小鼠心血管疾病模型建立（一）：心肌梗死

背景及病因

心肌梗死是指心肌的缺血性坏死，由于冠状动脉部分或完全闭塞导致部分心肌因持久性缺血缺氧而发生局部坏死，心肌无法得到足够氧气，最终导致心肌不可逆的缺血性坏死，心脏的收缩和舒张功能障碍，机体供血不足，是一种急性且严重的心脏状态，严重时可导致死亡的发生。发生急性心肌梗死的病人，在临床上常有持久的胸骨后剧烈疼痛、血清心肌酶升高以及心电图反映心肌急性损伤、缺血和坏死等一系列特征性改变。心肌梗死的诱发因素有很多，如：

1、过劳过重的体力劳动、情绪过分激动、血压急剧升高或者用力大便致左心室负荷明显加重；

2、暴饮暴食进食大量含高脂肪的食物后，血脂浓度会突然升高，导致血黏稠度增加，血小板聚集性增高。

3、晨起后交感神经活动增加、机体应激反应性增强，心肌收缩力、心率血压增高，冠状动脉张力增高；

4、休克、脱水、出血等原因导致心排血量骤降，冠状动脉灌注量锐减；

5、饮酒吸烟诱发冠状动脉痉挛及心肌耗氧量增加。

近年来在我国心肌梗死的发病率逐年升高，也成为许多科研工作者的研究热点，因此在科研工作中小鼠心肌梗死的模型建立则变得尤为重要，其为疾病机理的阐明和探索都将发挥重要的作用。

模型的建立

手术步骤：

1、异氟烷呼吸持续麻醉，仰卧固定，用脱毛膏脱去小鼠胸部及腋下毛发（充分暴露手术区，并用碘酒或75%乙醇对手术区进行消毒）；

图1. 术前准备

2、沿声门行气管插管（气管切开法：切开小鼠的颈部皮肤，进行逐层分离暴露气管并切开气管，插管后绑紧），调节呼吸机参数至合适参数（频率：120次/min，潮气量：6-8ml/kg）；

图2. 气管切开的解剖位置（图片以人为例，小鼠与人大体相同）

图片源自于https://cn.bing.com/

3、腋窝与胸骨下端连线，在其心脏部位第3、4肋间隙位置做1.5cm左右切口，钝性分离皮下、胸大肌与前锯肌（使用圆钝的镊子尖部轻轻分离，切勿划破血管等易出血部位）；

4、于第4肋间轻轻挤压心脏，使其暴露胸腔外，迅速用6-0缝合线平左心耳下缘2mm进针，向心脏右侧至肺动脉圆锥与心尖部连线处出针，在目视下结扎前降支以完全阻断前降支血流通过（此步最为关键，结扎速度要快，此步容易导致小鼠气胸死亡），结扎后可见心尖变白，即为结扎成功；

图3.示意位置（红色箭头所示位置即为所结扎的冠状动脉前降支）

5、探查无出血后关闭胸腔，左手拇指、食指和中指配合轻轻挤压胸腔，挤出胸腔内空气，迅速将胸小肌复位于3～4肋间上，胸大肌覆盖于胸小肌之上，关胸；

6、术后手术区消毒，脱去呼吸设备，将小鼠置于37℃恒温电热毯上，密切观察小鼠状态。

模型建立成功标志：

1、心功能评价：超声心动图（左室射血分数下降、左室短轴缩短率下降、舒缩功能减低，左室室壁厚度明显变薄等）；

图4. 术前超声心动图（舒缩功能节律性强，左室壁正常）

图5. 术后超声心动图（舒缩功能减低，左室室壁厚度明显变薄）

图4、图5来源于张宁坤等人.小鼠心肌梗死模型的快速制作方法研究[J].转化医学杂志,2020,9(06):373-377.

2、梗死面积的测量：2,3,5-氯化三苯基四氮唑（TTC）染色，TTC染色后梗死区为白色, 未梗死区为砖红色；

图6. TTC染色结果代表图

图6 来源于胡文君等人.小鼠心梗模型的建立与早期心电图评价[J].药学实践杂志,2020,38(02):115-119.

3、病理学评价：HE染色等。

图7. 术前大体观和HE染色代表图

图8. 术后大体观和HE染色代表图

图7、图8来源于张宁坤等人.小鼠心肌梗死模型的快速制作方法研究[J].转化医学杂志,2020,9(06):373-377.

总结

心肌梗死是严重威胁人类健康的心血管疾病，也是主要的致死因素之一。在心血管疾病研究中，动物模型被广泛用于发病机制和药物研发的探索，冠状动脉前降支结扎法是目前国内外常用的建立心肌梗死动物模型的方法，小鼠心肌梗死模型的建立对研究心肌梗死的病理机制、诊断和治疗都具有十分重要的意义。

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