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動(dòng)物實(shí)驗(yàn)【心血管疾病模型】心臟驟停動(dòng)物模型構(gòu)建

瀏覽:155 發(fā)表時(shí)間:2025-07-24

心臟驟停(cardiacarrest,CA)是指心臟射血功能的突然停止,導(dǎo)致腦血流突然中斷,并伴有自主呼吸消失及喪失意識(shí)的臨床急癥。

心臟驟停(CA)是指心臟射血功能的突然終止,導(dǎo)致心臟驟停的病理生理機(jī)制最常見的是心室顫動(dòng)。而對(duì)于心臟驟停后心肺復(fù)蘇(CPR)每延遲1min生存率將下降7%~10%。心臟驟停和心肺復(fù)蘇是復(fù)雜的病理生理變化過程,許多發(fā)病機(jī)制尚不清楚。

心臟驟停動(dòng)物模型被用來研究心肺腦復(fù)蘇過程中機(jī)體的病理生理變化,探索新的治療方法和完善現(xiàn)有心肺復(fù)蘇標(biāo)準(zhǔn)干涉方法,比如藥物的劑量、胸外按壓技術(shù)、除顫能量、腦復(fù)蘇方法等。


動(dòng)物類型的選擇


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不同模型對(duì)比


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在進(jìn)行心臟驟停動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)時(shí),時(shí)間是重要的影響因素。其中心跳驟停的起始時(shí)間是個(gè)重要的信息,起始時(shí)間不同會(huì)明顯影響到監(jiān)測(cè)指標(biāo)的準(zhǔn)確性。所以在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中需使用圖表描述導(dǎo)致心跳驟停的時(shí)間、非干涉時(shí)間、心肺復(fù)蘇時(shí)間、ROSC時(shí)間等。


CA模型注意事項(xiàng)


1. 動(dòng)物術(shù)前狀態(tài)

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物術(shù)前晚上禁食,一般允許自由飲水。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)前狀態(tài)如有無未糾正的酸中毒、脫水、高低熱及麻醉和鎮(zhèn)痛的差異等都會(huì)對(duì)結(jié)果有重要影響。實(shí)驗(yàn)前狀態(tài)會(huì)影響結(jié)果,而且對(duì)自主循環(huán)恢復(fù)時(shí)間和長(zhǎng)期存活率影響更大,因此必須保持實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組之間術(shù)前狀態(tài)的一致性和可比性。


2. 麻醉

用于CPR模型麻醉或鎮(zhèn)痛藥很多,如氯胺酮、氟烷、戊巴比妥鈉等。

麻醉誘導(dǎo)方法包括吸入誘導(dǎo)和靜脈誘導(dǎo)。吸入誘導(dǎo)常用于小動(dòng)物,將動(dòng)物放置于充有麻醉氣體的密閉容器中,或是應(yīng)用藥物鎮(zhèn)靜后,面罩給予吸入性麻醉藥。

小動(dòng)物也常用腹腔注射藥物來誘導(dǎo)麻醉。大動(dòng)物通常采用咪吐安定,芬太尼或氯氨酮靜脈注射來誘導(dǎo)麻醉。

由于麻醉藥大多會(huì)對(duì)血流動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生影響,且不同動(dòng)物對(duì)缺血和麻醉有不同的神經(jīng)和心血管反應(yīng),應(yīng)注意麻醉藥劑量與體質(zhì)量比率、吸入和呼出氣濃度等。


3. 各項(xiàng)參數(shù)監(jiān)測(cè)

包括心率、心輸出量、血壓、MAP、CPP、PETCO2、動(dòng)靜脈血?dú)?、電解質(zhì)、深部體溫等。成功的監(jiān)測(cè)為判斷心臟驟停模型的建成、復(fù)蘇成功以及實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的保證。


4. 通氣

由于影響組織氧合、酸堿平衡及心輸出量,通氣在心臟驟停期間也是一個(gè)重要參數(shù)。在心肺復(fù)蘇時(shí)肺順應(yīng)性降低,若使用壓力控制呼吸機(jī),每分鐘通氣量也隨著降低,所以最好選用時(shí)間循環(huán)容量控制呼吸機(jī)以避免這些誤差。吸入氧濃度、氣流控制方式及通氣模式是基本參數(shù),心臟驟停前、心臟驟停期間和心肺復(fù)蘇期間需要不同的參數(shù)要求,要注意調(diào)整。


造模方法舉例

1. 窒息法法誘導(dǎo)心臟驟停


(1)動(dòng)物分組:

健康雄性SD鼠(年齡49~60天,體質(zhì)量222~373g)18只,隨機(jī)分配到三組:

①假手術(shù)組(n=6),只行氣管插管,不誘導(dǎo)心

臟驟停和進(jìn)行心肺復(fù)蘇(CPR);

②復(fù)蘇組(n=6),應(yīng)用氣管夾閉窒息法誘導(dǎo)心臟驟停后行常規(guī)CPR;

③陽性藥物組(n=6),在常規(guī)的CPR基礎(chǔ)上腹腔注射陽性藥物。


(2)CPR

SD大鼠造模前晚禁食不禁水,使用戊巴比妥鈉45mg/kg腹腔注射麻醉。使用14號(hào)氣管插管經(jīng)口直視插入。左股動(dòng)脈置入23號(hào)PE-50聚乙烯管,并使用多功能生理監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)心電圖、血壓及直腸溫度。

手術(shù)完成后,待大鼠生理參數(shù)穩(wěn)定開始夾閉氣管插管,觀察大鼠呼吸、心搏和血壓,心搏停止以動(dòng)脈收縮壓<20mmHg(1mmHg=0.133kPa)作為心臟驟停標(biāo)準(zhǔn)。

心臟驟停后開始進(jìn)行CPR,胸外按壓頻率為200次/min,同步機(jī)械通氣頻率為100次/min,以胸廓前后徑的1/3為按壓深度標(biāo)準(zhǔn),吸入100%濃度氧。2min后,靜脈注射腎上腺素0.025mg/kg,CPR10min,如果出現(xiàn)室顫立即除顫,如心率血壓恢復(fù)[恢復(fù)室上性心律,平均動(dòng)脈壓(MAP)>60mmHg,維持5min以上]則停止按壓,10min后未恢復(fù)心率血壓為復(fù)蘇失敗。復(fù)蘇成功后1h拔除所有插管,蘇醒后放回籠中飼養(yǎng),使用保溫設(shè)備維持大鼠肛溫在36.5℃左右。


(3)陽性藥物預(yù)處理:

使用1%DMSO溶解陽性藥物,誘導(dǎo)心臟驟停前3h腹腔注射0.2mg/kg。



2. 大鼠心搏驟停模型


(1)術(shù)前準(zhǔn)備:

禁食12h,稱重后采用20%氨基甲酸乙酯10mL/kg肌肉注射麻醉。采取仰臥位,四肢固定于手術(shù)臺(tái)上,連接肢端針刺電極,行標(biāo)準(zhǔn)II肢體導(dǎo)聯(lián)連續(xù)心電監(jiān)護(hù),備皮剪除頸前鼠毛。


(2)手術(shù)方法:

氣管切開:頸部正中切口剪開皮膚及皮下組織,分離出氣管,并預(yù)置1#縫線于氣管后,保持自主呼吸。頸動(dòng)靜脈植管:鈍性分離暴露左側(cè)頸靜脈,結(jié)扎遠(yuǎn)心端,固定左側(cè)頸靜脈,肝素生理鹽水灌注。小兒靜脈留置針穿刺建立靜脈通路,結(jié)扎固定留置針,輸液泵靜滴生理氯化鈉溶液2mL/h;鈍性分離右側(cè)頸動(dòng)脈,結(jié)扎遠(yuǎn)心端,動(dòng)脈夾夾閉近心端,與兩結(jié)扎點(diǎn)之間剪開頸動(dòng)脈,自制動(dòng)脈植管行頸動(dòng)脈穿刺,給予普通肝素1000U注射,縫線固定導(dǎo)管后連接簡(jiǎn)易動(dòng)物血壓計(jì)監(jiān)測(cè)血壓;以熱水袋保溫,維持直腸溫度為(37±0.5)℃。


(3)食道調(diào)搏電極植入:

手術(shù)后連續(xù)觀察20min,待各項(xiàng)指標(biāo)平穩(wěn)后,4極5F起搏電極經(jīng)口插入大鼠食管深約7cm,無氣急及憋喘為插管成功。


(4)經(jīng)食管心臟起搏誘發(fā)心博驟停:

電極近端與電生理刺激輸出端相連,所需參數(shù)為:電壓25V、脈寬20ms、頻率30Hz,開始刺激以60s為基礎(chǔ),停止刺激觀察3~5s,如沒有誘發(fā)出心博驟停,每次增加30s刺激時(shí)間,直至誘發(fā)出的室顫持續(xù)存在或無心電活動(dòng)為止。


(5)心肺復(fù)蘇:

心搏驟停后5min機(jī)械通氣100%純氧,通氣頻率60/min,潮氣量為4mL/kg,使用電動(dòng)胸外機(jī)械按壓機(jī)行胸外心臟按壓,頻率200/min(大鼠自主心率約300~350/min),并同時(shí)經(jīng)靜脈注射實(shí)驗(yàn)用藥。應(yīng)用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字,將大鼠隨機(jī)分組號(hào)貼于藥物試管外,由實(shí)驗(yàn)檢查者根據(jù)動(dòng)物體重抽取藥物,每次藥物等體積,所用試管相同,實(shí)驗(yàn)操作者對(duì)使用的藥物未知,只根據(jù)隨機(jī)號(hào)記錄結(jié)果,所有結(jié)果由實(shí)驗(yàn)檢查者進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。


(6)判斷標(biāo)準(zhǔn):

心博驟停標(biāo)準(zhǔn)為:

有創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)顯示平均動(dòng)脈壓<10mmHg(1mmHg=0.133kPa)伴有正常的動(dòng)脈搏動(dòng)波消失,且心電圖顯示心室顫動(dòng)波形或室性逸搏心律(無脈性電活動(dòng))或一條直線。自主循環(huán)恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)為:出現(xiàn)室上性節(jié)律(包括竇性、房性或交界性心律)伴有平均動(dòng)脈壓>20mmHg持續(xù)15min以上。

復(fù)蘇成功標(biāo)準(zhǔn):自主循環(huán)恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)于30min。


(7)觀測(cè)指標(biāo):

自主循環(huán)及復(fù)蘇成功率,恢復(fù)后針刺電極肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖變化,刺激時(shí)間,起搏次數(shù)。術(shù)后尸體解剖檢查食道、心臟及腹腔內(nèi)臟有無損傷。

如有實(shí)


主營(yíng)項(xiàng)目


1. 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

動(dòng)物飼養(yǎng)、疾病造模、行為學(xué)檢測(cè)、心功能、無創(chuàng)血壓、血常規(guī)、全自動(dòng)生化檢測(cè)等


2. 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)

CCK8/MTT、原代細(xì)胞分離、流式細(xì)胞實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞劃痕、侵襲、遷移、EDU染色、轉(zhuǎn)染、穩(wěn)定株


3. 分子生物學(xué)

PCR檢測(cè)、熒光定量PCR、絕對(duì)定量PCR、端粒酶長(zhǎng)度、pull down、雙熒光素酶、SSR、SNP檢測(cè)等


4. 蛋白實(shí)驗(yàn)

WB、Co-IP、酵母雙雜


5. 病理實(shí)驗(yàn)

HE染色、免疫組學(xué)、電鏡


6. 生理生化實(shí)驗(yàn)

肝腎功能、抗氧化、免疫反應(yīng)等生理免疫指標(biāo);動(dòng)植物營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)、微量元素、重金屬、酶活等。


7. 多組學(xué)實(shí)驗(yàn)

基因組、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、蛋白組、代謝組、微生物多樣性、宏基因組、生信分析


8. 整體課題實(shí)驗(yàn)

方案設(shè)計(jì)、整體實(shí)驗(yàn)交付、標(biāo)書寫作、論文潤(rùn)色、協(xié)助投稿


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