结扎兔冠状动脉左前降支制作急性心肌梗死模型的价值
【关键词】 兔 冠状动脉 急性心肌梗死 模型
Abstract： Objective To study the outcome of making acute myocardial infarction (AMI) animal model by blocking rabbit left anterior descending coronary artery (LAD).Methods A total of 26 rabbits were divided into two groups, i.e. blocking model group and pseudo operation group. ECG was recorded. The infarct sizes were measured 72 hours later and histopathologic examinations were performed.Results During the operation on the 26 rabbits, pneumothorax occurred in two subjects but they survived. Ventricular fibrillation occurred in two subjects because of blocking LAD. To observe the shape of LAD, we founded that the length of LAD was different. LAD was located only in the upper 1/3 of the ventricle in 14 rabbits, and reached to the middle 1/3 between the left and right ventricles in 8 and to cardiac apex in 3 rabbits. There was no LAD in one rabbit. Myocardial dyeing by N?BT was distinct in 10 and not distinct in 6 of the 16 rabbits survived in the blocking model group. Ten rabbits with an average infarct size of 10.6% showed typical dynamic ECG change of AMI and the other 6 rabbits did not. Of the 26 animals, 9 showed ST electrical alternation before operation and 11 after operation. Conclusion The advantage of making AMI model by blocking LAD include that it do not use breathing machine, death rate is low, and that the technique is simple. But it encounters some disadvantage including obvious blood vessel mutation, too small infarct size, and indistinct myocardial dyeing.
Key words： rabbit; coronary artery; acute myocardial infarction; animal model
实验动物的标准化直接影响研究成果的确立，合适的动物模型对于研究疾病的发病机制，评价药物的效果有着极其重要的作用。当前，部分选用兔作急性心肌梗死模型[1～4]，用硝基蓝四唑染色观察心肌梗死面积，以此来评价药物治疗效果。本研究用开胸结扎兔冠状动脉左前降支（LAD）的方法建立兔急性心肌梗死模型，探讨用兔作为急性心肌梗死模型的优点及存在的问题。
1. 材料和方法
1.1 动物 日本大耳白兔26只，体重2.5～4.0 ㎏，雌雄不拘，购自贵州省卫生防疫站。
1.2 主要试验器材和药品 硝基蓝四唑，购自北京化学试剂公司；DR?HW?1电热恒温水浴箱:北京西城区医疗器械厂生产；日本6851?K型心电图机；日本OLYMPUS，VANOXAHB22?2型多功能显微镜。
1.3 动物分组和建立模型 26只兔随机分为两组，模型组（18只），开胸结扎兔冠状动脉LAD，假手术组（8只）开胸但不结扎冠状动脉。两组兔均以20%乌拉坦（3 ml/㎏）耳静脉注射麻醉后，将兔仰卧固定于手术台上，胸前区剪毛，聚维酮碘消毒，不使用呼吸机，参照徐叔云等[5]推荐的实验方法，于胸骨左缘第2～4肋间断肋，暴露纵隔及心脏，保持两侧胸膜完整，避免发生气胸，纵行切开心包，提起左心耳，距主动脉根部冠脉开口3 mm 以及5 mm 处双重结扎LAD,随后关闭胸腔。整个手术过程用5%葡萄糖生理盐水静脉滴注，术后肌注青霉素80万单位/只，预防感染。
1.4 心肌梗死的确定
1.4.1 心电图描记 术前及术后0、2、24、48、72 h 以针形电极刺入皮下，模拟人类心电图各导联，测常规12导联心电图，在第4肋间胸骨左右及上下各1 cm 范围均匀选取12个点，用甲紫标记，测12导联心电图，并标测的胸导联ST段之和（∑ST），术中肢体导联监测心律情况，ST段心电交替诊断标准是指任何导联上波幅相差≥1 mm（0.1 mv）。
1.4.2 梗死区与非梗死区的区别 术后72 h 处死动物，立即取出心脏，用滤纸吸干，称全心重，观察冠状动脉前降支走形情况后，沿冠状沟剪除心房以及各大血管，称心室重，将心室横切4～5片，37 ℃ 恒温置0.3%N?BT染色液中，染色10 min，非梗死区染为蓝色，梗死区不着色，分离非梗死区与梗死区，计算梗死区重占心室重百分比。心肌染色清晰的标准为心室横切4～5片后，各心肌切片染色区与非染色区均界线清晰，容易分离。
1.4.3 各组动物心肌置于甲醛溶液中固定并作病理组织学检查。
2 结果
2.1 26只兔开胸时发现全部具有双侧胸膜，开胸手术时，2例发生单侧气胸，未用呼吸机动物均存活。在结扎冠状动脉时，可见心肌立即变紫，局部膨突，收缩减弱，2例因结扎冠状动脉时室颤死亡（心电监护证实）。在体及离体观察冠状动脉LAD走行情况，发现LAD从左冠状动脉起始约2 mm 处分出,与静脉伴行，长短不一，普遍较短，14只兔LAD位于心室前室间沟的上1/3，8只兔LAD到达心室前室间沟中1/3，3只兔LAD到达心尖，1只兔未见前降支。
2.2 术前及术后0 、2、24、48、72 h 作常规心电图检查，共有10只兔能见到典型的心肌梗死图形,胸导联标测ST段抬高之和∑ST 2 h 为（0.89±0.33）mv；24 h 为（0.84±0.18）mv；48 h 为（0.46±0.15）mv；72 h 为（0.22±0.12）mv。假手术组胸前导联未见ST段抬高。6只兔（占37%）结扎冠状动脉后，见心肌明显发紫，收缩减弱，但始终未见任何心肌梗死心电图表现，未出现Q波及ST段改变。
2.3 N?BT染色提示，16只结扎冠状动脉LAO的兔中，心肌染色较清楚，容易分离测心肌梗死面积者10只，梗死区经病进一步检查证实，发现大片心肌凝固性坏死，坏死中央见大量中性粒细胞浸润。平均梗死面积10.6%（梗死区重占全心室重），对应的心电图检查均可见典型心肌梗死图形；其余6只动物心肌染色后，梗死面积小，染色界限不清晰，不易分清梗死与非梗死区，心电图未见典型心肌梗死图形，其中2只心肌做病理检查时，未见梗死灶。
2.4 26只兔中，9只术前心电图检查见明显ST段电交替现象，结扎冠脉后，存活的16只中，11只可见明显ST段电交替现象。
3 讨论
由于兔具有双层胸膜，因此不用呼吸机即可开胸，开胸后即使一侧发生气胸，兔仍能存活，而与鼠比较，其心脏比鼠大，血管清晰，因此用兔制作急性心肌梗死模型是一种简便的方法。但我们发现兔冠状动脉血管走行变异大，普遍较短，主要血管长短不一，结扎同一部位，无法保证梗死面积一致，因此，用此模型评价药物效果时，如果样本不是足够大，其结果可信度较低。
我们在实验中观察到，结扎冠状动脉LAD后，用心电图动态监测，37%兔始终未出现心肌梗死典型心电图表现，即使结扎时见明显心肌发绀，搏动减弱，仍未见心电图典型心肌梗死图形，原因不清楚，可能与结扎LAD时所形成心肌梗死面积较小，心电图诊断心肌梗死敏感性有限有关。解剖学研究发现，兔LAD与心前大静脉紧密伴行或静脉覆盖动脉占85%以上，结扎时难以避开静脉，形成的梗死，与人类心肌梗死情况不符，因为后者是动脉阻塞所致。张嘉宁等[6]曾报道兔左旋支较粗大，与LAD比较，变异小，与左缘静脉呈交叉关系，结扎时只要避开交叉点，就能形成贫血性梗死，这样复制的模型更接近于人类。
目前普遍采用将心室横切数片，利用梗死心肌不释放乳酸脱氢酶原理，用硝基蓝四唑染色，非梗死区染为蓝色，梗死区不着色，分离非梗死区与梗死区，梗死区重占心室重百分比，以此评价心肌梗死程度，此法仅反应心肌乳酸脱氢酶释放情况，有一定误差。我们在实验中观察到，结扎兔LAD后，形成心肌梗死面积一般不大，部分心肌梗死面积小者染色欠清晰，用以评价药物疗效，必然误差较大，我们认为此法用于大动物心脏较为合适，小动物心脏小，心肌梗死面积小，用此法确定梗死面积，误差较大。
心脏电交替现象是一种少见的心电异常现象,是指心电图上起源于相同起搏点的任何波段的形态,波幅和(或)时限的规则性交替变化,其发生机制和临床意义不详，Harvey等[7]认为其能预测致死性心律失常的发生，赵易等[8]认为ST段电交替常提示冠状动脉痉挛性病变、心肌缺血、变异型心绞痛，可能是恶性室性心律失常先兆，但我们的实验发现，无论是正常兔还是结扎LAD的兔，ST段均可以出现明显的电交替现象，具体机制尚不清楚，推测可能与胸壁薄弱，心脏易于摆动或自主神经张力失衡有关。开胸制作模型过程中，兔ST段电交替发生率高，可能会影响采用ST段和∑ST来评价药物治疗效果的准确性。
综上所述，用结扎LAD制作兔急性心肌梗死模型，存在不需呼吸机，死亡率低，操作简单等优点，但也存在血管变异大，部分不出现心肌梗死心电图图形,心肌梗死面积小,部分心肌染色不清晰，出现ST段电交替等缺点，建议在评价心肌梗死药物治疗效果时，选用冠状动脉变异性小的大动物为宜。
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