動物實(shí)驗(yàn)【心血管疾病模型】心臟驟停動物模型構(gòu)建
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發(fā)表時間：2025-07-24
心臟驟停(cardiacarrest，CA)是指心臟射血功能的突然停止，導(dǎo)致腦血流突然中斷，并伴有自主呼吸消失及喪失意識的臨床急癥。
心臟驟停（CA）是指心臟射血功能的突然終止，導(dǎo)致心臟驟停的病理生理機(jī)制最常見的是心室顫動。而對于心臟驟停后心肺復(fù)蘇（CPR）每延遲1min生存率將下降7％～10％。心臟驟停和心肺復(fù)蘇是復(fù)雜的病理生理變化過程，許多發(fā)病機(jī)制尚不清楚。
心臟驟停動物模型被用來研究心肺腦復(fù)蘇過程中機(jī)體的病理生理變化，探索新的治療方法和完善現(xiàn)有心肺復(fù)蘇標(biāo)準(zhǔn)干涉方法，比如藥物的劑量、胸外按壓技術(shù)、除顫能量、腦復(fù)蘇方法等。
動物類型的選擇
不同模型對比
在進(jìn)行心臟驟停動物模型實(shí)驗(yàn)時，時間是重要的影響因素。其中心跳驟停的起始時間是個重要的信息，起始時間不同會明顯影響到監(jiān)測指標(biāo)的準(zhǔn)確性。所以在實(shí)驗(yàn)報告中需使用圖表描述導(dǎo)致心跳驟停的時間、非干涉時間、心肺復(fù)蘇時間、ROSC時間等。
CA模型注意事項
1. 動物術(shù)前狀態(tài)
實(shí)驗(yàn)動物術(shù)前晚上禁食，一般允許自由飲水。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)前狀態(tài)如有無未糾正的酸中毒、脫水、高低熱及麻醉和鎮(zhèn)痛的差異等都會對結(jié)果有重要影響。實(shí)驗(yàn)前狀態(tài)會影響結(jié)果，而且對自主循環(huán)恢復(fù)時間和長期存活率影響更大，因此必須保持實(shí)驗(yàn)組和對照組之間術(shù)前狀態(tài)的一致性和可比性。
2. 麻醉
用于CPR模型麻醉或鎮(zhèn)痛藥很多，如氯胺酮、氟烷、戊巴比妥鈉等。
麻醉誘導(dǎo)方法包括吸入誘導(dǎo)和靜脈誘導(dǎo)。吸入誘導(dǎo)常用于小動物，將動物放置于充有麻醉氣體的密閉容器中，或是應(yīng)用藥物鎮(zhèn)靜后，面罩給予吸入性麻醉藥。
小動物也常用腹腔注射藥物來誘導(dǎo)麻醉。大動物通常采用咪吐安定，芬太尼或氯氨酮靜脈注射來誘導(dǎo)麻醉。
由于麻醉藥大多會對血流動力學(xué)產(chǎn)生影響，且不同動物對缺血和麻醉有不同的神經(jīng)和心血管反應(yīng)，應(yīng)注意麻醉藥劑量與體質(zhì)量比率、吸入和呼出氣濃度等。
3. 各項參數(shù)監(jiān)測
包括心率、心輸出量、血壓、MAP、CPP、PETCO2、動靜脈血?dú)狻㈦娊赓|(zhì)、深部體溫等。成功的監(jiān)測為判斷心臟驟停模型的建成、復(fù)蘇成功以及實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的保證。
4. 通氣
由于影響組織氧合、酸堿平衡及心輸出量，通氣在心臟驟停期間也是一個重要參數(shù)。在心肺復(fù)蘇時肺順應(yīng)性降低，若使用壓力控制呼吸機(jī)，每分鐘通氣量也隨著降低，所以最好選用時間循環(huán)容量控制呼吸機(jī)以避免這些誤差。吸入氧濃度、氣流控制方式及通氣模式是基本參數(shù)，心臟驟停前、心臟驟停期間和心肺復(fù)蘇期間需要不同的參數(shù)要求，要注意調(diào)整。
造模方法舉例
1. 窒息法法誘導(dǎo)心臟驟停
(1）動物分組：
健康雄性ＳＤ鼠（年齡49~60天，體質(zhì)量222～373ｇ）18只，隨機(jī)分配到三組：
①假手術(shù)組（ｎ＝６），只行氣管插管，不誘導(dǎo)心
臟驟停和進(jìn)行心肺復(fù)蘇（CPR）；
②復(fù)蘇組（ｎ＝６），應(yīng)用氣管夾閉窒息法誘導(dǎo)心臟驟停后行常規(guī)CPR；
③陽性藥物組（ｎ＝６），在常規(guī)的CPR基礎(chǔ)上腹腔注射陽性藥物。
(2）CPR
SD大鼠造模前晚禁食不禁水，使用戊巴比妥鈉45mg／kg腹腔注射麻醉。使用14號氣管插管經(jīng)口直視插入。左股動脈置入23號PE－50聚乙烯管，并使用多功能生理監(jiān)測儀監(jiān)測心電圖、血壓及直腸溫度。
手術(shù)完成后，待大鼠生理參數(shù)穩(wěn)定開始夾閉氣管插管，觀察大鼠呼吸、心搏和血壓，心搏停止以動脈收縮壓＜20mmHg（1mmHg＝0.133kPa）作為心臟驟停標(biāo)準(zhǔn)。
心臟驟停后開始進(jìn)行CPR，胸外按壓頻率為200次／min，同步機(jī)械通氣頻率為100次／min，以胸廓前后徑的1／3為按壓深度標(biāo)準(zhǔn)，吸入100％濃度氧。２min后，靜脈注射腎上腺素0.025mg／kg，CPR10min，如果出現(xiàn)室顫立即除顫，如心率血壓恢復(fù)［恢復(fù)室上性心律，平均動脈壓（ＭＡＰ）＞60mmHg，維持5min以上］則停止按壓，10min后未恢復(fù)心率血壓為復(fù)蘇失敗。復(fù)蘇成功后1ｈ拔除所有插管，蘇醒后放回籠中飼養(yǎng)，使用保溫設(shè)備維持大鼠肛溫在36.5℃左右。
(3）陽性藥物預(yù)處理：
使用1％DMSO溶解陽性藥物，誘導(dǎo)心臟驟停前3h腹腔注射0.2mg／kg。
2. 大鼠心搏驟停模型
(1)術(shù)前準(zhǔn)備：
禁食12h，稱重后采用20%氨基甲酸乙酯10mL/kg肌肉注射麻醉。采取仰臥位，四肢固定于手術(shù)臺上，連接肢端針刺電極，行標(biāo)準(zhǔn)II肢體導(dǎo)聯(lián)連續(xù)心電監(jiān)護(hù)，備皮剪除頸前鼠毛。
(2)手術(shù)方法：
氣管切開：頸部正中切口剪開皮膚及皮下組織，分離出氣管，并預(yù)置1#縫線于氣管后，保持自主呼吸。頸動靜脈植管：鈍性分離暴露左側(cè)頸靜脈，結(jié)扎遠(yuǎn)心端，固定左側(cè)頸靜脈，肝素生理鹽水灌注。小兒靜脈留置針穿刺建立靜脈通路，結(jié)扎固定留置針，輸液泵靜滴生理氯化鈉溶液2mL/h；鈍性分離右側(cè)頸動脈，結(jié)扎遠(yuǎn)心端，動脈夾夾閉近心端，與兩結(jié)扎點(diǎn)之間剪開頸動脈，自制動脈植管行頸動脈穿刺，給予普通肝素1000U注射，縫線固定導(dǎo)管后連接簡易動物血壓計監(jiān)測血壓；以熱水袋保溫，維持直腸溫度為(37±0.5)℃。
(3)食道調(diào)搏電極植入：
手術(shù)后連續(xù)觀察20min，待各項指標(biāo)平穩(wěn)后，4極5F起搏電極經(jīng)口插入大鼠食管深約7cm，無氣急及憋喘為插管成功。
(4)經(jīng)食管心臟起搏誘發(fā)心博驟停：
電極近端與電生理刺激輸出端相連，所需參數(shù)為:電壓25V、脈寬20ms、頻率30Hz，開始刺激以60s為基礎(chǔ)，停止刺激觀察3~5s，如沒有誘發(fā)出心博驟停，每次增加30s刺激時間，直至誘發(fā)出的室顫持續(xù)存在或無心電活動為止。
(5)心肺復(fù)蘇：
心搏驟停后5min機(jī)械通氣100%純氧，通氣頻率60/min，潮氣量為4mL/kg，使用電動胸外機(jī)械按壓機(jī)行胸外心臟按壓，頻率200/min(大鼠自主心率約300~350/min)，并同時經(jīng)靜脈注射實(shí)驗(yàn)用藥。應(yīng)用計算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字，將大鼠隨機(jī)分組號貼于藥物試管外，由實(shí)驗(yàn)檢查者根據(jù)動物體重抽取藥物，每次藥物等體積，所用試管相同，實(shí)驗(yàn)操作者對使用的藥物未知，只根據(jù)隨機(jī)號記錄結(jié)果，所有結(jié)果由實(shí)驗(yàn)檢查者進(jìn)行統(tǒng)計。
(6）判斷標(biāo)準(zhǔn)：
心博驟停標(biāo)準(zhǔn)為：
有創(chuàng)血壓監(jiān)測顯示平均動脈壓<10mmHg(1mmHg=0.133kPa)伴有正常的動脈搏動波消失，且心電圖顯示心室顫動波形或室性逸搏心律(無脈性電活動)或一條直線。自主循環(huán)恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)為：出現(xiàn)室上性節(jié)律(包括竇性、房性或交界性心律)伴有平均動脈壓>20mmHg持續(xù)15min以上。
復(fù)蘇成功標(biāo)準(zhǔn)：自主循環(huán)恢復(fù)時間長于30min。
(7）觀測指標(biāo)：
自主循環(huán)及復(fù)蘇成功率，恢復(fù)后針刺電極肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖變化，刺激時間，起搏次數(shù)。術(shù)后尸體解剖檢查食道、心臟及腹腔內(nèi)臟有無損傷。
如有實(shí)
主營項目
1. 動物實(shí)驗(yàn)
動物飼養(yǎng)、疾病造模、行為學(xué)檢測、心功能、無創(chuàng)血壓、血常規(guī)、全自動生化檢測等
2. 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)
CCK8/MTT、原代細(xì)胞分離、流式細(xì)胞實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞劃痕、侵襲、遷移、EDU染色、轉(zhuǎn)染、穩(wěn)定株
3. 分子生物學(xué)
PCR檢測、熒光定量PCR、絕對定量PCR、端粒酶長度、pull down、雙熒光素酶、SSR、SNP檢測等
4. 蛋白實(shí)驗(yàn)
WB、Co-IP、酵母雙雜
5. 病理實(shí)驗(yàn)
HE染色、免疫組學(xué)、電鏡
6. 生理生化實(shí)驗(yàn)
肝腎功能、抗氧化、免疫反應(yīng)等生理免疫指標(biāo);動植物營養(yǎng)指標(biāo)、微量元素、重金屬、酶活等。
7. 多組學(xué)實(shí)驗(yàn)
基因組、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、蛋白組、代謝組、微生物多樣性、宏基因組、生信分析
8. 整體課題實(shí)驗(yàn)
方案設(shè)計、整體實(shí)驗(yàn)交付、標(biāo)書寫作、論文潤色、協(xié)助投稿
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