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模型制备

高血压脑动脉硬化性脑卒中动物模型

2018年09月30日 浏览量: 评论(0) 来源:《人类疾病动物模型复制方法学》 作者:周光兴 责任编辑:yjcadmin

1 自发性高血压大鼠与肾性高血压动物

将血压为19.3~23.3kPa的雄性Wismr大鼠与血压为17.3~18.6kPa的同种雌性鼠交配,其子代选择血压高者作近亲交配,三代后,多数鼠血压超过24kPa,称之为自发性高血压大鼠(SHR)。通过不断选种,到1969年获得了近交系SHR,1986年该系已传到第80代。SHR的后代100%发生高血压,一般在出生后血压随鼠龄而逐渐升高,3个月龄后会逐渐出现脑、心、肾等器质性损害。

肾性高血压动物可用大鼠、猫、狗和猴等动物,通过使肾动脉狭窄的办法或包裹肾脏的办法造成高血压。使一侧肾动脉狭窄的,称双肾一狭型(two-kidney one clip, 2K1C);使两侧肾动脉狭窄的,称双肾二狭型(two kidney two clip, 2K2C);先切除一侧肾脏,再狭窄保留肾的肾动脉,称单肾一狭型(one kidney one clip, 1K1C)。

SHR和肾性高血压动物都能产生长期稳定的高血压,随着鼠龄的增长而产生自发性脑卒中。SHR适合于出血性脑卒中的研究,而肾性高血压动物更利于缺血性脑卒中的研究。高血压动物对脑卒中的易感性和脑组织的损害程度取决于高血压的严重程度。其机制可能是在程度不等的高血压时,脑血管自动调节功能也不同。在有高血压的动物,脑血管自动调节范围的低限上移,由于持续的高血压,颅内血管阻力增加使脑灌注压下降,血压一旦波动就很易产生脑卒中。

2 高血压动物脑血管的病理变化

持续性的高血压可引起颅内、外小动脉内膜下纤维素样物质节段性沉着;内皮细胞微绒毛增多,内皮细胞管腔面的胞浆膜出现很多微孔和凹陷,而且内皮细胞连接不规则,部分有分离,血小板被聚集和黏着在内皮细胞表面,有些内皮细胞出现气球样突出和火山口样改变等退行性变化。随之动脉结构破坏,微动脉瘤形成,少量红细胞渗出,血管壁出现脂肪吞噬细胞以及管壁玻璃样改变。这样,即使在血压不太高的慢性阶段也易造成小动脉阻塞,形成腔隙性脑梗死,而在血压一时性骤升时,血管破裂,产生局部脑出血。因此,高血压既是一种疾病又是心脑血管疾病的危险因子。SHR大鼠脑动脉的毛细血管通透性增加的结构基础可能是某种化学介质引起内皮细胞收缩或影响内皮细胞连接之间的蛋白一多糖复合物,从而导致内皮细胞紧密连接的短时间开放,这样就使大量血浆物质进入血管壁中层。

3 高血压动物与正常动物脑卒中模型的实验差异

由于已存在持续性的高血压,在许多脑卒中动物实验中,高血压动物与正常动物脑卒中模型的实验结果也不一样。Hayakawa等结扎一侧肾性高血压猫的大脑中动脉,发现其梗死灶的体积比正常对照组的梗死灶大得多,提示高血压损害了血脑屏障。由于内皮细胞的渗漏,使之不能对抗缺血时的有害影响以阻止水和大分子物质的经内皮细胞转移。 Coyle等对SHR和Wistar鼠大脑中动脉结扎后的脑梗死进行了对比研究,其结果是,SHR发生不可逆的脑缺血损害,而Wistar鼠只有轻微的缺血性损害。Fuiishima等用氢离子清除法测定SHR和正常血压鼠的大脑皮质和丘脑的局部脑血流量,其结果表明,在未结扎颈总动脉之前,SHR和正常血压鼠大脑皮质及丘脑的局部脑血流量无明显差别。而结扎颈总动脉后,SHR大脑皮质和丘脑的血流量在l h内分别降低至原有的17%和39%,在3~5h内,分别降至原血流量的10%和20%。而正常血压鼠在颈总动脉结扎5h后,皮质和丘脑的血流量分别仅降至原来的3%~38%和40%左右。可见结扎颈总动脉后,SHR大脑皮质和丘脑的血流量明显低于正常血压鼠大脑皮质和丘脑的血流量。这说明由于长期的高血压,引起脑动脉血管阻力增加,使侧支循环减少,当局部脑血流量减少到不能再维持正常脑的能量代谢时,即产生脑的损害。在SHR大鼠,当皮质脑血流量低予原有的10%时,组织学和电镜的观察均证实脑皮质已出现梗死的病理变化。由此可知,高血压动物由于已存在脑血管的病理变化,卒中发生后其脑的损害程度和不可逆程度都比正常动物严重得多。而SHR和肾性高血压动物又各具其特点,互有差别。

SHR的高血压发展过程、发病机制及并发症与人类原发性高血压有许多相似之处,是一种遗传性高血压模型。肾性高血压动物是一种继发性高血压模型,通过肾素的过度释放产生高血压,其血流动力学变化和血管的病理改变均与原发性高血压相似,但避免了SHR遗传性血管损害的影响,便于对照比较研究,而且可选狗、猫、兔及大鼠等多种动物复制。在脑卒中动物研究中,应根据实验的要求选择适当的模型和对照动物作为实验对象,这样才能使研究工作取得满意结果。Zivin等认为在脑卒中动物模型上使用效果很好的药物而用于临床脑卒中患者时却疗效甚微,其原因就是脑卒中模型所选的动物为年轻、健康的动物,不符合临床患者的实际发病情况。近年来,在欧美等国家脑卒中的发病率和病死率下降,其关键因素在于高血压的防治水平提高了。综上所述,由于长期的高血压、使动物的脑血管自动调节功能、血管壁透性、血管壁结构以及侧支循环都发生了改变,所以高血压脑动脉硬化性脑卒中动物模型的实验研究也就更复杂、更全面,更接近于人类脑卒中的发病情况,从而使实验研究的价值大大提高。

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