一种可恢复性门静脉高压症大鼠模型
作者:吴凤东 窦剑 任贵军 赵鑫 邸恩昌
【关键词】 高血压,门静脉・大鼠,Wistar・模型,动物
【摘要】目的:探讨建立可恢复性门静脉高压症大鼠模型的可行性。方法:Wistar大鼠60只,分为实验组A、实验组B和对照组。实验组A、组B通过手术将20gauge钝头注射针头及外径1.5mm标志管与门静脉主干平行适度结扎以缩窄门静脉,然后抽出针头,对照组开腹后只游离门静脉主干。3周后,实验组A开腹拔除门静脉旁标志管前后分别行门体静脉测压并门静脉系统造影;对照组行门静脉压力测定和造影。实验组B开腹拔除门静脉旁标志管,4周后测量门静脉压力。各组检测血清ALT,AST,BIL,处死后肝脏常规病理检查。结果:3周后实验组A、B大鼠食管胃底静脉迂曲扩张,门体间侧支开放;实验组A大鼠拔管前、后门静脉压分别为(15.6±3.1)mmHg、(13.4±2.3)mmHg,与对照组门静脉压(7.7±1.7)mmHg差别有统计学意义(P<0.05)。实验组B拔管4周后门静脉压为(8.4±2.7)mmHg,与对照组差别无统计学意义(P>0.05),与实验组A差别有统计学意义(P<0.05)。各组大鼠肝细胞形态结构正常,血清ALT,AST,BIL值各组无显著性差异。结论:可复性肝前性门静脉高压症大鼠模型是成功的,可用于肝硬化肝移植后血流动力学研究。
【关键词】高血压,门静脉・大鼠,Wistar・模型,动物
A kind of recoverable portal hypertension model in rat
【ABSTRACT】Objective:To discuss a new method of making the recoverable animal model of portal hypertension.Methods:60 rats were randomly divided into the trail groups (group A,guoup B) and the control group.The trail groups were given a ligation of the portal vein with a marked thing tube and a 20gauge needle.In group A and B,before or after remove the marked tube,portal venous pressure measuremtnt,portal venography and the resected liver pathologic study were done 3 weeks later.The portal venous pressure of control group were measured at the same time.In group B,remove the tube after 3 weeks and measured the portal venous pres sure 4 weeks later.The pathological characteristics of the liver and level of ALT,AST,BIL in plasma were analyzed.Results:Before or after removed the tube,the average portal pressure was 15.6±3.1,13.4±2.3mmHg respectively.Compared to 7.7±1.7mmHg in the control group,the difference is significant.In group B,the average portal pressure was 8.4±2.7mmHg.The pathological characteristics of the liver and level of ALT,AST,BIL in plasma had no difference among each groups.Conclusion:These results suggest that this kind of animal model of portal hypertension is recoverable and sucessful.
【KEY WORDS】Hypertension,portal・Rat,wistar・Models,animal 门静脉高压症是肝硬化的一个重要阶段,终末期肝病的许多表现都与它有关。当患者移植一个正常肝脏后,随着形成门静脉高压的始动因素消失,其血液动力学紊乱最终将恢复到正常。本实验旨在建立一种可恢复性门静脉高压症大鼠模型,为肝移植术后血液动力学研究提供一个平台。
1 材料与方法
1.1 动物选择及分组 健康雄性Wistar大鼠(购自河北医科大学实验动物中心),体重250~300g,随机分为实验组A、实验组B和对照组,每组20只。实验组建立可复性肝前性门静脉高压症大鼠模型,对照组为假手术组。
1.2 实验操作
1.2.1 可复性肝前性门静脉高压症大鼠模型的建立 2%氯氨酮腹腔注射麻醉200mg/kg,上腹正中切口2cm进入腹腔,游离门静脉主干近左右支分叉处,用40丝线将一个20gauge钝头注射针头[1]及标志管(自制,外径1.5mm,用血管造影管作成梨形)与门静脉主干一同平行结扎一道,此时可见胃肠道明显淤血,抽出针头并摆好标志管位置防止其扭曲门静脉,此时可见胃肠道淤血减轻但仍有血管扩张,止血后缝合切口。对照组开腹后只游离门静脉主干。
1.2.2 门静脉压力测定及造影 一期手术3周后,实验组A大鼠原切口进入腹腔,找到回结肠静脉的一个分支,经此静脉插入-3F硬膜外导管至门静脉主干,以大鼠脊柱水平为零点,用八道生理记录仪测量门静脉压。找到脾脏,向脾髓质内穿入-25gauge头皮针。经3F硬膜外导管及25gauge头皮针分别同时注入36%泛影葡胺1ml,3s内注射完毕[1],摄X线片。找到门静脉旁标志管,剪断、拔出,门静脉再次测压并注入造影剂摄片。对照组大鼠同样方法做门静脉压力测定和造影。实验组B大鼠进入腹腔后找到门静脉旁标志管,剪断、拔出,缝合切口,单笼饲养,待4周后测量门静脉压力。
1.3 标本采集与检测 每组大鼠切取肝脏中叶组织,经HE染色后,于普通光镜下观察。各组大鼠分别从下腔静脉抽取全血3ml,取上清液送生化检测ALT,AST,BIL。
1.4 统计学处理方法 采用单因素方差分析,应用SPSS10.0软件进行统计处理。
2 结 果
2.1 术中情况 实验组大鼠术中见肝脏颜色质地正常,内脏血管扩张明显,食管胃底周围和腹膜后有较多曲张静脉团,其中左肾上腺静脉增粗明显。肝门部粘连,但是标志管寻找容易,剪断、拔出标志管后无明显出血。
2.2 门体间侧支循环和门静脉压力情况 门静脉造影显示,对照组大鼠门静脉系统血管走行,门体间未见沟通;实验组大鼠肝脏显影缓慢,门静脉主干近分叉处可见狭窄(为结扎线位置),门静脉系统血管迂曲扩张,食管胃底部位可见较多曲张静脉,可见门体间开放的侧支如奇静脉和腹膜后支(图1a)。图1b为拔出标志管前后表现,可见原狭窄处复张。门静脉测压显示,实验组A大鼠拔管前、后门静脉压分别为(15.6±3.1)mmHg、(13.4±2.3)mmHg,与对照组门静脉压(7.7±1.7)mmHg比较,差别有统计学意义(P<0.05)。实验组B拔管4周后门静脉压为(8.4±2.7)mmHg,与对照组大鼠比较差别统计学意义(P>0.05),与实验组A差别有统计学意义(P<0.05)。图1
2.3 组织学与实验室检测 实验组大鼠肝细胞形态结构未见异常,肝小叶规则。血清ALT,AST,BIL各组间均无异常(见表1)表1 3组ALT、AST、BIL水平(x±s,n=20,U/L)
3 讨 论
目前大鼠肝移植研究多采用正常大鼠[2],但是由于受体移植前是正常大鼠,其解剖生理特点与门静脉高压症大鼠不同,因此其血液动力学研究是不能反映临床实际情况。应用四氯化碳等药物可制成肝硬化模型,但是该模型的缺点是门体分流率低,门体间侧枝形成相对少,因此其在移植术后血液动力学研究方面存在缺陷。
门静脉缩窄法肝前性门静脉高压症大鼠模型操作简单,成模迅速,侧枝循环形成肯定,门体分流率高,因此是研究门静脉高压病人肝移植术后血液动力学改变的理想模型。Zhang为研究移植前后血液动力学变化,曾对16例门静脉缩窄法肝前性门静脉高压症大鼠进行肝脏移植,术中见肝门部有较多粘连,门静脉和胆总管周围许多新生血管交织成网,因为大鼠血容量只有10~15ml,肝十二指肠韧带上新生血管多而且纤细,难以准确止血,游离门静脉时,或渗血而休克,或损伤门静脉、胆总管和肝动脉,因此手术操作困难,动物死亡率高[3]。
基于上述考虑,我们在门静脉缩窄性门静脉高压症大鼠模型的基础上设计了可复性肝前性门静脉高压症大鼠模型。首先将一外径1.5cm的血管造影管两端用30丝线结扎在一起作为尾端制成梨形环状,环长径约0.6cm,宽径约0.4cm。这样做的目的,一方面是血管造影管外壁光滑,二次手术时容易拔出而不损伤周围组织,同时做成梨形环状可防止标志管自行脱出;另一方面我们发现模型大鼠门静脉外径约2mm左右,这样标志管和20gauge钝头注射直针的外径之和就稍大于门静脉外径。手术时同时将20gauge钝头注射直针、标志管(头端朝向肝门,尾端朝向十二指肠)及门静脉一同用40丝线结扎一道结扎,然后抽出针头,标志管留在原位,使门静脉直径如20gauge针头外径大小。为防止标志管移位扭曲门静脉,标志管尾端与十二指肠旁固定一针。二次手术时找到标志管,以它为指引可顺利找到门静脉,剪断标志管,抽出,如此避免了寻找、剪断门静脉结扎线而损伤门静脉,又使门静脉于解除外在压迫后管腔复张。
本研究通过分析对照组和实验组大鼠肝脏功能及组织学变化发现,实验组大鼠保持了正常的肝脏结构和功能,这与以前报道的传统门静脉缩窄法肝前性门静脉高压症模型是一致的[1]。通过手术观察、门静脉测压和造影发现,该模型大鼠门静脉高压形成肯定,门静脉系统血管曲张、门静脉与腔静脉系统间侧支开放明显,这说明该模型具有传统门静脉缩窄法肝前性门静脉高压症模型的所有优点,证明本实验门静脉高压模型是成功的。当抽出标志管后发现,门静脉管径如研究设计的那样即刻恢复正常,这就去除了门静脉高压形成的始动因素,其门静脉高压是可恢复的,因此可复性肝前性门静脉高压症大鼠模型是成功的。本研究中抽出标志管后门静脉压力轻度下降但未立即恢复正常,这是由于门静脉高压症高动力循环的特点造成的,随着时间的推移其门静脉压终将恢复正常,门体间侧支循环将逐渐关闭[3]。临床肝移植术后,患者获得一个正常肝脏,门静脉高压形成的始动因素消失,其门静脉血液动力学变化与本模型很相似,因此本模型在肝移植研究中具有重要意义。
参 考 文 献
[1]Kazuo Tanoue,Seigo Kitano,Makoto Hashizume,et al.A rat model of esophageal varices[J].Hepatology,1991,353358.
[2]郑树森主编.肝脏移植[M].北京:人民卫生出版社,2002,139154.
[3]Zhang XY,Kuznetsova LV,Zimmermann A,et al.Successful hepatic grafting after partial portal vein ligation in the rat:complete reversal of hemodynamic abnormalities[J].Transplantation,2000,69(1):310.