卒中是临床常见的脑血管疾病,又称脑血管意外或者中风。
卒中又分为出血性和缺血性2个大类。
研究这些疾病自然需要相应的动物模型,以便开发相应的治疗手段。
今天,小编粗略地聊聊“脑缺血动物模型”。
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脑血管解剖
在制作脑缺血模型之前,首先得复习一下脑血管解剖,尤其是大脑动脉来源及分支。
大脑的血液供应来自一对颈内动脉和一对椎动脉。
颈内动脉来自颈总动脉,大脑中动脉是颈内动脉的直接延续;而两侧的椎动脉汇合成基底动脉,最终分支为左、右大脑后动脉。
脑缺血模型的制作就是围绕以上相关动脉开展的。
大鼠解剖图获取方法在文章底部哦。
02
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脑缺血概述
脑缺血包括了脑血管内血栓形成、外周栓子栓塞脑动脉、短暂性脑缺血发作(即TIA)这3个大类。
这些致命性因素均会导致脑部血液供应障碍,导致局部的或大面积的脑组织缺氧、缺血坏死,自然也会出现严重的神经功能障碍。
对于缺血性动物模型而言,主要分为2类。即全脑缺血模型和局灶性脑缺血模型,常采用啮齿类动物制作模型。但是我们也要注意,不同亚型鼠,如Wistar大鼠、F344大鼠或SD大鼠,它们的脑血管解剖和缺血敏感性不同。
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全脑缺血模型
全脑缺血模型,顾名思义即动物全脑血液供应阻断。
常采用沙地鼠。就是下面这位。
沙地鼠的大脑动脉环天生就非常细或者直接缺失了,最重要的是颈内动脉与动脉环没有交汇。因此沙地鼠的大脑血液供应几乎全部来自颈内动脉,也就是来自颈总动脉。
因此,直接结扎沙地鼠的双侧颈总动脉,就几乎阻断了沙地鼠的大脑血液供应。
也说了 ↓
“沙鼠一个非常重要的解剖特征是脑底动脉环后交通枝缺损,如单侧颈动脉结扎常发生脑梗塞。是研究人类脑血管意外的理想模型。”
通常,咱们会采用沙地鼠进行“全脑缺血再灌注”实验研究。
手术方法:↓
沙地鼠气麻后,仰卧位固定,动物在手术期间需全程保温。颈部正中开口后暴露双侧颈总动脉,小心分离迷走神经,动脉上套硬塑料管,采用缝合线连着硬塑料管一起结扎动脉(这是为了避免单点结扎造成的血管损伤),并开始计时缺血时间。一般缺血时间在3-5min,具体需要根据实验设计来定。结扎结束直接剪短结扎线即可,再次计时再灌注时间,并立刻缝合肌肉、皮肤。
注意事项:↓
(1)麻醉用量、动物体温是影响动物死亡率和脑缺血程度的重要因素。
(2)此模型制作时存在较高死亡率,缺血时间越长,死亡率越高。缺血时间越长,脑缺血程度和坏死区域存在区别,这是因为脑组织不同区域对缺氧、缺血敏感程度不同造成的。所以控制时间是保持模型一致性的关键!
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脑局灶缺血模型
脑局灶缺血模型,最常见的就是大脑中动脉阻断法。
一般采用雄性SD大鼠即可,手术成功率也比较高。(小鼠也是可行的,但是栓线的型号和进入的深度不同,0.15mm直径、15mm长度是可用的参数)
手术方法:↓
(1)准备0.25mm直径,长30mm的尼龙线或者钓鱼线作为栓线,插入端需要用打火机烧成圆圆的、稍胖的线头球,球面越光滑越好,可以找个放大镜看着制作。
(2)大鼠腹腔麻醉后,仰卧位固定,手术全程保温。
(3)颈部正中开口,分离颈总、颈外、颈内动脉;结扎颈外动脉的甲状腺动脉分支远心端,甲状腺分支近心端留结扎线用于牵拉;结扎翼腭动脉,这是颈内动脉的颅外分支。
(4)结扎颈外动脉远心端和近心端(留长线头),间隔5mm即可。从2个结扎点中间剪短动脉。然后轻轻牵拉近心端线头,使这截动脉与颈总动脉走形一致。
(5)使用小动脉夹夹闭颈总动脉和颈外动脉分叉的近心端,然后在颈外动脉的残留段上剪开一个小口,将提前准备好的栓线插入并向大鼠头部推送。总的进线长度约18.5mm左右,线头推送有阻力即停止,并开始计时缺血时间。小编提醒:具体的长度需根据实验的实际操作进行调整,18.5mm并不是标准。
(6)随后缝合肌肉、皮肤,注意保留线头哦,如果你需要再灌注,到了时间就轻轻抽出栓线即可,注意开始计时再灌注时间。
注意事项:↓
(1)这个实验最关键的就是栓线的直径和线头是否光滑,因为它直接关系到进线的难度和手术时间。栓线直径必须要考虑到动物的体重,不同体重的动物进线深度不同。所以保证动物体重基本一致,提前做预实验确定进线深度是非常有必要的。
(2)不同亚型鼠,如Wistar大鼠、F344大鼠或SD大鼠,它们的脑血管解剖和缺血敏感性不同。同样的操作,Wistar大鼠脑梗死面积较小,F344大鼠脑梗死面积最大,SD大鼠居中。因此,正式试验前确定好大鼠种类也是比较重要的。
(3)梗死程度根据神经功能评测和TTC染色测定梗死面积来评定,这另一个话题了,本文不做过多表述。
The end.