建立全脑缺血再灌注动物模型的实验研究进展

颈动脉负压分流法。国内文献报道用四血管阻断法比较
总动脉， 套线备用。 同时枕部切口（ 颈部前倾 ３。利于手术部 ０， 位的暴露）借助手术显微镜分离暴露第一颈椎横突翼并找 ，
多 ， 国外四血管阻断法、 二血管阻断加低血压法均有应用
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Ｐ ｏ ｅ ｄ ｎ ｆＣｌ ｉａ ｅ ｉｉ ｅ， ｅ ． ０ １ Ｗｏ ０ Ｎｏ ９ ｒ ｃ ｅ ｉ ｇ ｏ ｉ ｃ ｌＭ ｄ ｃｎ Ｓ ｐ ２ １ ， ｌ２ ． ｎ
缺血性脑损伤的机制进行了大量的研究， 脑是一个血流量
大、 代谢旺盛的器官， 其功能几乎全靠葡萄糖的氧化代谢。 心
脏骤停后引起的脑损害的病理生理主要是缺血缺氧性脑损 伤以及自主循环恢复后的大脑缺血再灌注损伤， 其中涉及兴 奋性氨基酸的神经毒性、 钙离子稳态失调、 神经元凋亡等机
制＿ 。所以心肺复苏的最终目的是脑复苏。 ４ ］

左右横突孔（ 椎动脉在人脑前从此孔下通过）将灼热的电烙 ，
铁尖头（ 直径 ０ ５ ｍ） ． ａ ｒ 直接插入翼突孔， 深度以 ２ ｍ为 ～３ ｍ
血流。经 Ｈ Ｅ染色后在光镜下观察海马组织及顶叶皮质， 正
常大鼠神经元细胞排列规则 ， 胞质丰富， 核呈圆形， 核仁清
楚； 实验大鼠病理改变明显， 可见大量神经元坏死变性 ， 排列
产生和钙超载导致了缺血再灌注损伤。 所以近年来围绕心肺 脑复苏的保护机制及其方法成为专家学者们研究的热门， 而 建立有效、 稳定的全脑缺血再灌注模型是实验研究的基础。
夹， 去除双侧颈总动脉的夹闭， 回输血液， 此为再灌注期。
１４ ｕ ｉ ｌ 四血管法及改良的四血管法建立大鼠全脑缺 ． Ｐ ｌｎ ｌ ｓ ｅｉ 针对建立全脑缺血再灌注模型的实验方法有多种， 包 血再灌注模型 括： 二血管阻断加低血压法、 四血管阻断法、 三血管阻断法、 四血管阻断法［ ］ ８ 主要是在颈前正中切口， 分离双侧颈
髓腹侧面上的基底动脉 ， 通过双侧颈总动脉的关闭和开放实
现全脑缺血再灌流。 １６ 颈动脉负压分流法制作大鼠全脑缺血再灌注模型 ． 颈动脉负压分流法Ｅ ，］ １１ 制模： ３４ 采用水合氯醛腹腔麻醉 （５ ｇｋ ）取颈部正中切 口， ３０ ／ｇ ， ｍ 分离左右颈总动脉及右颈外 动脉 ； 另取左侧腹股沟部切口， 分离左股静脉并置管与输液 器相连， 从左股静脉注入肝素（８ 后缓慢注入生理盐水 ； １０ｕ）
颈静脉回抽血液， 当平均动脉压达 ３￣４ ｍ Ｈ （ ｍ ｇ ５ ０ｍ ｇ １ ｍ Ｈ
一
０１３ Ｐ ） 用微型动脉夹夹闭双侧颈总动脉， ．３ ａ 时， ｋ 此为缺血
期开始。期间经颈静脉回抽放血或静脉注射回输血液保持平
均动脉压在 ３ ￣４ ｍ Ｈ 。１ ｉ缺血期后移去微型动脉 ５ ０ ｇ ５ ｎ ｍ ａ ｒ
２２３ 三血管阻断法 ．．
优点 ： 成功率高， 缺血指标的观察明确简单； 可根据实验
需要， 通过阻断 Ｃ Ａ时间的长短控制脑缺血的程度。 Ｃ 缺点 ： 手术难度较大， 对实验者的要求较高， 故可行性不
高； 在手术过程 中对周围组织牵拉严重， 在恢复血流时会受
影响。 优点： 不改变脑血管的主要解剖结构， 不影响基底动脉
用及报道 ， 但更偏向于后者。 ２２ 简述各种建模方法的特点 ．
１５ 三血管阻断法建立大鼠全脑缺血再灌注模型 ． 采用三血管阻断法１ ． 建立全脑缺血再灌注模型：０ １ 。 ２％ 乌拉坦 １ ０ ｇｋ 腹腔麻醉， ０ｍ ／ｇ ０ 经颈正 中切 口， 分离双侧颈 总动脉备用， 剪去枕骨腹侧面部分颅骨， ５０ 用 － 丝线结扎延
用微动脉夹夹闭两侧颈总动脉， 从右颈外动脉向近心端插入
２２１ 二血管阻断加低血压法 ．．
优点： 操作简便 ， 用一次性手术即可完成 ， 阻断完全可 逆， 可人为控制动物呼吸； 可模拟临床上休克、 心功能不全、
脑血管严重狭窄或阻塞合并血液低灌流引起的脑循环障碍， 造成不同程度的脑组织缺血损伤， 对于探讨人类缺血性脑损
大量研究旨在寻找可减轻或预防脑缺血再灌注损伤的 方法或药物， 并且已经在动物模型上获得一定成功， 但是这
型：０ １ ％水合氯醛（５ ｇｋ ） ３０ ／ｇ 腹腔注射麻醉， ｍ 分离暴露右侧 股动脉， 行股动脉插管， Ｂ 一２ 生物机能记录系统监测动 接 Ｌ ４０ 脉血压。颈正中切Ｅ， ｌ分离双侧颈总动脉及作侧颈静脉， 经左
输， 注意保持抽血速度与输入速度相等。 持续抽血 ３ ｉ 后 ０ ｎ ａ ｒ 停止抽吸血液， 拔出套管并结扎颈外动脉， 去除两侧颈总动
脉上的微动脉夹， 此为再灌注开始。
供血和实验结果。 ２２２ 四血管阻断法 ．． 优点 ： 缺血完全， 具有较强的可复制性 ； 检验缺血是否成
功 的指标 明确 。
临床 医 药 实 践
２１ 年 ９ 第 ２ ０１ 月 Ｏ卷 第 ９ 期
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建 立 全 脑缺 血 再 灌 注 动 物模 型 的 实验研 究进 展
武 钊 刘佩 仪 文锐玲 林梓 豪 黎 允诗 黄伟 青 欧 阳斌 ， ， ， ， ， ，
（． 州 医学 院 检 验 系 ， 东 广 州 ５ ０ ８ ；． 州 医 学 院 第一 附属 医院 ， 东 广 州 ５０ ２ ） １广 广 １１２２广 广 １ １ ０
１ 制作全脑缺血再灌注动物模型及效果的判定
循环停止 ４ ｉ ～６ ｎ脑组织即可出现不可逆性损害口 。面对 ａ ｒ ］ 突如其来的心脏骤停 ， 目前最有效的治疗方法是心肺复苏。
但是即使复苏后， 心脏恢复了搏动， 但脑功能的恢复是心肺
复苏成功的关键。一般心脏停止搏动， 脑缺血、 缺氧立即发 生， 如超过 ４ ｉ 就可以出现不可逆的大脑损害。 ～６ ｎ ａ ｒ 心脏停
搏时间长， 如＞８ ｉ ｎ以上 ， ａ ｒ 大脑功能很难恢复， 成功率极小。 有学者研究认为， 心脏停搏后， ５ ％左右患者死于中枢神 约 ０
１１ 全脑缺血再灌注模型模拟心搏骤停 ． 在心肺复苏过程中， 脑损害的病理生理主要是缺血缺氧 性脑损伤以及自主循环恢复后的大脑缺血再灌注损伤， 其中 涉及兴奋性氨基酸的神经毒性、 钙离子稳态失调、 神经元凋 亡等机制ｌ 。心脏停搏引起完全性全脑缺血， ＿ ４ ］ 急性缺血缺氧 可造成细胞损伤， 恢复血循环后又可引起再灌注损伤。因此 全脑缺血再灌注造成的结构破坏和功能障碍是脑复苏的重 要病理生理过程。 目前主要是通过全脑缺血再灌注模型来模 拟心搏骤停， 即将头部的主要动脉进行阻断， 从而导致全脑 缺血， 营造出脑组织缺血缺氧的状况。 １２ 全脑缺血再灌注动物模型要求 ． 手术操作简便 ， 致死率低， 重复性好； 缺血效果好， 慢 急、 性缺血实验均可应用 ； 再灌注方便、 完全、 充分； 尽量能够保 持颅脑的完整性； 血液的流变性变化尽量要小ｌ 。 ＿ ７ ］ １３ 二血管阻断加低血压法建立大鼠全脑缺血再灌注模型 ．
正常大鼠大脑无肿胀， 脑沟脑回清晰， 皮质颜色较红润 ；
回变浅， 皮质颜色苍白； 表面血管塌陷， 血流少 ， 部分基本无
浅表血管丰富， 充盈好 ， 鲜红。实验组大脑肿胀明显， 脑沟脑 ２２４ 颈动脉负压分流法 ．．
临 床 医药 实 践
２１ ０ １年 ９月 第 ２ Ｏ卷 第 ９ 期
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全 。
体形态、 脑沟脑回是否清晰、 皮质的颜色、 浅表血管的状态及
血管内的血流情况。在此基础上经苏木精一 伊红染色（ Ｅ ， Ｈ） 在光镜下观察海马组织及顶叶皮质， 主要观察神经元细胞的
形态及排列情况、 胞质的状态、 细胞核的形状及核仁； 光镜下 观察海马区神经元细胞密度。 １８ 实验大鼠与正常大鼠脑组织对比 ．
伤的发病规律， 评价抗脑缺血药物的疗效等有价值； 成模效
套管针至颈内动脉与颈外动脉的分叉处， 取出针芯， 套管接
三通与注射器相连， 持续抽吸颈总动脉内血液 ， 此为脑缺血
率较典型、 稳定， 可重复性好。 缺点： 模型不能在清醒动物上复制， 无法研究血管狭窄 后行为学的变化； 常因存在侧支循环而造成缺血不完全 ， 部 位不确定 ； 脑缺血时限长， 有时导致脑缺血后抽搐、 癫病等并
采用二血管阻断加低血压建立大鼠全脑缺血再灌注模
经系统损害， 即脑死亡。 即使心、 肺复苏成功， 生命保留， 仍约
有 ２ Ｏ ｏ Ａ～５ 左右存在着不同程度的脑功能障碍， ｏ 成为植物
状态（ 植物人） 或痴残等＿ 。 ２ ］ 在成功进行心肺复苏后有 ２％～４ 的患者遗留下永 ０ Ｏ 久性神经损害 。鉴于脑保护和脑复苏的重要性， ］ 近年来对
大鼠（ 也可在清醒状况下手术）颈部常规消毒， ， 打开颈前正 中切 口， 将套在双侧颈总动脉下的备用线结扎， 根据实验需 求可阻断血液流动 ｌ～６ ｉ， Ｏ ０ ｎ 松开结扎线后可实行再灌注 ａ ｒ
研究 。
２１ 建立全脑缺血再灌注模型的方法 ． 脑复苏中存在全脑缺血再灌注损伤， 而对脑缺血再灌注 损伤的研究仍然是急诊医学中的重点， 脑缺血再灌注模型的 制作则是研究工作的重要环节。 全脑缺血再灌注模型制作方 法有很多种： 四血管阻断法， 二血管阻断加低血压法， 三血管 阻断法， 颈动脉负压分流法。国内文献报道用四血管阻断法 比较多， 国外四血管阻断法、 二血管阻断加低血压法均有应
侧颈静脉插管， 建立给药途径， 静脉注射肝素 １０Ｕ／ｇ经左 ５ ｋ 。 Ｉ
些方法和药物很少能成功用于临床。 缺血预处理对心脏和神
经系统缺血再灌注损伤具有明显的保护作用， 但是在临床实 践中预处理只适用于缺血再灌注可预期的情况 。 尽快恢复灌
注是减轻缺血导致的损伤和行为障碍的最有效方法， 然而再 灌注也可能加重损伤。在再灌注早期， 大量活性氧自由基的
１７ ． 全脑缺血再灌注后开颅取脑组织进行观察 将完成缺血再灌注实验的大鼠进行开颅并取其完整的
大脑组织 ， 进行形态学观察。 主要观察项如下： 大脑组织的整
缺点 ： 手术复杂， 缺血的稳定性和成功率较差； 个体差异
大， 术后存活率较低； 被烧灼阻断的椎动脉不可再通， 改变了
正常的解剖结构， 影响再灌注的脑血流量， 造成再灌注不完
发症的发生， 且又处于低血压状态， 会干扰其他器官、 组织的
开始 ， 抽血速度平均为０ ３ Ｌ ｍｎ左右， ． ／ ｉ ｍ 由于大鼠在侧支循 环及循环血量上的个体差异， 控制抽血速度的负压以维持在 使被抽血侧的颈总动脉在直视下处于塌陷状态为宜。 在抽血
的同时， 间断更换注射器， 将抽出的血液从左股静脉持续 回
宜， 电凝双侧椎动脉， 造成永久性闭塞Ｄ］ ｏ。也可采用钻透第
一
颈椎小孔的方法（ 即改良的四血管闭塞法）在直视下直接 ，
紊乱 ， 神经元胞质浓缩， 胞核固缩， 核仁不清； 光镜下观察海
２ 选择适当可行的方法建立全脑缺血再灌注模型
烧灼双侧椎动脉， 成功率几乎 １０ ０ ％。２ ４ ｈ后用乙醚浅麻醉 马区神经元细胞密度实验组比正常对照组低［ 】 。
心脏骤停 （Ａ） Ｃ 是急诊医学常见的急症之一， 因其居高 不下的致死率及致残率给社会和家庭造成严重威胁 ， 所以心 肺脑复苏是现代医学研究的热点课题。 心搏骤停是指心跳及
呼吸突然停止， 血液循环终止。 由于脑细胞对缺氧十分敏感，
及报道， 但更偏向于后者［ 。对比不同建模方法在实验过程 ６ ］ 中所显露出的特性， 分析并总结各 自的优缺点。选择能较好 地建立大鼠全脑缺血再灌注模型的方法， 为脑复苏的深入研 究提供良好的实验基础。 本文将从实验的可操作性、 成功率、 发展前景等方面对各类建模方法进行综述。
和椎动脉的血流， 脑干无明显缺血； 实施再灌注后， 不改变血 流动力学方向， 仍保持原来的生理状态。