高血壓(hypertension)是最常見(jiàn)的慢性病,也是心腦血管病最主要的危險(xiǎn)因素。高血壓動(dòng)物模型是開(kāi)展高血壓疾病及其并發(fā)癥研究所采用的模型,應(yīng)用于高血壓研究的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇有豬、猴、羊、犬和大鼠等,但以犬和大鼠造模居多。本文分享幾種常見(jiàn)的高血壓造模法及其鑒定方法。
一、SHR 模型
SHR大鼠(Spontaneous Hypertension Rat,SHR)又稱(chēng)自發(fā)性高血壓大鼠,SHR大鼠自發(fā)性高血壓發(fā)病率高,正常大鼠收縮壓110-120mmHg,SHR育成后血壓高達(dá)200mmHg以上;且無(wú)明顯原發(fā)性腎臟或腎上腺損傷,心血管發(fā)病率高。但其生育能力,存貨壽命無(wú)明顯下降。
主要特征:高血壓發(fā)生率高,且無(wú)明顯原發(fā)性腎臟或腎上腺損傷,血壓高于200mmHg,尿嘌呤糖尿病能進(jìn)一步使血壓增高,動(dòng)物對(duì)抗高血壓藥物有反應(yīng),該品系為篩選抗高血壓藥物的最適動(dòng)物模型。繁殖力及壽命無(wú)明顯下降,可飼養(yǎng)13-14個(gè)月,繁殖時(shí)應(yīng)選用高血壓大鼠作親代。SHR大鼠是一種人為篩選出來(lái)的高血壓模型大鼠(用患有高血壓的WKY大鼠重復(fù)多代交配獲得),這個(gè)品系的大鼠100%會(huì)罹患高血壓。而WKY(Wistar-Kyoto)大鼠,則經(jīng)常作為SHR大鼠的血壓正常對(duì)照組。SHR大鼠是天生的高血壓大鼠,具有高血壓這種遺傳病,而WKY大鼠則沒(méi)有高血壓遺傳,在沒(méi)有特殊情況時(shí),血壓正常。SHR大鼠也可以通過(guò)高脂飼料飼養(yǎng)的方式進(jìn)行高血壓肥胖模型相關(guān)的研究,應(yīng)用非常廣泛。
另一種自發(fā)性高血壓大鼠的亞系,即易卒中性自發(fā)性高血壓大鼠(SHRsp),SHRsp出生后6周血壓開(kāi)始升高,并持續(xù)上升,到10~15周齡達(dá)200mm Hg,5~6月齡達(dá)高峰(230 mmHg~250 mm Hg),7月齡略下降。雄性SHRsp平均壽命9月,雌性為12月。其特點(diǎn)是100%發(fā)生高血壓,80%發(fā)生腦卒中。故可以作為腦卒中研究的理想動(dòng)物模型。
缺點(diǎn)是價(jià)格較貴,遺傳育種需要一定時(shí)間。
二、兩腎一夾型腎血管性
高血壓大鼠模型
造模方法:3%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉,腹部做切口,分離左腎周?chē)窘M織,小心分離左腎靜脈,用0.2mm的銀夾環(huán)繞左腎動(dòng)脈,夾緊,造成左腎動(dòng)脈狹窄,右腎不觸及口。
該方法由于用銀夾狹窄僅一側(cè)腎動(dòng)脈,造成該側(cè)腎臟缺血,而另一側(cè)腎臟不觸及,故其血壓升高主要是由于腎臟缺血而造成腎素增多,腎素-血管緊張素系統(tǒng)激活所致。
該模型具有造模簡(jiǎn)單,成功率高,同一性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),與人類(lèi)高血壓病理過(guò)程具有可比性,是國(guó)際上最常用的經(jīng)典的高血壓動(dòng)物模型,它是目前篩選降壓藥物中選用較多的一種模型,也可在此實(shí)驗(yàn)?zāi)P突A(chǔ)上加飲用2%氯化鈉溶液。
三、雙腎雙夾型腎血管
高血壓大鼠模型
其自發(fā)性腦卒中發(fā)生率可達(dá)56.4%,故又稱(chēng)其為易卒中腎血管性高血壓大鼠。
造模方法:選用體重為90-120g鼠齡為2-3月的雄性SD大鼠,用3%戊巴比妥鈉腹腔注射,10~15min后在無(wú)菌操作下經(jīng)腹正中縱形切口,依次鈍性分離雙側(cè)腎動(dòng)脈,用內(nèi)徑為0.3mm的自制環(huán)形銀夾分別鉗夾雙側(cè)腎動(dòng)脈起始部。整個(gè)手術(shù)不損傷腎臟、肝臟、乳糜池及腎靜脈。術(shù)后腹腔注射少量青霉素預(yù)防感染。2~3月雄性SD大鼠實(shí)驗(yàn)前血壓為110±9mm Hg,術(shù)后一周上升至124.5±11.2mm Hg,術(shù)后三周時(shí)血壓超過(guò)150.0mm Hg. 部分大鼠血壓可高于250mmHg。
模型特點(diǎn):腎動(dòng)脈狹窄術(shù)后一周則有腦血管通透性增高。血壓高于180mmHg者,持續(xù)3~5月后,腦內(nèi)細(xì)小動(dòng)脈有不同程度的透明變化、纖維素樣壞死、動(dòng)脈壁增生性反應(yīng)而致管壁增厚、管腔狹窄,有時(shí)尚可見(jiàn)微動(dòng)脈瘤形成,腦底大動(dòng)脈及頸動(dòng)脈中層肥厚。其中血壓水平180mmHg~200mmHg者主要表現(xiàn)為腦細(xì)小動(dòng)脈透明變性;高于200mm Hg者,腦內(nèi)細(xì)小動(dòng)脈則有較辦盛的纖維素壞死:此血壓水平維持5月以上時(shí),腦內(nèi)細(xì)小動(dòng)脈增生性反應(yīng)明顯,有管腔狹窄或閉塞。表明高血壓所致腦血管損害與血壓水平及持續(xù)時(shí)間有關(guān).腦內(nèi)微血管損害在高血壓初期則已發(fā)生,隨著血壓水平的升高及持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng),腦微血管損害逐漸加重,最終發(fā)展為管壁壞死、管腔狹窄,周?chē)X組織嚴(yán)重水腫。該型高血壓大鼠腎臟無(wú)嚴(yán)重結(jié)構(gòu)與功能損害,腎臟改變與血壓升高不平行。黃如訓(xùn)等研究發(fā)現(xiàn),腎動(dòng)脈狹窄術(shù)后有心臟左室肥厚,左室前、側(cè)壁、室間隔均明顯厚于假手術(shù)組,大冠狀動(dòng)脈無(wú)粥樣硬化,但心肌內(nèi)小冠狀動(dòng)脈廣泛受損,尤其是發(fā)生心肌梗死者更明顯。術(shù)后40周自發(fā)性心肌梗死率為41.8%。
與單腎單夾、雙腎單夾法或腎臟包裹法復(fù)制的高血壓大鼠相比,雙腎雙夾腎血管性高血壓大鼠血壓峰值高且穩(wěn)定,隨觀察時(shí)間的延長(zhǎng),血壓水平繼續(xù)穩(wěn)步升高,與人類(lèi)高血壓病的血壓演變過(guò)程基本一致,雙腎雙夾腎血管性大鼠術(shù)后兩周血壓急驟上升,血壓走勢(shì)與雄性自發(fā)性高血壓大鼠趨于一致,具備了自發(fā)性高血壓大鼠血壓長(zhǎng)期穩(wěn)定并隨鼠齡增長(zhǎng)而逐漸增加的特點(diǎn)。雙腎雙夾腎血管性高血壓大鼠能產(chǎn)生與自發(fā)性高血壓大鼠相似的血壓峰值以及心腦血管并發(fā)癥。如果在實(shí)驗(yàn)中僅從高血壓這一單一因素引起身體其它器官并發(fā)癥考慮,雙腎雙夾腎血管性大鼠能彌補(bǔ)自發(fā)性高血壓大鼠某些方面的不足,而且還有動(dòng)物來(lái)源廣泛、價(jià)格便宜、飼養(yǎng)容易、模型復(fù)制方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。可以廣泛應(yīng)用于高血壓心、腦、腎等并發(fā)癥防治等方面的研究。如用腎血管性高血壓大鼠建立腦動(dòng)脈瘤模型,并探討動(dòng)脈瘤發(fā)生機(jī)制的研究;建立人工寒湖環(huán)境,探討人工寒潮與腦卒中的關(guān)系,亦采用易卒中型腎血管性高血壓大鼠。
四、其他常見(jiàn)高血壓大鼠模型
1、腹主動(dòng)脈縮窄法高血壓大鼠模型
造模方法
行腎上腹主動(dòng)脈部分結(jié)扎手術(shù),將一外徑約0.7mm穿刺針?lè)庞诟怪鲃?dòng)脈旁,用外科縫合絲線將腹主動(dòng)脈和穿刺針一起扎緊,然后將穿刺針抽出以使結(jié)扎處動(dòng)脈處于部分結(jié)扎狀態(tài)。
該模型可以造成負(fù)荷增高型大鼠心室肥厚和心衰模型,用于研究心室肥大和心衰等方面的治療研究
2、高鹽飲食誘導(dǎo)的高血壓大鼠模型
造模方法
取雄性Wistar大鼠(220~250g)飼喂高鹽大鼠飼料(8%氯化鈉液)和飲用0.85%氯化鈉液.每周用大鼠尾動(dòng)脈血壓心率測(cè)定儀測(cè)尾動(dòng)脈血壓1次,至第6周動(dòng)物血壓明顯增高并穩(wěn)定后,開(kāi)始實(shí)驗(yàn)研究。
該模型操作簡(jiǎn)單,成功率高,易復(fù)制,可用于鹽敏感性高血壓的研究及抗高血壓藥物的篩選。
五、高血壓模型的鑒定方法
1. 間接測(cè)量法:
也就是常說(shuō)的尾壓法(Tail-cuff法)。將傳感器套在老鼠尾部,通過(guò)充氣、放氣對(duì)尾動(dòng)脈加壓和釋壓的同時(shí)監(jiān)測(cè)血流信號(hào),得出血壓值。
優(yōu)點(diǎn):無(wú)創(chuàng),不需手術(shù)。把老鼠固定在特定的保溫裝置內(nèi),尾巴上套上傳感器,從固定到得出結(jié)果只需3-10分鐘。尤其適用于每隔數(shù)天就需要重復(fù)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)。
采用尾容積法測(cè)定清醒狀態(tài)下大鼠的間接血壓(收壓縮);血壓在85~115mmHg范圍為正常血壓大鼠;
各種造型處理后凡血壓比處理前高20mmHg大于正常血壓(大于正常血壓三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差值)。以上且高于115mmHg者確定為高血壓模型。
2、直接測(cè)量法
(1)動(dòng)脈插管法
麻醉后,分離股動(dòng)脈或頸動(dòng)脈,插入導(dǎo)管(常用PE管),使用多導(dǎo)生理儀連續(xù)監(jiān)測(cè)血壓。該法最大的缺點(diǎn)就是需要麻醉,因?yàn)槟壳坝玫降穆樽韯?duì)心血管系統(tǒng)都有一定的影響。如果評(píng)價(jià)心血管類(lèi)藥物,此法不適合。
(2)外置導(dǎo)管法
借用“wangp249”帖子里的一段話(感謝wangp249):“在大鼠股動(dòng)脈和股靜脈上各插一根導(dǎo)管,肝素化。動(dòng)脈管連接換能器,靜脈管給藥,從而可以“連續(xù)測(cè)定清醒自由活動(dòng)大鼠”的血壓情況。”
(3)植入式遙測(cè)(Telemetry)
通過(guò)手術(shù)將植入子上的導(dǎo)管插入腹主動(dòng)脈內(nèi),發(fā)射器固定在腹腔內(nèi)。老鼠可在鼠籠內(nèi)自由活動(dòng),在鼠籠下方放置一塊接收板,用于接收信號(hào),然后傳送到電腦上,進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析。