小鼠脉搏怎么测量探索心脑血管疾病研究:动物模型构建与精准监测技术全览

新闻资讯2026-04-21 09:09:55

心脑血管疾病是心脏血管和脑血管病的统称,具有高患病率、高致残率和高死亡率的特点,主要影响心脏和血管的正常功能,导致血液流动受阻或器官供血不足。实验性大小鼠动物模型能有效地模拟人类心血管病,同时还拥有繁殖能力强,易于检测等优点,是目前心血管病研究的主要动物模型之一。

中脑动脉是心脑血管疾病中缺血性中风最常受到影响的大脑血管,中脑动脉阻断(Middle Cerebral Artery Occlusion,MCAO)模型也是最常用的心脑血管疾病模型之一。

美国化学协会出版的知名学术期刊系列ACS Chemical旗下子刊ACS Chemical Neuroscience近期发表的名为“Ion Dyshomeostasis in the Early Hyperacute Phase after a Temporary Large-Vessel Occlusion Stroke”的研究论文中,便利用了小鼠制造MCAO模型。

  1. 使用异氟烷对小鼠进行气体麻醉(诱导浓度为3%,维持浓度为2%);
  2. 小鼠进入麻醉状态后,在颈部做一个中线切口,暴露颈总动脉(CCA);
  3. 分离颈外动脉(ECA)和颈内动脉(ICA),在远侧段结扎ECA;
  4. 随后在CCA和ICA的分叉处剪开一个小切口,通过切口将一根尼龙线(线栓)插入ICA,推进至大脑中动脉(MCA)起始部;
  5. 使用缝合线固定线栓30分钟后,取出线栓,使得血液进行再灌注,同时在切口处滴入布比卡因(1mg/kg/小时手术时间)后缝合血管、肌层与皮肤。

模型验证方法:使用传统的HE染色法。4%多聚甲醛固定组织,0.1M磷酸盐缓冲盐水(PBS)洗涤后使用苏木精和伊红(H&E)染色。

除了MCAO模型这一典型的脑缺血模型外,目前心血管疾病研究领域还广泛使用了多种其他模型,这些模型涵盖了从高血压、动脉粥样硬化到心肌病等多种疾病类型。

01 高血压模型

常见的高血压模型分为两类:遗传型高血压模型与诱导型高血压模型;

遗传型高血压模型包含:

  • 利用高血压表型筛选出稳定的近亲繁殖模型(易卒中性SIIR高血压大鼠、Dahl/SS盐敏感大鼠、其他选择性近亲繁殖模型)
  • 基因工程模型(全基因敲除构建高血压孟德尔模型、靶向基因敲除构建人PDE3A基因突变大鼠及携带人CACNA1D外显子突变大鼠等人源化模型)。
  • 通过减少肾动脉血流、诱导肾实质压迫、肾大部切除等手术方式诱导肾血管性高血压;
  • 通过长期皮下注射Ang II ≥500 ng/(kg·min),24h后实验动物血压开始升高,2周后血管进行重构,2~4周后产生心肌肥厚,第4周可出现肾损伤;
  • 使用盐皮质激素-高盐、一氧化氮合成酶抑制剂处理的诱导型模型。

02 动脉粥样硬化鼠模型

动脉粥样硬化是大多数心血管病的主要病理过程,晚期时形成的动脉斑块、动脉狭窄和动脉闭塞是心血管病风险的重要指标。深入研究人体动脉粥样硬化进程存在很大的局限性,所以动脉粥样硬化疾病动物模型可用于研究发病机制和药物预防病变发展或逆转疾病的潜在靶点。

动脉粥样硬化的模型鼠通常为基因敲除鼠。常见的包括:

  • ApoE敲除小鼠给予长期高脂饲料诱导高胆固醇血症,血浆胆固醇水平提高;
  • LDLr敲除小鼠,保留ApoE功能,不会产生额外炎症;
  • ApoE/LDLr双基因敲除小鼠,双敲后即可诱导在正常饲料饲养下即可产生斑块的高胆固醇血症模型鼠。

03 心肌病大、小鼠模型

由于心肌病的发生机制尚未明确,动物模型提供了研究其生物学机制的理想平台,是用于模拟和研究心肌病病理机制、评估新疗法、药物效果以及探索心肌病早期诊断和治疗策略的重要工具。

扩张性心肌病模型可通过:

  • 应用腺相关病毒RNA降低小鼠心脏肌连蛋白基因表达,使调节肌肉收缩并传递信号的能力明显下降,引起左心室增大,左心室壁厚度减小及扩张性心肌病;
  • 也可通过生物学技术构建心肌肌钙蛋白TAK210突变干预心肌肌钙蛋白T基因改变心肌功能;部分病毒与药物(B3型柯萨奇病毒或蒽环类药物如阿奇霉素)也可诱导动物发生扩张性心肌病病变。

肥厚型心肌病可通过编码α-MyHC基因、TnT基因、MyBP-C基因、RLC基因、a-tropomyosin等不同基因与位点来构造疾病模型;也可通过结扎主动脉弓、夹闭左肾动脉来获得疾病模型。

模型验证:可通过小动物超声心动图仪监测小鼠的心功能指标,如左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS)等。同时,也可通过多导生理记录仪记录小鼠的心电图,观察其心律失常等心电活动异常。

01 手术器械

小动物缝合针线

  • 缝合针采用高纯度302不锈钢材质制成,具有卓越的抗腐蚀性和生物相容性;
  • 高强度、低摩擦缝合线,经过特殊处理,具有优异柔韧性,线体光滑,缝合过程顺滑;
  • 可吸收PGA材质缝线不需要手术后再次取出,不可吸收缝线由蚕茧的连续性蛋白质纤维制成,生物相容性好,同时提供多种针型、曲度、尺寸选择

02. 维持设备

  • 进口罐体,稳定输出,具有温度补偿功能
  • 紧凑式设计,提高空间利用率
  • 精确控制,动物生理状态平稳

03 生理数据监测设备

小动物无创血压计

NIBP型小动物无创血压测量系统为玉研仪器自主研发的自动化非侵入性小动物血压测量系统。使用内置生理信号采 集处理器进行血压信号采集并由软件进行分析,可实现单通道或多通道鼠尾血压波形的同步记录和结果显示,所有测试数据可以保存为原始文件进行在线或离线分析。

设备主要用于大、小鼠收缩压、舒张压、平均压、心率参数的测量,可用于高血压等模型的造模效果评估。

  • 准确性媲美血气分析仪;
  • 支持麻醉测量和清醒测量;
  • 无创测量最多7个参数