電刺激迷走神經(jīng)建立應(yīng)激性心肌病家兔模型

郭瑞威, 楊麗霞, 奚銀艷, 匡陳偉(成都軍區(qū)昆明總醫(yī)院心血管內(nèi)科, 昆明 650032)

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電刺激迷走神經(jīng)建立應(yīng)激性心肌病家兔模型

郭瑞威, 楊麗霞, 奚銀艷, 匡陳偉
(成都軍區(qū)昆明總醫(yī)院心血管內(nèi)科, 昆明 650032)

[摘要]目的 通過電刺激迷走神經(jīng)后發(fā)射性引起交感神經(jīng)的持續(xù)興奮，建立一種新型應(yīng)激性心肌病(SIC)家兔模型。方法 選用2月齡雌性新西蘭白兔10只，隨機分為對照組和實驗組，實驗組兔暴露迷走神經(jīng)后利用電刺激法建立的SIC模型，并通過心電圖、心臟解剖和心肌組織病理學(xué)觀察進行評價，對照組只暴露迷走神經(jīng)，不進行電刺激。結(jié)果 成功暴露兔迷走神經(jīng)并電刺激后，與對照組相比，實驗組兔1 d后心電圖觀察顯示心率增快; 1個月后心尖部心肌變薄(0.83± 0.12 mm vs 1.55±0.11 mm，P<0.05); 心肌組織出現(xiàn)典型的SIC心肌改變。結(jié)論 利用電刺激迷走神經(jīng)可以成功建立SIC兔模型。

[關(guān)鍵詞]應(yīng)激性心肌病(SIC); 家兔; 動物模型; 迷走神經(jīng)

應(yīng)激性心肌病(stress-induced cardiomyopathy，SIC)，又稱“Tako-tsudo”心肌病，是由日本學(xué)者Dote及Satoh 于1991 年首先在日本發(fā)現(xiàn)并對其進行了描述，其主要表現(xiàn)為胸痛，同時伴有可逆性左心室功能障礙、心電圖異常及心肌損傷標(biāo)志物的升高，類似急性心肌梗死[1]。臨床上應(yīng)激性心肌病常常被誤診或者漏診，并因缺乏深入的機制研究目前無合適治療手段，最終引起患者預(yù)后不良[2]。而SIC基礎(chǔ)研究的瓶頸主要在于沒有合適的動物模型可以利用。為此，作者在既往研究的基礎(chǔ)上利用電刺激迷走神經(jīng)反射導(dǎo)致交感興奮的方法建立了一種SIC兔模型[3]，旨在深入探索SIC的發(fā)病機制。

1 材料與方法

1.1 實驗動物與分組

普通級2月齡雌性新西蘭白兔10只, 由成都軍區(qū)昆明總醫(yī)院實驗動物中心提供[SCXK(軍)2012-011], 體質(zhì)量2.0～2.2 kg, 隨機分為實驗組和對照組。

1.2 模型建立

用體積分數(shù)3%戊巴比妥鈉(1 mL/kg)耳緣靜脈注射麻醉兔，觀察兔的角膜反射，以角膜反射消失及鉗夾嘴唇無明顯反射為麻醉起效。麻醉后將兔四肢用繃帶固定于操作臺上，剪去頸部被毛(約直徑5 cm范圍), 用酒精將其區(qū)域由內(nèi)到外消毒3遍，再鋪孔巾。正中切口切開皮膚(切口約3 cm), 分離筋膜，切開肌層，及時止血，用小止血鉗分離氣管、頸動脈及其旁的一條白色組織，并用鑷子鉗夾(圖1A)，隨即兔出現(xiàn)驚跳反應(yīng)，確定此白色組織為頸部迷走神經(jīng)。暴露頸部迷走神經(jīng)，用1.5 V電壓刺激儀的兩個夾子分別夾住神經(jīng)的兩端，進行電刺激，刺激2 min后關(guān)閉電源，間歇5 min后重復(fù)刺激，持續(xù)1 h(圖1B)。刺激過程中，為防組織暴露時間較長而壞死，用生理鹽水浸濕的紗布覆蓋于切開組織上層及皮膚層，并組織邊緣對齊。縫合完后再消毒2遍。對照組只暴露迷走神經(jīng)，不進行電刺激。

1.3 心電圖記錄

在刺激迷走神經(jīng)后1 d對兔進行心電圖觀察，記錄其波形變化及心率情況，對照組也進行記錄，觀察是否有交感神經(jīng)持續(xù)興奮。

1.4 病理組織學(xué)檢測

各組兔飼養(yǎng)1個月后，解剖取其心臟進行大體觀察并對心尖球部組織和心肌組織制作病理組織切片，經(jīng)HE染色，觀察并比較各組兔變化情況。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 心電圖評價

對照組心電圖提示波形規(guī)律, 心率為230次/min(圖2A)。實驗組經(jīng)電刺激后波形規(guī)律，但心率為300次/min(圖2B)，表明電刺激后反射引起交感神經(jīng)興奮。

2.2 心尖球部組織HE染色

實驗組兔心尖部左心室游離壁厚度為0.83± 0.12 mm，與對照組(1.55±0.11 mm)比較顯著變薄(P<0.05)(圖3)。

2.3 心肌組織HE染色

與對照組比較，實驗組兔心肌結(jié)構(gòu)紊亂，并有心肌斷裂、心肌間空泡等組織學(xué)改變(圖4)。

3 討論

SIC常常表現(xiàn)為左心室的一塊心肌突然變薄，被血液沖擊得像氣球一樣鼓起, 又像章魚的頭部, 所以被稱為心肌氣球樣變或是章魚冠心臟病，又因為這種的病起因通常與情緒有關(guān)，所以也被稱為SIC。該病最先在日本發(fā)現(xiàn)，后被歐美及全世界認可。SIC的癥狀與冠心病早期很難鑒別, 故常常出現(xiàn)誤診。由于缺乏對其發(fā)病機制研究, 目前對該病的治療主要是對癥治療，缺乏針對性靶向治療[4]。

A: 暴露迷走神經(jīng); B: 電刺激迷走神經(jīng)圖1 兔迷走神經(jīng)分離及電刺激

A: 對照組; B: 實驗組圖2 兔心電圖觀察

A: 對照組; B: 實驗組; 箭頭所示左室游離壁測量位置圖3 兔心尖部HE染色代表圖片

A: 對照組; B: 實驗組; 箭頭所是為心肌斷裂, 心肌間空泡的位置圖4 兔心肌組織染色代表圖(HE×200)

目前，對SIC研究的難點在于如何建立合理的動物模型，通常通過注射兒茶酚胺類藥物建立SIC模型。Mao等[5]認為去甲腎上腺素可以導(dǎo)致心肌內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，進而引起心肌功能障礙, 導(dǎo)致心肌病發(fā)生，因此可以通過注射去甲腎上腺素建立SIC的動物模型，但因動物個體反應(yīng)不同而很難掌握注射劑量，同時在動物注射后期會引起動物的驚厥。Samuels等[6]報道，可以心腦反射引起應(yīng)激導(dǎo)致心肌損傷，可以通過不同神經(jīng)反射建立動物模型。本文作者在參考前人研究[7-9]基礎(chǔ)上，利用刺激迷走神經(jīng)后發(fā)射性或者阻滯迷走神經(jīng)引起交感神經(jīng)的持續(xù)興奮，進而誘發(fā)SIC，通過心電圖評價表明在刺激后心率明顯加快，可能是因為交感興奮導(dǎo)致；對模型動物心尖組織觀察顯示，心尖部心肌顯著變薄，心腔擴大，組織間可見典型的SIC心肌組織改變，Cho等[10]也以心肌間空泡樣改變和心肌斷裂作為SIC小鼠模型的評價標(biāo)準(zhǔn)，表明該模型可以用于SIC的機制研究。本研究的不足之處在于無合適的超聲探頭對動物進行超聲檢測，缺乏超聲心動圖評價。

本文作者利用刺激迷走神經(jīng)的方法成功建立了SIC的動物模型，并利用心電圖、心尖組織檢測和心肌染色進行評價，此模型或可以用于對SIC的研究，但需要進一步改進。

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Establishment of Stress Induced Cardiomyopathy Model by Stimulation of Vagus Nerve with Electricity Signal in Rabbit

GUO Rui-wei, YANG Li-xia, XI Yin-yan, KUANG Chen-wei
(Department of Cardiology, Kunming General Hospital of Chengdu Military Commands, Kunming 650032, China)

[Abstract]Objective To establish the stress induced cardiomyopathy (SIC) model in rabbit via the stimulation of vagus nerve by using electricity signal. Methods Ten femaleNew Zealand White rabbits at the age of 2 months were randomly divided into control group and experimental group. The vagus nerve of the experimental group rabbits were exposured and stimulated intermittently by using electrical signal. The rabbit model were evaluated by electrocardiogram (ECG), necropsy and pathological observation of myocardial tissue. Results The ECG at 1 day after operation showed that heart rate of rabbit in experimental group was faster than that of the control group. Meanwhile, apical myocardial in the experimental group became significant thinner than that in control group at one month after operation (0.83±0.12 mm vs 1.55±0.11 mm, P<0.05). In addition, myocardial tissue of rabbits in experimental group were showed typical changes of stress induced cardiomyopathy. Conclusion The SIC rabbit model can be successfully established via stimulating the vagus nerve by using electricity signal.

[Key words]Stress induced cardiomyopathy (SIC); Rabbit; Animal model; Vagus nerve

[中圖分類號]R-331 Q95-33

[文獻標(biāo)識碼]A

[文章編號]1674-5817(2016)03-0186-04

doi:10.3969/j.issn.1674-5817.2016.03.005

[收稿日期]2016-01-29

[基金項目]中國博士后基金(201104901916); 成都軍區(qū)“十二五”計劃課題(C12046)

[作者簡介]郭瑞威(1977-), 男, 博士后, 碩士生導(dǎo)師, 副教授。E-mail: grw771210@163.com