI诱导,且无需开胸手术,从而提高了临床前有效性和安全性研究的预测可信度。该模型加强了从发现到新型心脏干预手段临床前验证之间的转化桥梁作用。
这种猪心肌梗死模型可整合到从靶点验证到先导化合物优化及转化研究的整个临床前研究流程中。