动脉粥样硬化模型


动脉粥样硬化模型 

常选用兔、猪、大鼠、鸡、鸽、猴和犬等动物。常用的复制方法有下面几种(包括高血脂模型):

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.高胆固醇、高脂肪饲料喂养法:是目前比较常用的方法,特点是死亡率低,可长期观察,但费时久。一般在家兔、鸽、鸡等,经数周喂养就可产生明显的高脂血症,经数月就能形成早期的动脉粥样硬化病变。大白鼠、小白鼠及犬则较难形成,如果饲料中增加蛋黄、胆酸和猪油等,可用促进作用。为了促进病变的形成,在高脂饲料中还可加入甲基硫氧嘧啶、丙基硫氧嘧啶、甲亢平、苯丙胺、维生素D、烟碱或蔗糖等。

具体复制方法:兔诱发模型:体重2kg左右,每天喂服胆固醇0.3g4个月后肉眼可见主动脉粥样硬化斑块;若每天剂量增至0.5g3个月后可出现斑块;若增至每天1g,可缩为2个月。在饲料中加入15%蛋黄粉、0.5%胆固醇和5%猪油,经3周后,将饲料中胆固醇减去,再喂3周,可使主动脉斑块发生率达100%,血清胆固醇可长高至2000mg%。大白鼠诱发模型:喂服14%胆固醇、10%猪油、0.2%甲基硫氧嘧啶、8689%基础饲料,710天;或喂服10%蛋白黄粉、5%猪油、0.5%胆盐、85%基础饲料,7天后均可形成高胆固醇血症。小白鼠诱发模型:雄性小白鼠饲以1%胆固醇及10%猪油的高脂饲料,7天后血清胆固醇即升为343±15mg;若在饲料中再加入0.3%的胆酸,连饲7天,血清胆固醇可高达530±36mg%。鸡、鸽诱发模型:48周的莱克享鸡,在饲料中加入12%胆固醇或15%的蛋黄粉,再加510%的猪油,经过610周,血胆固醇升至10004000mg%,胸主动脉斑块发生率达100%。鸽喂饲胆固醇3g/kg/天,加甲基硫氧嘧啶0.1g,可以产生较多动物斑块。

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.免疫学方法:将大白鼠主动脉匀浆给兔注射,可引起血胆固醇、β-脂蛋白及甘油三脂升高。给兔注射马血清10ml/kg/次,共4次,每次间隔17天,动脉内膜损伤率为88%,冠状动脉亦有粥样硬化的病变;同时给予高胆固醇饲料,病变更加明显。兔喂饲含1%胆固醇的饮料,静脉注射牛血清白蛋白250mg/kg,可加速高胆固醇饲料引起的动脉内膜病变形成。

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.注射儿茶酚胺类药物法:给兔静脉滴注去甲肾上腺素1mg/日,时间为30分钟。一种方法是先点滴15分钟,休息5分钟后再滴15分钟;另一方法是每次点滴5分钟和休息5分钟,反复6次。以上两种方法持续两周,均可引起主动脉病变,呈现血管壁中层弹性纤维拉长、劈裂或断裂,病变中出现坏死及钙化。

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.注入同型半胱氨酸法:给兔皮下注射同型半胱氨酸硫代内脂(dl-homocysteine thiolactone2025mg/kg/日(以5%葡萄糖溶液配成1mg/ml的浓度),连续2025天,成年兔及幼兔均可出现动脉粥样硬化的典型病变。冠状动脉管腔变窄、动脉壁内膜肌细胞增生、纤维组织增生、弹力纤维断裂、管壁变厚、基质中出现成堆的颗粒状和纤维状异染物质。如在饲料中加入20%的胆固醇,再同时注射同型半胱氨酸硫代内脂,则全部动物出现显著的动脉粥样硬化病变。

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.注射表面活化剂法:给大白鼠腹腔注射Triton WR1339 300mg/kg9小时后使血清胆固醇升高3420小时后雄性大白鼠血清胆固醇仍为正常的34倍,而雌性大白鼠却为6倍左右;用药后24小时左右升脂作用达最高点,48小时左右恢复正常。其中以甘油三脂升高最强,其次是磷脂、游离脂肪酸及游离胆固醇,对胆固醇脂没有影响。

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.胆固醇一脂肪乳剂静脉注射法:将胆固醇及猪油各3g在电磁加热搅拌下完全溶解后加入吐温-803g,搅匀,再缓缓加入丙二醇5ml和沸水的混合液,充分搅拌乳化,使成100ml,经抽滤后显微镜下检查,乳剂颗粒均匀,并小于78μm即可应用。给兔耳缘静脉注射5ml/kg,可见血浆胆固醇及甘油三酯立即升高。总胆固醇升高至正常的6倍,其中主要是游离胆固醇,游离胆固醇和总胆固醇的比值为90%。以后血浆总胆固醇逐渐降低,6小时时出现一低峰,后略有回升。34天后游离胆固醇和总胆固醇的比值接近正常(40%左右),直到714天血浆胆固醇恢复正常。

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.幼乳大白鼠法:一般乳幼大白鼠的血清胆固醇高于或成年大白的23倍,这是由于乳汁中脂肪含量很高,而甲状腺功能尚不健全的缘故。若用一般饲料取代乳汁喂养,则血清胆固醇很快就能降至正常成年大白鼠的水平。选用出生25天的乳幼大白鼠,雌雄兼用,体重3050g,在不脱离母鼠乳汁喂养的条件下,进行实验观察药物的降血胆固醇作用,与对照组比较效果。一般认为这种高胆固醇血症对甲状腺素及其衍生物类药物非常敏感,而对某些胆固醇生物合成抑制剂则不敏感。

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.其它方法:还有许多因素可诱发高脂血症及动脉粥样硬化症。例如使动物脑部缺血、电刺激中枢神经系统、高度应激状态、鸟类应用大剂量雌激素和暴露于一氧化碳环境、气囊异管损伤动脉壁内皮细胞等。

各种高脂血症、动脉粥样硬化症动物模型的特点:除田鼠和地鼠外,一般温血动物只要用适当的方法,都能形成动脉粥样硬化的斑块病变。

⑴兔 是最早用以制造高脂血症和动脉粥样硬化症模型的动物,至今仍然多被采用。它对外源性胆固醇的吸收率高,可达7595%,大白鼠仅为40%,对高血脂的清除能力低,静脉注入胆固醇后脂血症可持续34天,大鼠仅为12小时,狗介于两者之间。只要给兔含胆固醇较高的饲料,不必附加其它因素,经34月即可形成明显的动脉粥样硬化症,而且与人体发生的病变相似,取血检查也较方便。但是也有些缺点,如必须使血清胆固醇达到很高的水平才能形成斑块,而这时内脏易于发生脂质沉着,动物寿命短,低抗力差,容易继发感染而死亡。再者,兔为草食动物,其酯代谢与人体的酯代谢差异较大;实验发现其冠状动物病变主要呈现在心脏的小动脉,而人主要发生在冠状动脉的大分支。

⑵大白鼠 应用大白鼠建立高血脂及动脉粥样硬化模型,有饲养方便、抵抗力强、食性与人相近的优点。所形成的病理改变与人早期者相似,不易形成似人体的后期病变,较易形成血栓。

正常大鼠的血清胆固醇平均值为92.67±1.87mg%。单纯在饲料中增加胆固醇,不易引起血清胆固醇升高,更不易发生动脉粥样硬化症,必须在饲料中同时加入胆酸以增加胆固醇的吸收,始能出现高胆固醇血症,如再加抗甲状腺药物;可使血清胆固醇进一步升高。

⑶小白鼠 用小白鼠制造实验模型也有较容易饲养和节省药品的优点,但是取血不便,难作动态观察,所以较少采用。

⑷鸡 鸡为杂食动物,食物品种接近于人,仅在普通饲料中加入胆固醇,就可形成动脉粥样硬化斑快。病变发生较快,在斑块中有时伴有钙化和形成溃疡。

⑸鸽 与鸡相似,饲料简单,在饲料中加入胆固醇即易产生主动脉粥样硬化斑块,并可发生心肌梗死。由于鸽的品种不同,动脉粥样硬化斑块的性质可有很大差异,可能是个体之间脂肪酶的活性不同所致。

⑹猴 猴与人的情况很相近,无论其正常血脂、动脉粥样硬化病变的性质和部位、临床症状以及各种药品的疗效关系等,都与人体的非常相似。但是进一步研究发现,其不同的种属对动脉粥样硬化的敏感各种有所不同。一般认为猕猴更为理想,给予高脂饮食13个月后,血清胆固醇水平即可达300600mg%,并同时发现动脉粥样硬化,且可产生心肌梗死。动脉粥样硬化病变的部位,不仅在主动脉,也呈现在冠状动脉、脑动脉、肾动脉及股动脉等。

⑺猪 猪可能是动脉粥样硬化研究较理想的动物模型,因为某些品种的老龄猪在饲喂以人的残羮剩饭后能产生动脉、冠状动脉和脑血清粥样硬化病变,与人的病变非常相似。单用高胆固醇、高脂肪饲料喂养,容易在相对较短的时间内(918个月)产生实验性动脉粥样硬化。此外,进行性的主动脉和冠状动脉粥样硬化可以用探针刺伤加上高胆固醇、高脂肪饲料即能很快产生。猪模型的其它优点包括解剖学和生理学与人类相似,动脉结构相似,有若干确认的品种可供利用,多胎多仔,杂食习性等,其体形大小亦足能供各种外科手术和临床评价之用。猪也特别适合于研究应激因素与动脉粥样硬化的关系。猪模型的缺点是饲养要花一定代价,人工产生动脉粥样硬化需要类脂质代谢有一定改变,或动脉受到损伤的基础。

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