近年來,終末期腎臟疾病患者數量劇增,患者只能通過血液透析或者更換腎臟器官才能維持生命。
自體動靜脈瘺(arteriovenous fistula,AVF)是各指南推薦的首選血液透析通路,但其1年通暢率僅 60%,即使再次干預其結果和預后也不滿意。血液透析通路是血液透析患者的生命線,維持血液透析通路的正常功能非常重要。
動靜脈內瘺術是一種血管吻合術,通過吻合鄰近動靜脈使吻合后的靜脈中流著動脈血,可形成血管內瘺為血液透析提供足夠血量。而血管內瘺功能障礙時有發生,主要表現為內瘺狹窄和血栓,嚴重影響甚至危及患者生命安全。故通過建立大鼠動靜脈內瘺模型,研究內瘺狹窄病理機制,探究靜脈血管內膜增生的病理變化以指導臨床治療和藥物研究。
一、動靜脈瘺模型分類
頸部動靜脈瘺模型
腹股溝區動靜脈瘺模型
腹部動靜脈瘺模型
二、操作方法
實驗動物:
SD大鼠/Wistar大鼠,6-8w,雄性;
術前準備:
手術刀1把、10cm手術剪1把、10cm鑷子2把、電凝止血筆1個、拉鉤2個、顯微持針器1把、眼科鑷2把,250UI/ml 肝素鈉生理鹽水、1ml\5ml\10ml注射器、2%戊巴比妥鈉碘伏(150mg/kg)、2mm PE管、4-0縫合線、12-0縫合線,棉簽、紗布、碘伏。
術前麻醉:
將實驗鼠放進連接好的麻醉機誘導箱,調整異氟烷濃度至5%,完成誘導麻醉后將實驗鼠仰臥位固定在手術板上,調整異氟烷濃度至2%,連接面罩并持續吸入。手術期間氣體麻醉維持。碘伏消毒術區。
三、頸部動靜脈瘺模型
常規方法:
大鼠碘伏消毒頸部,分離右側頸外靜脈、頸內靜脈,結扎頸外靜脈及頸內靜脈遠心端,離斷頸內靜脈,隨后分離右側頸總動脈結扎遠心端,離斷頸總動脈,在手術顯微鏡下12-0縫線行右側頸總動脈-頸內靜脈端端吻合,觀察該段血運情況。
套管法:
大鼠碘伏消毒頸部,分離頸靜脈,動脈夾夾閉頸總動脈近心端,結扎頸總動脈分支處,于分支處剪斷血管,肝素鈉生理鹽水沖洗血管內,將血管套管后,結扎套管中段,隨后將套管伸入頸靜脈近心端,結扎套管中段。操作完成后松開動脈夾,觀察該段血運情況。
術后觀察:
成功可見動脈血流經吻合口,靜脈擴張充盈,術后低分子肝素抗凝和青霉素鈉皮下注射3天抗感染。
模型特點:
1、3~4 周的通暢率可達100%,且死亡率僅6%;
2、單純的切斷同側頸動靜脈并不會引起老鼠出現精神癥;
3、避免由于腹腔手術導致的可能感染;
病理改變:
造瘺1周后在靜脈段就可見平滑肌細胞增殖及膠原纖維沉積,4 周后膠原纖維和彈力纖維堆積更明顯,且出現靜脈內膜增厚、AVF狹窄等表現,組織化學提示靠近吻合口的新生內膜中大量 α 平滑肌肌動蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)陽性細胞,契合了人 AVF 的病理生理改變。
四、 腹股溝區動靜脈瘺模型
常規辦法
大鼠碘伏消毒,于大鼠腹股溝處縱行切開皮膚,顯露股動靜脈及其分支,行股動靜脈端端或端側吻合,整個手術時間約為57min。
術后觀察:
成功可見動脈血流經吻合口,靜脈擴張充盈,術后低分子肝素抗凝和青霉素鈉皮下注射3天抗感染。
模型特點:
1、檢查發現大鼠在造模前后平均動脈壓、心率、全身血流動力學均無明顯改變;
2、模型死亡率低,僅為 0~15%,主要死因為出血及食道穿孔,靜脈高壓導致的水腫或缺血是最常見的非手術相關并發癥,但發生比例均很低;
3、存在腹腔感染的風險;
病理改變:
造模后3周的通暢率為91%。成模后靜脈段擴張及內膜增生明顯,造瘺1周后炎性因子、核因子κB和激活蛋白-1表達升高,4周后MCP-1、PAI-1等炎癥因子也出現高表達,并出現單核細胞及巨噬細胞浸潤至靜脈壁的現象。
五、腹部動靜脈瘺模型
腎切除法:
取腹正中切口進腹,顯露下腔靜脈及腹主動脈、腎下腔靜脈,在術中切除一側腎臟,保留腎靜脈,使用殘留腎靜脈與腹主動脈吻合。整個手術時間約45分鐘。
穿刺法:
取腹正中切口進腹,顯露下腔靜脈及腹主動脈、腎下腔靜脈,在阻斷腎下腔靜脈及主動脈后,在腹主動脈中下 1/3 處用18G注射針頭同時穿破腹主動脈及下腔靜脈,通過單純縫合或生物膠配合局部壓迫達到主動脈-腔靜脈瘺成型的效果。
術后觀察:
成功可見動脈血流經吻合口,靜脈擴張充盈,術后低分子肝素抗凝和青霉素鈉皮下注射3天抗感染。
模型特點:
1、穿刺法技術簡單,可重復性高,手術時間短,造模結果較佳,且術后4周的死亡率能控制在10%以 下,且AVF的通暢率達到90%;
2、兩種方法均存在腹腔感染的風險;
病理改變:
造模后3周的通暢率為91%。成模后靜脈段擴張及內膜增生明顯,造瘺1周后炎性因子、核因子κB和激活蛋白-1表達升高,4周后MCP-1、PAI-1等炎癥因子也出現高表達,并出現單核細胞及巨噬細胞浸潤至靜脈壁的現象。
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