高血壓大鼠心肌肥厚模型及心衰模型的建立

河南省永城市人民醫(yī)院（476600）張良勝

西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院（646000）劉星

高血壓心肌肥厚是機(jī)體對血流動力學(xué)負(fù)荷增加的一種反應(yīng)，表現(xiàn)為心室壁增厚，心肌重量增加，心肌重構(gòu)[1][2]，高血壓心力衰竭主要變現(xiàn)為運(yùn)動能力下降，心臟擴(kuò)大。本研究主要探索高血壓大鼠心肌肥厚模型以及高血壓心力衰竭模型的建立方法。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物 健康SD成年大鼠，清潔級，體重180～220g，購于第三軍醫(yī)大學(xué)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心。

1.2 高血壓心肌肥厚模型及高血壓心衰模型制備 按照Roussel E等[3]報(bào)道的方法建模。將30只SD大鼠隨機(jī)分為三組：假手術(shù)組（n=10）、高血壓心肌肥厚組（n=10）、高血壓心衰組（n=10），術(shù)前用套尾法用大鼠無創(chuàng)血壓計(jì)測量儀測量大鼠血壓，每只測3次，取平均值。假手術(shù)組：用3%戊巴比妥鈉0.2ml/100g腹腔麻醉，沿中線切開腹腔后，推開腸管，暴露后腹膜，于右腎上方分離長約3mm腹主動脈，不結(jié)扎腹主動脈。高血壓心肌肥厚組：結(jié)扎腹主動脈，制備腹主動脈縮窄模型，其余步驟與假手術(shù)組。術(shù)后一周套尾法測量大鼠血壓≥150mmHg為造模成功。造模結(jié)束，喂養(yǎng)4周后測血壓。高血壓心衰組：10只腹主動脈縮窄術(shù)后四周大鼠進(jìn)行左冠狀動脈結(jié)扎術(shù)，用3%戊巴比妥鈉0.2ml/100g腹腔麻醉，氣管插管，設(shè)定呼吸機(jī)參數(shù)（呼吸頻率90次/分，呼吸比1∶1，潮氣量10～12ml）。胸骨左側(cè)3～4肋間開胸，暴露心臟，切開心包，在左心耳和肺動脈圓錐之間用5-0絲線結(jié)扎左冠狀動脈前降支，觀察左室前壁心肌顏色變蒼白，搏動減弱。關(guān)閉胸腔，術(shù)畢，大鼠自主呼吸恢復(fù)后拔除氣管插管。術(shù)后傷口定期換藥。

1.3 大鼠心臟病理切片觀察 8周后取假手術(shù)組，高血壓心肌肥厚組，高血壓心衰組各一只大鼠左心室心肌做病理切片，4%甲醛固定，石蠟包埋，切片，HE染色，顯微鏡下觀察。

1.4 心功能測定 采用GE Vivid7.0心臟超聲心動儀12S探頭，經(jīng)大鼠胸骨左心長軸乳頭肌切面分別測量：左室舒張末內(nèi)徑（LVEDD）、左室收縮末內(nèi)徑（LVESD）每次測量三個(gè)心動周期后取平均值。并根據(jù)Teichholtz矯正公式計(jì)算出左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）。

附圖1 假手術(shù)組左室心肌細(xì)胞HE染色

附圖2 高血壓心肌肥厚組左心室心肌細(xì)胞

附圖3 高血壓心衰組左室心肌細(xì)胞HE染色

附圖4 假手術(shù)組心彩超

附圖5 高血壓心肌肥厚組心彩超

附圖6 高血壓心衰組心彩超

2 結(jié)果

2.1 病理切片觀察結(jié)果 假手術(shù)組心肌纖維排列整齊，橫紋清晰，細(xì)胞間質(zhì)豐富，間隙正常（附圖1）。高血壓心肌肥厚組：心室無明顯擴(kuò)大，心肌細(xì)胞增粗肥大，排列紊亂，間質(zhì)水腫（附圖2）。高血壓心衰組：心室明顯擴(kuò)大，心肌細(xì)胞增粗肥大，排列紊亂，間質(zhì)水腫（附圖3）。

2.2 各組大鼠血壓變化情況 假手術(shù)組術(shù)前一周與術(shù)后四周血壓無明顯改變，高血壓心肌肥厚組及高血壓心衰組術(shù)前術(shù)后血壓變化明顯，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。見附表1。

2.3 心功能指標(biāo)變化 高血壓心衰組大鼠出現(xiàn)心腔擴(kuò)大、心功能減退（見附圖4～6，附表2），LVEDD、LVESD均較高血壓心肌肥厚組和假手術(shù)組明顯增大（P ＜0.05）；LVEF均降低（P ＜0.05）。高血壓心肌肥厚組較假手術(shù)組無明顯心腔擴(kuò)大（見附圖4～6，附表2），LVEDD、LVESD、LVEF均無顯著變化，但存在舒張功能的下降。

附表1 各組大鼠血壓變化值

附表2 各組大鼠LVEDD、LVESD、LVEF的比較(±s)

附表2 各組大鼠LVEDD、LVESD、LVEF的比較(±s)

注：與假手術(shù)組比較 #P＜0.05；與高血壓心肌肥厚組比較*P＜0.05。

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3 討論

根據(jù)2002年中國居民健康營養(yǎng)統(tǒng)計(jì)表顯示，全國大于18歲的居民患高血壓概率在18.8%左右，有將近1.6億的高血壓患病人群[4]。原發(fā)性高血壓是以動脈壓升高為重要特征，長期血壓增高對心腦腎等重要器官可造成嚴(yán)重?fù)p傷，甚至發(fā)生生命意外。高血壓左心肌肥厚是影響高血壓進(jìn)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[5][6]。心肌肥厚的持續(xù)加劇，會導(dǎo)致患者不良預(yù)后，如心源性猝死和心力衰竭[7]。其發(fā)生是多系統(tǒng)，多因素綜合作用。其發(fā)病機(jī)制有血流動力學(xué)因素、神經(jīng)內(nèi)分泌因素、氧化應(yīng)激與系統(tǒng)炎癥、胰島素抵抗、基因改變余遺傳突變因素、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞內(nèi)鈣超載、基因轉(zhuǎn)錄激活和細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。心力衰竭是由心臟結(jié)構(gòu)性或功能性疾病導(dǎo)致的一種臨床綜合征，由于初始的心肌損害引起的心室充盈和射血能力受損，最終導(dǎo)致心室泵血能力下降，主要表現(xiàn)為呼吸困難、疲乏和液體潴留。

高血壓大鼠心肌肥厚模型制作方法很多，包括注射血管緊張素Ⅱ、夾閉腎血管高血壓模型、高鹽飲食誘導(dǎo)的高血壓大鼠模型、腹主動脈縮窄法等。腹主動脈縮窄法形成高血壓穩(wěn)定，造膜成功率高而被大量采用。腹主動脈縮窄法使得血壓升高心肌肥厚的機(jī)制可能與如下因素有關(guān)：①壓力超負(fù)荷狀態(tài)引起機(jī)械性血管阻力升高；②腎臟缺血激活腎素-血管緊張素系統(tǒng)，通過多路徑調(diào)節(jié)心肌肥大[8]。③醛固酮分泌增加及腎灌注壓降低，水鈉潴留，血容量增加。本實(shí)驗(yàn)采用了腹主動脈縮窄法造模，該法創(chuàng)傷大，易造成腹腔感染，但造模成功率高。在高血壓心肌肥厚大鼠模型基礎(chǔ)上通過結(jié)扎左冠狀動脈，4周后就形成了高血壓心力衰竭模型。本實(shí)驗(yàn)中病理切片結(jié)果如下：假手術(shù)組心肌纖維排列整齊，橫紋清晰，細(xì)胞間質(zhì)豐富，間隙正常。高血壓心肌肥厚組：心室無明顯擴(kuò)大，心肌細(xì)胞增粗肥大，排列紊亂，間質(zhì)水腫。高血壓心衰組：心室明顯擴(kuò)大，心肌細(xì)胞增粗肥大，排列紊亂，間質(zhì)水腫。假手術(shù)組術(shù)前一周與術(shù)后四周血壓無明顯改變，高血壓心肌肥厚組及高血壓心衰組術(shù)前術(shù)后血壓變化明顯，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＜0.05)。在高血壓心肌肥厚模型基礎(chǔ)上進(jìn)行左冠狀動脈結(jié)扎術(shù)，高血壓心衰組大鼠出現(xiàn)心腔擴(kuò)大、心功能減退（見附圖4～6，附表2），LVEDD、LVESD均較高血壓心肌肥厚組和假手術(shù)組明顯增大（P＜0.05）；LVEF均降低（P＜0.05）。而高血壓心肌肥厚組較假手術(shù)組無明顯心腔擴(kuò)大，LVEDD、LVESD、LVEF均無顯著變化，但存在舒張功能的下降。以上結(jié)果表明：腹主動脈縮窄術(shù)建立高血壓大鼠肥厚模型及腹主動脈縮窄術(shù)聯(lián)合左冠狀動脈結(jié)扎術(shù)建立高血壓心衰模型成功率高，價(jià)格低廉，可重復(fù)性好，值得推廣，為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)提供了良好的模型。