动物模型构建——脑缺血再灌注模型

脑缺血再灌注模型模型

脑缺血再灌注（Cerebral Ischemia-Reperfusion, CIR）模型是研究脑卒中、神经退行性疾病及药物疗效的重要工具。以下结合最新研究进展，系统阐述主流模型的构建方法、评估标准及注意事项。

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常用模型类型及构建方法

1 大脑中动脉闭塞（MCAO）模型

1.1 线栓法（主流方法）

动物选择：SD或Wistar大鼠（250-300g），雄性为主；C57BL/6小鼠需匹配线栓直径（如0.21mm）。

手术步骤：

① 麻醉（10%水合氯醛300mg/kg或异氟烷）后仰卧位固定，颈部消毒。

② 分离颈总动脉（CCA）、颈内动脉（ICA）和颈外动脉（ECA），用预先准备好的血管夹夹闭CCA（尽量靠心端），准备好的一根丝线结扎死ECA（尽量远离分叉处），另外一根套在颈外动脉（接近分叉处）打活结备用。用血管夹夹闭颈内动脉。

③ 使用眼科剪在ECA上剪一“V”型小口，插入线栓头，穿到分叉处时轻轻提起结扎颈外动脉的丝线，待线拴进入颈内动脉，稍微拉紧之前打活结的丝线，松开血管夹，继续向里面推送线拴，插入至颅内微感阻力时拉紧活结沿ICA推进至MCA起始部（插入深度：大鼠18-22mm，小鼠依品系调整）。

（图片来自网络，侵权即删）

④ 阻断血流1-2小时后缓慢拔出线栓，恢复血流。

关键点：线栓头端需蜡处理以减少创伤，术中需激光多普勒监测血流（缺血期血流降至基线20%以下，再灌注后恢复至50%以上）。

2 全脑缺血模型

2.1 四血管阻断法（4-VO）

双侧椎动脉电灼阻断，夹闭双侧颈总动脉，造成全脑缺血，适用于心脏骤停研究。

2.2 心脏停搏法

通过药物或电刺激诱导心脏停搏，再复苏恢复血流，模拟临床心源性脑缺血。

3 光化学诱导法

静脉注射光敏剂（如玫瑰红），局部光照引发血栓形成，适用于微梗死机制研究。‌

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模型成功评估标准

1. 生理学验证

·激光多普勒血流监测：缺血期血流下降≥80%，再灌注后恢复≥50%为有效。

·TTC染色：术后24小时脑切片染色显示苍白梗死区（梗死体积占比通常为20%-40%）。

2. 神经功能评分

·Longa评分：0分（正常）至4分（意识丧失），1-3分为模型成功。

·改良神经功能缺损评分（mNSS）：总分0-18分，≥6分提示显著损伤。

3. 行为学检测

·转棒实验：评估运动协调性（跌落时间缩短提示损伤）。

·旷场实验：观察活动水平（抑郁样行为表现为活

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操作注意事项及常见问题

1. 线栓插入控制

·插入过浅（<18mm）导致缺血不完全，过深（>22mm）可能损伤血管或引发颅内出血。

·体重调整：250-280g大鼠插入18-20mm，280-300g插入20-22mm。

2. 术中管理

·体温维持：肛温需稳定在37±0.5℃（加热垫或保温灯）。

·麻醉剂量：过量导致呼吸抑制，建议实时监测生命体征。

3. 术后护理

·单笼饲养，术后24小时禁食，补液（生理盐水20ml/kg皮下注射）。

·预防感染：抗生素（如青霉素20-40万U/kg）。

4. 模型失败原因

血管变异（如后交通动脉发达）、线栓位置偏移或再灌注不完全。

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技术进展与优化方向

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操作注意事项及常见问题

1.新型材料应用：硅胶涂层线栓减少血管损伤，荧光标记线栓便于实时追踪。

2.影像学整合：结合MRI或激光散斑血流成像，动态监测缺血区域。

3.基因编辑模型：利用转基因小鼠研究特定基因在再灌注损伤中的作用。

文献案例

【文章题目】

红花黄色素对大鼠脑缺血再灌注损伤炎症因子及PI3K/AKT 通路的影响

【文献摘要】

目的研究红花黄色素对大鼠脑缺血再灌注在炎症因子、PI3K/AKT 通路的影响。

方法成年雄性 SD 大鼠，随机分为 Sham 组（假手术）、Model 组（缺血再灌注模型）和 Treatment 组（红花黄色素预处理联合缺血再灌注），每组 11 只。酶联免疫吸附测定法（ELISA 法）检测炎症因子[肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素 1β（IL-1β）、白细胞介素 6（IL-6）]的表达，苏木精-伊红染色（HE 染色）评估海马 CA1 区的细胞形态，蛋白质印迹法检测 PI3K/AKT 通路的蛋白表达。

结果与 Sham 组比较，Model 组脑缺血后炎症因子 TNF-α、IL-1β、IL-6 表达均上升，差异有统计学意义（P＜0.05）。与 Model组比较，Treatment 组炎症因子 TNF-α、IL-1β、IL-6 均明显下降（P＜0.05）；与 Sham 组比较，Model 组和 Treatment 组的神经功能缺损评分升高（P＜0.05）；与 Model 组比较，Treatment 组神经功能缺损评分下降（P＜0.05）；与 Sham 组相比，Model 组中的 PI3K、AKT 蛋白表达上升（P＜0.05）；与 Model 组比较，Treatment 组 PI3K、AKT 蛋白表达下降（P＜0.05）。

结论红花黄色素可抑制脑缺血再灌注所致的炎症反应，并且改善海马组织在脑缺血再灌注后的损伤，其机制可能是通过调控 PI3K/AKT 通路从而抑制病理性过表达。

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