冠状动脉血栓形成动物模型的建立
作者：潘伟民 叶红华 蒋建设 程典升 陈晓敏 施建国
单位：宁波市第一人民医院心内科 浙江宁波，315010
关键词：冠状动脉血栓形成；疾病模型，动物
临床心血管病杂志000713 摘要 目的：建立一种合适的冠状动脉血栓形成动物模型。方法：选择健康杂种犬12只，用心导管技术将铜网圈置入犬冠状动脉内，使之在局部形成血栓。结果：冠状动脉造影证实冠状动脉内有阻塞性血栓形成，病理切片显示犬冠状动脉内血栓与人类冠状动脉血栓结构相似。结论：该法操作简单，重复性好，血栓形成耗时较短，平均仅(16.8±10.5)min，闭塞血管可任意选择。
Experimental establishment of coronary artery thrombosis model in canine without opening thorax
PAN Wei-min YE Hong-hua JIANG Jian-she
CHENG Dian-sheng CHEN Xiao-min SHI Jian-guo
(Department of Cardiology,Ningbo First Hospital,Ningbo 315010)
Abstract Objective:To make canine models of coronary artery thrombosis.Method:The copper coil was put into coronary artery of canine with catheter to induce local thrombosis.Result:The occluding thrombi were proven by coronary angiography.The thrombus composition of canine was similar to that of human according to pathological examination.Conclusion:The method was simple and well repeated.It took less time 〔(16.8±10.5)min〕 to induce coronary artety thrombosis,and the occluded vessel could be chosen randomly.
Key words Coronary thrombosis Disease models,animal
近年来随着冠状动脉造影术的广泛开展，已证实冠状动脉血栓形成是导致急性透壁性心肌梗死最常见的原因〔1〕。因此，建立一种合适的冠状动脉血栓形成动物模型，对于研究急性心肌梗死(AMI)的病理生理变化、心电生理改变，客观评价各种溶栓药物的疗效是非常必要的。我们采用经皮冠状动脉内铜网圈法建立了犬冠状动脉血栓形成模型，取得了较满意的结果，现报告如下。
1 材料与方法
健康杂种犬12只，雌雄不拘，体重(24.5±6.2)kg，取直径0.13 mm的紫铜丝编织成网孔径1.5 mm，长16 mm，直径2 mm的网圈备用。犬术前禁食12 h，硫喷妥钠40 mg/kg腹腔注射麻醉，再以每小时20 mg/kg维持，颈部用8%硫化钠去毛后，仰卧位固定在导管床上。用针电极连接四肢，记录心电图，左股静脉插管测中心静脉压，并作采血标本用。颈部皮肤消毒铺巾后，穿刺左颈总动脉，置入F7动脉鞘，在导丝引导下，插入F7大腔Judkins右冠状动脉导管，在透视下，将导管插入左冠状动脉开口处后，推注造影剂并同步录像。静脉注射肝素200 u/kg抗凝，从冠状动脉导管内送入细导丝经左主干直至靶血管的远端。用直径3.0 mm，长20 mm的球囊导管，将铜网圈仔细固定在球囊外，将套铜网圈的球囊沿导丝送到左前降支中段，用607.9 kPa扩张球囊20 s将网圈固定在冠状动脉内膜上，排空球囊连导丝一起退出血管，每5 min做冠状动脉造影并记录体表心电图。血栓形成前及血栓形成后2 h采血测血栓素B2(TxB2)、6-酮-前列环素F1α(6-酮-PGF1α)、内皮素和组织型纤溶蛋白酶原激活物(tPA)及其抑制物(PAI)的含量。最后处死动物，取出心脏，于缺血中心分别向两侧剪取0.3 cm×0.3 cm的组织6块，立即置入戌二醛固定液中，供电镜及光镜检查用，取左前降支做连续切片，将左心室横切成0.5 cm厚的肌片置入0.1%四氮唑蓝溶液中染色30 min，剪下不着色的梗死心肌，吸干水后分别称取梗死区与非梗死区心肌重量，计算梗死心肌占左室重量之百分比。
所有数据均以
±s表示，并作t检验测定P值。2 结果
2.1 冠状动脉造影所见
冠状动脉造影显示网圈置入冠状动脉后所有动物均在局部形成了阻塞性血栓(图1，2)，平均血栓形成时间为(16.8±10.5) min。
图1 左前降支血栓形成前
图2 左前降支血栓形成后
2.2 血栓形成前后的心电图变化
冠状动脉血栓形成时变化最显著的是ST段和T波，血栓形成6 min时ST段抬高可达峰值，T波由平坦变为高耸，R波振幅先降低，以后逐渐回升。血栓形成后60 min时体表心电图尚未见明显的Q波。出现室性期前收缩者占66%，其中室性心动过速及心室颤动各1例，经电击除颤后复律成功。
2.3 梗死区占左室比重
实验结束后1 h、3 h及6 h处死动物，梗死心肌占左心室比重分别为(12.8±6.2)%，(16.4±8.1)%及(20.5±4.8)%，与1 h组相比，3 h及6 h组梗死面积较大(P<0.05)。
2.4 病理形态改变
冠状动脉血栓形成后阻塞血管供血的心肌呈暗紫色，局部冠状动脉切面可见血管内膜粗糙不平，腔内有血栓形成。光镜下可见由红细胞、白细胞、血小板及纤维素构成的血栓占据了整个管腔，血栓构成类似人类冠状动脉血栓。心肌缺血中心区呈凝固性坏死，心肌A带排列规则，呈弛缓状态，间质有炎症细胞浸润(图3)，6 h后处死的犬心肌缺血中心区显示细胞内有大量不规则收缩带，心肌呈挛缩性坏死(图4)。
图3 血栓形成后1 h
图4 血栓形成后6 h
透射电镜显示正常心肌糖原丰富，线粒体完整，嵴清晰，肌纤维排列整齐，肌节结构清晰；缺血心肌糖原减少或消失，线粒体膜完整，但嵴模糊不清，肌纤维，肌节变化不大；梗死心肌线粒体肿胀，空泡样变甚至破裂，肌纤维排列紊乱，融合或断裂，肌节结构消失(图5，6)。
图5，6 坏死心肌微细结构变化
2.5 血栓形成后TxB2、6-酮-PGF1α、内皮素和tPA及PAI的变化
血栓形成前后TxB2、6-酮-PGF1α、内皮素和tPA及PAI的比较见表1。
表1 犬冠状动脉血栓形成前后血浆TxB2、6-酮-PGF1α、内皮素和tPA及PAI的比较
±sTxB2/
(ng.L-1)
6-酮-PGF1α/
(ng.L-1)
内皮素/
(ng.L-1)
tPA/
(kIU.L-1)
PAI/
(kAU.L-1)
血栓形成前
301.7±90.6
211.3±41.3
96.6±18.2
2.49±1.42
7.01±1.12
血栓形成后
541.1±101.42)
127.5±21.81)
153.2±17.12)
2.08±0.72
7.39±1.07
与血栓形成前相比，1)P<0.05，2)P<0.01 表1显示血栓形成后TxB2、内皮素及PAI水平升高，其中TxB2及内皮素浓度与血栓形成前相比有显著性差异。而6-酮-PGF1α和tPA浓度与血栓形成前相比降低，其中6-酮-PGF1α变化有非常显著性意义。TxB2及内皮素浓度变化呈正相关(r=0.682，P<0.05)。
3 讨论
冠状动脉内血栓形成是AMI发病的主要原因，这已被大量事实所证明，溶栓疗法和急诊PTCA治疗AMI也已获得了相当满意的疗效。然而，评价新型溶栓剂对冠状动脉血栓的疗效，冠状动脉血栓形成的确切时间，血栓形成对心肌病理解剖的影响，再灌注对心肌的影响等资料难以从临床研究中获得，而这些因素对客观评价溶栓剂、PTCA的疗效具有重要价值，故极需建立一种合适的冠状动脉血栓形成动物模型。目前国内外多选用犬来复制冠状动脉血栓形成模型。
我们采用经皮冠状动脉内网圈法建立犬冠状动脉血栓形成模型。该法具有操作简单，重复性好，血栓形成耗时短，血栓形成血管及部位可自由选择等特点。
观察冠状动脉血栓形成的最佳实时方法为冠状动脉造影，动物尸检也表明局部冠状动脉切面管腔内有阻塞性血栓形成，心肌组织的四氮唑蓝染色证实已形成急性心肌坏死。体表心电图监护显示血栓形成后即刻就有心电图各波群的变化，其中改变最明显的是ST段抬高和T波变为高耸，故心电图变化是冠状动脉血栓形成的敏感指标。
本法致血栓形成的机制可能与冠状动脉内网状金属异物刺激使血小板活化并在局部沉淀、粘附、聚集而形成血栓，同时与网圈球囊扩张时使血管内膜受损激活外源性凝血系统也有一定关系。
本实验表明冠状动脉血栓形成后，TxA2的代谢产物TxB2水平升高，内皮素含量上升，而6-酮-PGF1α和tPA含量下降，这些生化因素的变化也与血栓形成、心肌梗死的发生有关〔2～4〕。
本实验还显示冠状动脉血栓形成后1 h缺血区心肌呈弛缓状态，心肌细胞肿胀，但A带排列尚规则，而6 h后心肌呈挛缩性坏死，这可能与局部心肌缺氧及钙内流增加有关。电镜显示缺血中心区细胞内高度肿胀，单位膜破裂，线粒体嵴缺损，肌原纤维挛缩、断裂；而边缘区心肌损伤较轻，这种缺血中心区与边缘区损伤程度的差异可能与局部心肌复极不一致有关，是引起折返性心律失常的重要原因。
参考文献
1，潘伟民，蒋建设，矢崎羲雄.急性心肌梗死患者冠状动脉内溶栓疗效分析.中华老年医学杂志，1997，16：297～299
2，邵耕.现代冠心病.北京：北京医科大学 中国协和医科大学联合出版社，1994.48～52
3，潘伟民，陈祖媛，蒋建设，等.抗栓酶对肺心病急性发作期患者的tPA，PAI的影响.急诊医学，1997，6：135～137
4，Pan W M,Zhang J S,Jiang J F,et al.The effect of svate-3 on tPA and PAI in rabbits.Snake,1993,25:5～8
(收稿 1999-12-27)