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上海申知心生物科技有限公司
主營(yíng)產(chǎn)品： 高血脂癥動(dòng)物模型,心血管疾病動(dòng)物模型,缺血性心臟病動(dòng)物模型 |
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更新時(shí)間：2025-04-29 10:00:58瀏覽次數(shù)：9506
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心肌缺血再灌注損傷（Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury, MIRI）模型是研究心血管疾病機(jī)制、藥物篩選及治療策略的重要工具。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求，模型可分為在體動(dòng)物模型、離體心臟模型和細(xì)胞模型三類。以下從模型構(gòu)建方法、驗(yàn)證評(píng)估手段、優(yōu)缺點(diǎn)及最新進(jìn)展等方面展開論述。
在體動(dòng)物模型
（1）冠狀動(dòng)脈結(jié)扎法
這是常用的在體模型構(gòu)建方法，適用于大鼠、小鼠、兔等動(dòng)物。核心步驟包括：
動(dòng)物選擇：大鼠（SD或Wistar品系，體重250-350 g）或小鼠（C57BL/6品系，體重20-25 g），常選用雄性以減少激素干擾。
手術(shù)操作：
麻醉后開胸暴露心臟，結(jié)扎左冠狀動(dòng)脈前降支（LAD），通過(guò)心電圖ST段抬高或T波異常確認(rèn)缺血成功。
再灌注時(shí)松開結(jié)扎線，觀察心電圖恢復(fù)和心肌顏色變化。
改良技術(shù)：
免氣管插管和剪斷肋骨，縮短手術(shù)時(shí)間（如的大鼠模型成功率80%）。
使用特制線栓控制缺血/再灌注時(shí)間，減少二次開胸風(fēng)險(xiǎn)。
（2）微創(chuàng)模型
通過(guò)小切口或經(jīng)皮穿刺結(jié)扎LAD，減少手術(shù)創(chuàng)傷，適用于長(zhǎng)期觀察。
離體心臟模型（Langendorff系統(tǒng)）
構(gòu)建方法：離體心臟通過(guò)主動(dòng)脈逆行灌注含氧緩沖液，模擬缺血（停灌）和再灌注（復(fù)灌）。
優(yōu)化參數(shù)：樹鼩模型中，30分鐘缺血+30分鐘再灌注為優(yōu)條件，通過(guò)檢測(cè)乳酸脫氫酶（LDH）、肌酸激酶MB（CK-MB）和丙二醛（MDA）等指標(biāo)驗(yàn)證損傷程度。
優(yōu)勢(shì)：排除神經(jīng)體液干擾，直接觀察心肌代謝變化。
細(xì)胞模型
乳鼠心肌細(xì)胞或H9c2細(xì)胞：通過(guò)缺氧/復(fù)氧（如氮?dú)饽M缺血、氧氣模擬再灌注）或化學(xué)誘導(dǎo)（如連二亞硫酸鈉耗氧）構(gòu)建模型。
關(guān)鍵參數(shù)：缺血時(shí)間5小時(shí)可顯著降低細(xì)胞活性（CCK-8檢測(cè)），LDH釋放和ATP水平變化反映損傷程度。
生理功能檢測(cè)
心電圖（ECG） ：ST段抬高、T波倒置及心律失常提示缺血成功；再灌注后ST段回落但出現(xiàn)室性早搏等異常。
心臟超聲或磁共振成像（MRI） ：評(píng)估心室壁運(yùn)動(dòng)異常和射血分?jǐn)?shù)變化。
生化指標(biāo)
心肌酶譜：血清CK-MB、LDH、AST升高直接反映心肌細(xì)胞膜損傷。
氧化應(yīng)激標(biāo)志物：MDA含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性評(píng)估自由基損傷。
形態(tài)學(xué)與組織學(xué)分析
TTC染色：活心肌呈紅色，梗死區(qū)蒼白色，定量梗死面積。
Evans Blue/TTC雙染色：區(qū)分缺血危險(xiǎn)區(qū)與梗死區(qū)。
病理切片：觀察心肌纖維斷裂、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)及壞死。
新型技術(shù)
3D定量分析：基于模板匹配自動(dòng)計(jì)算缺血范圍和再灌注效率，靈敏度高于傳統(tǒng)視覺(jué)評(píng)分。
單細(xì)胞RNA測(cè)序：揭示缺血再灌注后心肌細(xì)胞基因表達(dá)譜變化。
| 模型類型 | 優(yōu)點(diǎn) | 局限性 | 適用場(chǎng)景 |
|---|---|---|---|
| 在體動(dòng)物模型 | 生理環(huán)境真實(shí)，可模擬全身反應(yīng) | 手術(shù)難度高，死亡率較高 | 整體病理機(jī)制研究、藥效評(píng)價(jià) |
| 離體心臟模型 | 排除神經(jīng)體液干擾，可控性強(qiáng) | 缺乏全身循環(huán)，存活時(shí)間短 | 心肌代謝及離體干預(yù)研究 |
| 細(xì)胞模型 | 高通量、低成本，適合分子機(jī)制研究 | 無(wú)法模擬組織微環(huán)境復(fù)雜性 | 信號(hào)通路解析、藥物初篩 |
機(jī)制研究
中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)：大鼠模型中，再灌注2小時(shí)MPO活性達(dá)峰值，提示中性粒細(xì)胞介導(dǎo)氧化損傷。
微血管阻塞：通過(guò)單細(xì)胞測(cè)序發(fā)現(xiàn)再灌注后微血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡顯著增加。
藥物開發(fā)
靶向治療：如抑制BMP3b可減輕心肌細(xì)胞凋亡，miRNA調(diào)控PBOV1抑制肝細(xì)胞癌轉(zhuǎn)移的類似策略或可借鑒[[資料未直接引用，需結(jié)合背景知識(shí)]]。
抗氧化劑：通過(guò)離體模型驗(yàn)證褪黑素減少M(fèi)DA生成的效應(yīng)。
技術(shù)改良
手術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化：提出改良結(jié)扎技術(shù)，將小鼠模型成功率提高至90%以上。
人工智能輔助：3D定量方法提升梗死面積評(píng)估精度。
研究案例
目的：研究異槲皮素對(duì)急性心肌梗死大鼠心肌梗死的保護(hù)機(jī)制和作用
結(jié)論：異槲皮素通過(guò)抗炎和抗凋亡因子以及調(diào)節(jié)TLR4 - NF -κB信號(hào)通路來(lái)改善急性心肌梗死。
路線：
1. 異槲皮素改善急性心肌梗死大鼠心肌梗死面積通過(guò)抑制炎癥、氧化應(yīng)激和心臟細(xì)胞凋亡。
2. 異槲皮素增加急性心肌梗死大鼠內(nèi)皮型一氧化氮合酶，降低誘導(dǎo)型一氧化氮合酶水平，抑制toll樣受體4核因子（TLR4 – NF）- κB信號(hào)通路。
核心文獻(xiàn)
1.Rat models of myocardial infarction. Thromb Haemost. 2006;96(5)
2.Isoquercetin ameliorates myocardial infarction through anti-inflammation and anti-apoptosis factor and regulating TLR4-NF-κB signal pathway. Mol Med Rep. 2018;17(5)
