动脉粥样硬化模型的建立

动脉粥样硬化模型的建立

李峥蔡文勇孙叶盛柴玲罗泳欣张中喜

长沙医学院长沙410219

【摘要】动脉粥样硬化是目前威胁人类健康的一大常见病。在对动脉粥样硬化做一系列相关研究时，建模是一切的基础。本文综合介绍了不同实验动物建立动脉粥样模型的方法，以及比较他们的优缺点。

【关键词】动脉粥样硬化；动物模型；高脂

【中图分类号】R743.1【文献标识码】A【文章编号】2096-0867（2016）09-285-02

随着人们生活质量的提升，各类心血管疾病的发病率越来越高，在发达国家动脉粥样硬化性心血管疾病被称为“头号杀手”。近年来，关于动脉粥样硬化的研究越来越多，国内外学者对动脉粥样硬化的研究使用的动物模型主要有鼠类、兔、小型猪、非人灵长类动物和转基因动物。建立可靠的动脉粥样硬化模型是一切相关研究的基础，动脉粥样硬化（Atherosclerosis，AS）其病变基础为脂质代谢障碍，其特点是受累动脉病变从内膜开始，一般先有脂质和复合糖类积聚、出血及血栓形成，进而纤维组织增生及钙质沉着，并有动脉中层的逐渐蜕变和钙化，导致动脉壁增厚变硬、血管腔狭窄。病变常累及大中肌性动脉，一旦发展到足以阻塞动脉腔，则该动脉所供应的组织或器官将缺血或坏死。因此，讨论AS粥样硬化模型建立的方法对研究AS发病机制、诊断、治疗以及预防有重要意义。

1.鼠类

1.1小鼠AS模型

1.1.1诱发型小鼠AS模型

20世纪60年代，Wissler等采用高脂，高胆固醇饲料喂养C57BL/6小鼠后观察到了动脉内膜脂纹，建立了最早的小鼠AS模型。随后1987年，美国Jackson实验室Paigen等，喂养小鼠高含量胆固醇加胆酸和甲状腺抑制剂的饲料，在小鼠主动脉窦部成功诱发了轻度AS病变。20世纪90年代，我国经过16周饲喂含2%胆固醇的高胆固醇饮食，在国内首次建立了实验用AS纯系小鼠整体动物模型【1】。此后，在给予高胆固醇饲料喂养下使用球囊反复在小鼠颈内动脉与胸主动脉间拉伤动脉内膜，实现了典型的AS病变。不过因小鼠体积过小，损伤球囊时较易死亡，模型复制成功率低，限制了其相关的实验研究。

1.1.2基因工程小鼠AS模型

随着基因工程技术的不断提高，20世纪90年代有报道采用载脂蛋白E基因敲除了小鼠进行自发性AS动物模型的制备。动脉粥样硬化模型鼠有了广泛的应用，各种不同类型的基因工程鼠在研究动脉粥样硬化发病机制以及病理变化起到了重要作用。有研究发现【2】，针对高脂饮食的ApoE基因敲除小鼠不同部位AS斑块研究头臂动脉较主动脉窦部更早形成明显的粥样硬化斑块，是研究不稳定斑块的理想部位。

小鼠的繁殖简单，饲养和实验操作简便，且有相关的转基因品系，对AS分子和基因水平上的研究有很大的帮助。

1.2大鼠AS模型

大鼠饲养方便，抵抗力强，食性与人类相似，血容量，血管管径也较小鼠更易操作。

1.2.1机械损伤动脉大鼠AS模型制备

有研究指出，大鼠具有抗AS性，且无胆囊的解剖结构，所以单纯应含高胆固醇的高脂饲料不易形成AS病变。所以，短时间建立AS模型需要内膜的机械损伤，直接造成内膜损伤、剥脱，内弹力板断裂，加速脂质钙盐的沉积以及血液中炎症细胞的浸润。

1.2.2免疫刺激法诱发大鼠AS模型建

有研究采用高脂饲料喂养加维生素D3肌注和尼古丁灌胃，快速简便的建立了AS模型。相较于机械损伤，球囊损伤，此方法简便易行，动物死亡率大幅度降低，克服了创伤性实验的缺点。

1.2.3豚鼠AS模型

豚鼠血浆脂质蛋白构成比例与人类相似，近年来，豚鼠模型已被应用与不同的药理研究。有研究表明【3】，相同诱导条件下袁术比大鼠易诱发形成AS，其病变过程也与人类病变过程中的脂代谢紊乱和血管炎症反用相似。但目前相关研究较少，其在AS模型上的应用还需要进一步研究。

2.兔AS模型

2.1脂质浸润法兔为最早用于复制AS模型的动物，为草食性动物，无肝脂酶、载脂蛋白A-II类似物，对血脂清除能力差，喂养高胆固醇较易形成高脂血症进而产生AS，且不同的饮食结构可产生不同类型的斑块。是AS研究中最传统，常用的方法，用含高胆固醇的饲料喂养，数周后可出现AS，与其他动物相似。

2.2免疫损伤法兔一次性静脉注射牛血清蛋白250mg/kg，并辅以高脂饲料喂养，可短时间内建立典型的AS病变。还有研究显示，肺炎衣原体（Cpn）感染和高脂饮食可加快促进病变。Cpn感染AS的关系虽已被病理学、分子生物学等证实，但尚无直接证据证明两者的因果关系。此方法为AS建模提供了新思路。免疫学方法建立的模型可考虑开发疫苗用于预防，治疗。有待于深入研究。

2.3机械损伤法

①球囊损伤法：与鼠类相似，主要用于腹主动脉，髂动脉以及颈动脉；②空气干燥法：对颈动脉施空气干燥术破坏其内膜结构；③电刺激法：血栓形成仪刺激兔颈动脉造成内膜损伤；④颈动脉内膜切除法：行手术在颈动脉中膜层分离以及切除整个内膜。上述方法原理基本一致，破坏内膜或球囊，辅以高脂饮食使血管壁发生病变，造成粥样斑块。

3.小型猪AS模型

小型猪虽购买费用较高，但其饮食结构以及心血管解剖、生理等方面与人类近似，是较理想的AS模型。基本方法与上述相似。

4.其他AS模型

有文章显示有使用鸽、鹌鹑、犬、猴子等动物。方法都与上述方法原理类似，区别于不同动物生理特性不同，以及一些现实的约束。

动物模型是现代各种研究中必不可少的工具，无论哪种动物在建立AS模型中都需从发病机制出发，采取不同的手段，以尽可能简便，易行，耗时短，成功率高等为目标，改进方法。由于AS是在多种遗传和环境因素下造成的结果，单一的建模方法是不能显示本质的病变。且人类与动物种属的差异，模型存在无法避免的误差。现实中，只有不断摸索，采用多因素刺激，建立更可靠方便的动物模型，为更加深入研究治疗方法和药物提供更好的基础条件。

参考文献：

[1].杨琳，董莉，陶红，张福庄.鼠类动脉粥样硬化模型的制备[J].心血管病杂志，2013，32（6）：806-808.

[2].晏沐阳，翟勇志.高脂饮食ApoE基因敲除小鼠不同部位动脉粥样硬化斑块的分析比较.[J].中国比较医学杂志，2008，18：10-12.

[3].张美玲，王茁伉.动脉粥样硬化模型研究进展[J].四川动物，2009，28（5）：794-796.

[4].李同达，曹洪欣，徐慧.冠状动脉粥样硬化大鼠实验动物模型的改进与评价[J].中国实验动物学报，2013，21（6）：32-36.

[5].陈臻毅，徐强，梁自豪.动脉粥样硬化发病机制及其动物模型研究进展[J].实验动物科学，2015，32（4）：54-58.

[6].王凤，章怡祎.动脉粥样硬化动物模型的研究进展[J].东南大学学报，2014，33（2）：235-238.

基金项目：长沙医学院2015年度校级立项大学生研究性学习和创新性实验计划项目，长医教〔2015〕15号-165.

作者简介：李峥（1995-），女，汉族，安徽阜阳人，长沙医学院13级本科临床专业在校生

通讯作者：张中喜（1981-），男，从事临床、教学、科研12年，Email：44431092@qq.com.