心肌梗死（myocardial infarction，MI）是21世紀醫(yī)學亟待解決的難題之一。由于MI的許多病理生理資料難以從臨床研究中獲得，其防治上的進展有賴于基礎研究上的突破。MI動物模型的建立是開展基礎研究的步，它對于研究人類MI的病理生理變化、心電生理改變以及評價各種**方法具有重大價值。結(jié)扎左前降支制作MI模型，是一個被廣泛接受近于成熟的動物實驗模型。但隨著實驗技術的發(fā)展，它的一些操作步驟、評價指標等方面仍需進一步改進。本實驗在傳統(tǒng)方法的基礎上作了相應的改進，以SD大鼠為實驗對象建立MI動物模型，方法操作簡單、模型成功率高、重復性好，為下一步的實驗研究奠定了基礎。

1 對象與方法

1．1 研究對象 清潔級雄性Spreague-Dawley（SD）大鼠20只，體質(zhì)量250~300 g（275±15．3）g，由廣州中醫(yī)藥大學實驗動物中心提供。隨機分為假手術組和心肌梗死組。

1．2 研究方法

1．2．1 MI模型的建立***（75 mg/kg）腹腔注射麻醉，經(jīng)口人工呼吸（導管置于大鼠的舌體與上頜之間），連接小動物呼吸機予以正壓通氣，潮氣量3~5 ml/100 g，呼吸頻率60次/min，吸呼比1∶1。左側(cè)胸部備皮，消毒手術區(qū)域，經(jīng)胸骨左緣第4肋間開胸，鈍性分離肌肉，以眼科開瞼器撐開肋間肌切口，暴露心臟，剪開心包，于肺動脈圓錐與左心耳之間距主動脈根部2~3 mm處，用7-0眼科無創(chuàng)縫合針，穿過前降支深部連同一小束心肌一并結(jié)扎。根據(jù)心電圖和心肌組織顏色確定冠脈結(jié)扎成功。逐層縫合胸壁，自主呼吸恢復后拔出通氣導管。大鼠清醒后送動物房飼養(yǎng)，規(guī)律照明，自由進食和飲水。術后連續(xù)3 d予以青霉素40萬U腹腔注射以預防感染。假手術對照組除不結(jié)扎冠狀動脈外，其余步驟相同。

1．2．2 超聲心動圖檢查3%****鈉（45 mg/kg）腹腔注射麻醉，用Philips Sonos 5500型多功能超聲診斷儀（S12探頭，頻率5~12 MHz），在胸骨旁以二維超聲和M型超聲測量左室收縮末徑（LVSd）、左室舒張末徑（LVDd）、舒張期左室后壁厚度（PWd）、舒張期左室前壁厚度（AWd，MI組為梗死區(qū)室壁厚度）、左室射血分數(shù)（LVEF）和短軸縮短率（FS），分別計算梗死區(qū)變薄指數(shù)（BBZS，即舒張期左室前壁厚度/后壁厚度）和非梗死區(qū)增厚指數(shù)（ZHZS，即舒張期左室后壁厚度/前壁厚度）。所有參數(shù)均在3個連續(xù)的心動周期中進行測量并取平均值。

1．2．3 血流動力學檢查3%****鈉（45 mg/kg）腹腔注射麻醉，氣管切開插管，保持呼吸道通暢。分離右側(cè)頸總動脈，插入2F聚乙烯導管，0．3%肝素生理鹽水抗凝，將壓力傳感器與BL-420E生物信號采集與處理系統(tǒng)連接，測量并記錄頸總動脈收縮壓（SBP）和舒張壓（DBP），向前推送導管至左心室測量左室收縮壓（LVSP）、左室舒張末壓（LVEDP）、左室內(nèi)壓大上升和下降速率（±dp/dtmax）等參數(shù)。

1．2．4 組織病理學檢查 各項檢查完成后，經(jīng)股靜脈注入10%KCl 2 ml，使心臟停搏于舒張期，迅速取出心臟，PBS液洗去血液，濾紙洗凈水分后用電子天平（到0．1 mg）分別稱取左、右心室實際重量（LVAW、RVAW），計算其與體質(zhì)量（BW）的比值，得到左、右心室相對重量（LVRW、RVRW）。將心臟從心尖到心底沿長軸橫切4等分，4%多聚甲醛固定24 h后分別石蠟包埋。各取一張5 μm的病理切片作HE染色。用HPIAS彩色病理圖文分析系統(tǒng)測量每張切片的心內(nèi)膜緣總長及心梗部位心內(nèi)膜緣長度，計算梗死面積。組織切片常規(guī)Masson染色，隨機選取4個不含血管視野，用Image Pro Plus5．0圖像分析軟件計算膠原容積積分（collagen volume fraction，CVF）。

1．2．5 統(tǒng)計學方法 數(shù)據(jù)以均值±標準差（x±s）表示，兩組間均數(shù)的比較采用t檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2．1 大鼠生存情況 MI組大鼠14只，術中死于心室顫動和心跳呼吸驟停4只，術后1周死亡1只（心力衰竭），存活4周大鼠共9只，存活率為64．3%。6只假手術組大鼠全部存活。

2．2 MI復制成功的證據(jù)

2．2．1 大鼠一般情況 冠脈結(jié)扎術后大鼠精神萎靡呈蜷縮狀、活動較少、呼吸淺促、抓起時反抗較輕，毛發(fā)枯槁呈黃白色、多見倒豎，進食量明顯減少；同期假手術組大鼠術后1 d即恢復至術前的食欲和運動量，毛發(fā)平滑而有光澤。

2．2．2 心電圖 冠脈結(jié)扎即刻，縫線下方心肌色澤變白，局部心肌運動減弱，心電圖提示肢導聯(lián)R波振幅明顯升高，ST段弓背向上抬高0．2 mV以上。2．2．3 心肌組織HE染色 假手術大鼠心肌細胞橫紋及閏盤清晰，纖維結(jié)構(gòu)清楚、排列整齊、無炎癥細胞浸潤；冠脈結(jié)扎術后4周非梗死區(qū)心肌細胞代償性肥大，纖維組織增生、排列紊亂、炎癥細胞浸潤明顯，部分心肌細胞肌漿嗜伊紅性增強。測量所得MI組大鼠的梗死面積在40%~45%之間（平均42%）。

2．2．4 心肌組織Masson染色 假手術組心肌組織膠原纖維少，無條索狀及融合的膠原纖維；MI組左室非梗死區(qū)膠原纖維顯著增多，呈條索狀，分割包繞心肌束、部分膠原纖維融合。

2．3 超聲心動圖檢查 與假手術組比較，MI大鼠LVSd、LVDd和ZHZS明顯增加（P<0.01），PWd、AWd、BBZS、LVEDP顯著增加（P<0.01）。

2．5 心室重構(gòu)指標 與假手術組比較，MI大鼠左、右心室實際和相對重量以及CVF均明顯增加（P<0.01）。

3 討論

    MI動物模型的制作有多種方法，各有利弊，也因人而異。早期國外多采用Johns法，即在自主呼吸條件下，不用呼吸機支持，迅速開胸擠出心臟行冠狀動脈結(jié)扎。這種方法需要在極短的時間內(nèi)完成操作，技術要求高，難度大，難以掌握；而且由于心臟移位，容易導致血流動力學紊亂和心律失常等并發(fā)癥；開胸后小動物呼吸無法得到，因而手術死亡率極高。此后Fisbein[9]和Pfeffer[10]在Johns法的基礎上略加改進，應用小動物呼吸機維持呼吸，明顯提高了手術的成活率。常用的氣道建立方法有：氣管切開、經(jīng)口氣管插管、經(jīng)口人工呼吸（導管置于大鼠的舌體與上頜之間）、面罩呼吸等。氣管切開法雖然操作容易，但術后呼吸道并發(fā)癥多，大鼠難以長期存活。經(jīng)口氣管插管相對較難，技巧性大，需要有麻醉插管經(jīng)驗，如果不熟練，一次插管不成功，反復操作刺激大鼠喉部，易使其喉部粘膜水腫，氣道分泌物增加，導致氣道阻塞甚至窒息死亡。本實驗在小動物呼吸機支持下，經(jīng)口人工呼吸（導管置于大鼠的舌體與上頜之間），操作簡便，且可在開胸后為冠狀動脈結(jié)扎贏得較長時間，術后呼吸道并發(fā)癥少。經(jīng)口人工呼吸中，氣體經(jīng)口腔進入胃腸是常見的問題，但不影響動物存活。人工呼吸前采用小腹帶繃扎腹部，可明顯減少氣體進入胃腸。與此同時本實驗以眼科開瞼器充分撐開肋間肌切口，不但手術視野清晰，易于操作，而且避免心臟移位和血流動力學紊亂，明顯減小心臟損傷和心律失常等的發(fā)生。準確結(jié)扎是MI模型制作成功的關鍵。本實驗以左心耳和肺動脈圓錐為標志，在距主動脈根部2~3 mm處結(jié)扎冠狀動脈，定位準確，重復性好。熟練后從開胸至縫合整個過程可在1 min內(nèi)完成，結(jié)扎成功率高，術后存活率也高。造模4周后，大鼠心臟左室前壁可見瘢痕組織，超聲心動圖示梗死區(qū)心肌運動減弱，非梗死區(qū)心肌、室間膈和右室明顯肥厚，左室腔擴張。HE染色和Masson染色示非梗死區(qū)纖維組織增生、排列紊亂、伴有大量炎癥細胞浸潤。血流動力學檢查示左室收縮和舒張功能下降。提示MI動物模型建立成功。試驗中MI組各大鼠的梗死面積在40%~45%之間（平均42%）），表明實驗均一性良好。

    MI模型制備過程中存在麻醉、氣道建立、呼吸機參數(shù)調(diào)節(jié)、冠狀動脈結(jié)扎等易導致造模失敗或大鼠死亡的因素。為了提高模型制造的成功率及大鼠的存活率，本實驗注意做到以下幾點，供讀者參考：①嚴格稱重，準確計算***量；②術中良好的人工呼吸；③正確選擇開胸位置，以眼科開瞼器充分暴露胸腔，使手術視野清晰；④結(jié)扎部位準確，進針深度適當；⑤術中避免肺損傷，術后恢復胸腔負壓；⑥盡量縮短手術時間；⑦良好的術后保暖和護理；⑧術后嚴密觀察及時處理嚴重的心律失常。