冠状动脉结扎致心肌纤维化大鼠模型的建立_李娟
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简 便 、可 操 作 性 强 、造 模 周 期 相 对 较 短 的 心 肌 纤 维化模型可缩短实 验 周 期，在 研 究 心 血 管 疾 病 动 物 实验中发挥着重要的作用。本研究的目的就在于动 态观察冠状动脉结扎后 8 周内心肌纤维化大鼠的纤 维化病变规律，以便 在 今 后 的 实 验 中 更 好 的 掌 握 和 应用，亦为进一步探 讨 心 肌 纤 维 化 的 发 病 机 制 及 临 床治疗方法提供实验依据。
近年来，有关心 肌 缺 血 或 心 肌 纤 维 化 的 研 究 很 多，心肌纤维化动 物 模 型 的 制 作 方 法 多 样，主 要 有： ①病毒感染致病毒 性 心 肌 病 心 肌 纤 维 化［2］； ② 肾 上 腺素能 受 体 激 动 剂 如 异 丙 肾 上 腺 素 致 心 肌 纤 维 化［3］； ③结 扎 腹 主 动 脉 或 单 侧 肾 动 脉 致 心 肌 纤 维 化［4］； ④自发性高血 压 大 鼠［5］ 和 代 谢 性 疾 病 如 糖 尿 病 大 鼠 心 肌 纤 维 化 模 型［6］； ⑤ 结 扎 冠 状 动 脉 法 （ CAL） 致心肌纤维化。但是目前文献报道尚无对心 肌胶原含量变化及相关指标的动态变化。
【Abstract】 Objective To establish a rat model of myocardial fibrosis and investigate its pathogenetic characteristics，and provide an animal model of myocardial fibrosis （ MF） for clinical research． Method One hundred male Wistar rats were randomly divided into two groups： the model group （ n = 92） and the sham group （ n = 8） ． The rats in the model group were subjected to heart coronary artery ligation （ CAL） ． Heart specimens were taken at different time points from 1 to 8 weeks． Pathological changes and collagen distribution were examined by histopathology using HE and Masson staining． The hydroxyproline content and expression of collagen and TGF-β1 in the heart tissue were quantitatively determined． The sham operated rats served as controls． Results On the 7th day after CAL，compared with the control rats，the heart tissue of rats in the model group showed seveve inflammatory reaction： disrupture and degeneration of cardiomyocytes，significant increase of collagen content （ P ＜ 0. 01 ） ，hydroxyproline content （ P ＜ 0. 05 ） ，expression of TGF-β1 （ P ＜ 0. 01 ） ，and those changes were kept at a high level during the experiment． The fibrosis reached a peak on the 42nd day，and then it showed a tendency of improvement． No abnormal changes were seen in the myocardium of control rats． Conclusions A reliable rat model of myocardial fibrosis can be successfully established by coronary artery ligation． Its mechanism may be related to the overexpression of TGF-β1．
实验动物饲养于江苏省中医药研究院实验动物 中心［SYXK（ 苏 ） 2011-0015 ］，自 由 饮 水 和 进 食。 适 应性喂养一周后，随机分为模型组（ 92 只） 和伪手术
组（ sham） 组 （ 8 只） 。 动 物 无 菌 手 术 在 江 苏 省 中 医 药研究院实验动物中心实施，模型组大鼠 CAL 术后 又分为各时间点亚组（ 7 d、14 d、21 d、28 d、35 d、42 d、49 d、56 d） ，每组 6 ～ 8 只。
CAL 法能成功建立可靠的心肌纤维化动物模型，其机制可能与上调 TGF-β1 表达有关。 【关键词】 心肌纤维化； 冠状动脉结扎； 大鼠模型； TGF-β1 【中图分类号】Q95-33 【文献标识码】A 【文章编号】1005-4847（ 2012） 05-0001-04 Doi： 10. 3969 / j． issn． 1005 － 4847. 2011. 05. 001
2
中国实验动物学报 2012 年 10 月第 20 卷第 5 期 Acta Lab Anim Sci Sin，October，2012 ，Vol． 20. No． 5
心 肌 纤 维 化 （ myocardial fibrosis，MF） 是 指 心 肌 组织中胶原纤维过 量 沉 积，胶 原 浓 度 和 胶 原 容 积 分 数 显 著 增 加 ，各 型 胶 原 比 例 失 调 及 排 列 紊 乱 ，是 心 血 管系统常 见 的 危 重 病 之 一，严 重 危 害 人 类 的 健 康。 心肌纤维化（ 缺血性心肌病） 是由于心肌供血长期 不 足 ，心 肌 组 织 发 生 营 养 障 碍 和 萎 缩 ，或 大 面 积 心 肌 梗死后，以致纤维 组 织 增 生，心 肌 收 缩 力 减 弱，顺 应 性下降。病变主要 累 及 左 心 室 心 肌 和 乳 头 肌，可 波 及 起 搏 传 导 系 统［1］ 。
（ 1. Department of Pharmacy，Jiangsu University，Zhenjiang 212013，China； 2. Jiangsu Province Acadamy of Traditional Chinese Medicine，Nanjing 210028；
3. Nanjing University of Chinase Medicine，Nanjing 210046）
1 材料与方法
1. 1 实验材料和试剂 SPF 级雄性 Wistar 大 鼠 100 只，体 重 250 ～ 270
g，上海西 普 尔-必 凯 实 验 动 物 有 限 公 司 提 供［SCXK （ 沪） 2008-0016］； 羟脯 氨 酸 试 剂 盒 购 自 南 京 建 成 生 物科 技 研 究 所； TGF-β1 抗 体 购 自 美 国 R＆B 公 司。 仪器包括 ALC-V8 型 动 物 呼 吸 机 （ 上 海 奥 尔 科 特 生 物科技有限公 司 ） 、752 S 型 紫 外 分 光 光 度 计 （ 上 海 棱光技术有 限 公 司 ） 、Microm HM 340E 切 片 机 （ 德 国美康 ） 、Nikon 55i 全 自 动 显 微 镜 和 Digital Sight DS-L1 显微照相装置（ 日本 Nikon 公司） 、缝 合 线 （ 60，4-0） 、缝合针（ 5 × 12 mm，6 × 14 mm） 等。 1. 2 实验方法 1. 2. 1 动物分组与 CAL
【Key words】 Myocardial fibrosis； Coronary artery ligation； Rat model； TGF-β1
［基金项目］国家自然科学基金（ 青年） 项目（ 编号： 81001598 ） 。 ［作者简介］李娟（ 1986 － ） ，女，硕士生，研究方向： 中药药理，E-mail： zybh-1212 @ 163 ． com。 ［通信作者］沈明勤，男，研究员，E-mail： mqshen@ 163． com。
（ 1. 江Baidu Nhomakorabea大学药学院，江苏 镇江 212013； 2. 江苏省中医药研究院，南京 210028； 3. 南京中医药大学，南京 210046）
【摘要】 目的 建立大鼠心肌纤维化 （ myocardial fibrosis，MF） 模 型，探 讨 其 病 变 规 律，为 临 床 防 治 MF 研 究 提供实验动物模型。方法 100 只雄性 Wistar 大鼠随机分为模型组（ 92 只） 和伪手术组（ 8 只 ） ，模 型 组 进 行 心 脏 冠 状动脉结扎（ coronary artery ligation，CAL） ，手术后第 7、14、21、28、35、42、49、56 天 分 别 处 死； 留 取 心 脏 标 本，HE 染 色和 Masson 染色观察心肌组织基本结构，定量测定心脏组织羟脯氨酸含量、心肌胶原和转 化 生 长 因 子 β1 （ transforming growth factor，TGF-β1） 的表达。另设立伪手 术 组 作 为 对 照。 结 果 与 伪 手 术 组 组 相 比，模 型 组 大 鼠 手 术 7 d 后心肌组织炎性反应即已严重，心肌细胞断裂，心肌胶原含量显著升高（ P ＜ 0. 01 ） ，羟 脯 氨 酸 含 量 升 高 （ P ＜ 0. 05 ） ， TGF-β1 表达显著增高并持续保持在较高水平（ P ＜ 0. 01） ，纤维化反应在第 42 天达到高峰，其 后 有 好 转 趋 势。 结 论
Establishment of a rat model of myocardial fibrosis induced by coronary artery ligation
LI Juan1 ，DING Yong-fang2 ，GE Hai-yan1 ，SHEN Ming-qin2 ，LI Fei-xia3
冠状动脉结扎术： 大鼠腹腔注射 10% 水合氯醛 麻醉（ 0. 3 mL /100 g） 后固定于操作台上。打开呼吸 机（ 呼吸频率 72 次 / 分，潮 气 量 18 mL，呼 吸 比 设 为 1∶ 2） ，用气 管 插 管 从 大 鼠 口 中 插 入，至 大 鼠 胸 部 起 伏与呼吸机频率 一 致，说 明 已 经 插 入 气 管。 左 前 胸 去毛，碘伏消毒，手 术 刀 于 第 三 根 肋 骨 处 切 开 皮 肤， 顺肌肉纹理分离皮 下 组 织 和 肌 肉，钝 性 分 离 第 3 根 和第 4 根肋骨间 隙，撕 开 心 包 膜，暴 露 并 挤 出 心 脏。 缝针从大鼠心脏左 心 耳 下 缘 进 针，至 肺 动 脉 圆 锥 处 出针，进 针 深 度 控 制 在 0. 1 cm 左 右，结 扎 左 冠 状 动 脉前降支。 结 扎 后 观 察 到 左 心 室 壁 缺 血 区 心 肌 变 白 ，室 壁 运 动 减 弱 ，心 耳 充 血 明 显 ，即 提 示 结 扎 成 功 。 止 血 后 逐 层 关 胸 ，拔 出 气 管 内 插 管 ，清 理 大 鼠 气 道 分 泌物，待其恢复自 主 呼 吸 并 清 醒 后 放 入 笼 中。 术 后 每天给予每只大鼠肌内注射青霉素 20 IU，连续 3 d。 伪手术组大鼠心脏 冠 脉 处 只 穿 线 不 结 扎，其 余 操 作 同模型组。 1. 2. 2 标本采集
2012 年 10 月 第 20 卷 第 5 期
中国实验动物学报 ACTA LABORATORIUM ANIMALIS SCIENTIA SINICA
October，2012 Vol． 20 No． 5
檵殝
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檵檵檵檵殝 研究报告
冠状动脉结扎致心肌纤维化大鼠模型的建立
李娟1 ，丁永芳2 ，葛海燕1 ，沈明勤2 ，李飞侠3
近年来，有关心 肌 缺 血 或 心 肌 纤 维 化 的 研 究 很 多，心肌纤维化动 物 模 型 的 制 作 方 法 多 样，主 要 有： ①病毒感染致病毒 性 心 肌 病 心 肌 纤 维 化［2］； ② 肾 上 腺素能 受 体 激 动 剂 如 异 丙 肾 上 腺 素 致 心 肌 纤 维 化［3］； ③结 扎 腹 主 动 脉 或 单 侧 肾 动 脉 致 心 肌 纤 维 化［4］； ④自发性高血 压 大 鼠［5］ 和 代 谢 性 疾 病 如 糖 尿 病 大 鼠 心 肌 纤 维 化 模 型［6］； ⑤ 结 扎 冠 状 动 脉 法 （ CAL） 致心肌纤维化。但是目前文献报道尚无对心 肌胶原含量变化及相关指标的动态变化。
【Abstract】 Objective To establish a rat model of myocardial fibrosis and investigate its pathogenetic characteristics，and provide an animal model of myocardial fibrosis （ MF） for clinical research． Method One hundred male Wistar rats were randomly divided into two groups： the model group （ n = 92） and the sham group （ n = 8） ． The rats in the model group were subjected to heart coronary artery ligation （ CAL） ． Heart specimens were taken at different time points from 1 to 8 weeks． Pathological changes and collagen distribution were examined by histopathology using HE and Masson staining． The hydroxyproline content and expression of collagen and TGF-β1 in the heart tissue were quantitatively determined． The sham operated rats served as controls． Results On the 7th day after CAL，compared with the control rats，the heart tissue of rats in the model group showed seveve inflammatory reaction： disrupture and degeneration of cardiomyocytes，significant increase of collagen content （ P ＜ 0. 01 ） ，hydroxyproline content （ P ＜ 0. 05 ） ，expression of TGF-β1 （ P ＜ 0. 01 ） ，and those changes were kept at a high level during the experiment． The fibrosis reached a peak on the 42nd day，and then it showed a tendency of improvement． No abnormal changes were seen in the myocardium of control rats． Conclusions A reliable rat model of myocardial fibrosis can be successfully established by coronary artery ligation． Its mechanism may be related to the overexpression of TGF-β1．
实验动物饲养于江苏省中医药研究院实验动物 中心［SYXK（ 苏 ） 2011-0015 ］，自 由 饮 水 和 进 食。 适 应性喂养一周后，随机分为模型组（ 92 只） 和伪手术
组（ sham） 组 （ 8 只） 。 动 物 无 菌 手 术 在 江 苏 省 中 医 药研究院实验动物中心实施，模型组大鼠 CAL 术后 又分为各时间点亚组（ 7 d、14 d、21 d、28 d、35 d、42 d、49 d、56 d） ，每组 6 ～ 8 只。
CAL 法能成功建立可靠的心肌纤维化动物模型，其机制可能与上调 TGF-β1 表达有关。 【关键词】 心肌纤维化； 冠状动脉结扎； 大鼠模型； TGF-β1 【中图分类号】Q95-33 【文献标识码】A 【文章编号】1005-4847（ 2012） 05-0001-04 Doi： 10. 3969 / j． issn． 1005 － 4847. 2011. 05. 001
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中国实验动物学报 2012 年 10 月第 20 卷第 5 期 Acta Lab Anim Sci Sin，October，2012 ，Vol． 20. No． 5
心 肌 纤 维 化 （ myocardial fibrosis，MF） 是 指 心 肌 组织中胶原纤维过 量 沉 积，胶 原 浓 度 和 胶 原 容 积 分 数 显 著 增 加 ，各 型 胶 原 比 例 失 调 及 排 列 紊 乱 ，是 心 血 管系统常 见 的 危 重 病 之 一，严 重 危 害 人 类 的 健 康。 心肌纤维化（ 缺血性心肌病） 是由于心肌供血长期 不 足 ，心 肌 组 织 发 生 营 养 障 碍 和 萎 缩 ，或 大 面 积 心 肌 梗死后，以致纤维 组 织 增 生，心 肌 收 缩 力 减 弱，顺 应 性下降。病变主要 累 及 左 心 室 心 肌 和 乳 头 肌，可 波 及 起 搏 传 导 系 统［1］ 。
（ 1. Department of Pharmacy，Jiangsu University，Zhenjiang 212013，China； 2. Jiangsu Province Acadamy of Traditional Chinese Medicine，Nanjing 210028；
3. Nanjing University of Chinase Medicine，Nanjing 210046）
1 材料与方法
1. 1 实验材料和试剂 SPF 级雄性 Wistar 大 鼠 100 只，体 重 250 ～ 270
g，上海西 普 尔-必 凯 实 验 动 物 有 限 公 司 提 供［SCXK （ 沪） 2008-0016］； 羟脯 氨 酸 试 剂 盒 购 自 南 京 建 成 生 物科 技 研 究 所； TGF-β1 抗 体 购 自 美 国 R＆B 公 司。 仪器包括 ALC-V8 型 动 物 呼 吸 机 （ 上 海 奥 尔 科 特 生 物科技有限公 司 ） 、752 S 型 紫 外 分 光 光 度 计 （ 上 海 棱光技术有 限 公 司 ） 、Microm HM 340E 切 片 机 （ 德 国美康 ） 、Nikon 55i 全 自 动 显 微 镜 和 Digital Sight DS-L1 显微照相装置（ 日本 Nikon 公司） 、缝 合 线 （ 60，4-0） 、缝合针（ 5 × 12 mm，6 × 14 mm） 等。 1. 2 实验方法 1. 2. 1 动物分组与 CAL
【Key words】 Myocardial fibrosis； Coronary artery ligation； Rat model； TGF-β1
［基金项目］国家自然科学基金（ 青年） 项目（ 编号： 81001598 ） 。 ［作者简介］李娟（ 1986 － ） ，女，硕士生，研究方向： 中药药理，E-mail： zybh-1212 @ 163 ． com。 ［通信作者］沈明勤，男，研究员，E-mail： mqshen@ 163． com。
（ 1. 江Baidu Nhomakorabea大学药学院，江苏 镇江 212013； 2. 江苏省中医药研究院，南京 210028； 3. 南京中医药大学，南京 210046）
【摘要】 目的 建立大鼠心肌纤维化 （ myocardial fibrosis，MF） 模 型，探 讨 其 病 变 规 律，为 临 床 防 治 MF 研 究 提供实验动物模型。方法 100 只雄性 Wistar 大鼠随机分为模型组（ 92 只） 和伪手术组（ 8 只 ） ，模 型 组 进 行 心 脏 冠 状动脉结扎（ coronary artery ligation，CAL） ，手术后第 7、14、21、28、35、42、49、56 天 分 别 处 死； 留 取 心 脏 标 本，HE 染 色和 Masson 染色观察心肌组织基本结构，定量测定心脏组织羟脯氨酸含量、心肌胶原和转 化 生 长 因 子 β1 （ transforming growth factor，TGF-β1） 的表达。另设立伪手 术 组 作 为 对 照。 结 果 与 伪 手 术 组 组 相 比，模 型 组 大 鼠 手 术 7 d 后心肌组织炎性反应即已严重，心肌细胞断裂，心肌胶原含量显著升高（ P ＜ 0. 01 ） ，羟 脯 氨 酸 含 量 升 高 （ P ＜ 0. 05 ） ， TGF-β1 表达显著增高并持续保持在较高水平（ P ＜ 0. 01） ，纤维化反应在第 42 天达到高峰，其 后 有 好 转 趋 势。 结 论
Establishment of a rat model of myocardial fibrosis induced by coronary artery ligation
LI Juan1 ，DING Yong-fang2 ，GE Hai-yan1 ，SHEN Ming-qin2 ，LI Fei-xia3
冠状动脉结扎术： 大鼠腹腔注射 10% 水合氯醛 麻醉（ 0. 3 mL /100 g） 后固定于操作台上。打开呼吸 机（ 呼吸频率 72 次 / 分，潮 气 量 18 mL，呼 吸 比 设 为 1∶ 2） ，用气 管 插 管 从 大 鼠 口 中 插 入，至 大 鼠 胸 部 起 伏与呼吸机频率 一 致，说 明 已 经 插 入 气 管。 左 前 胸 去毛，碘伏消毒，手 术 刀 于 第 三 根 肋 骨 处 切 开 皮 肤， 顺肌肉纹理分离皮 下 组 织 和 肌 肉，钝 性 分 离 第 3 根 和第 4 根肋骨间 隙，撕 开 心 包 膜，暴 露 并 挤 出 心 脏。 缝针从大鼠心脏左 心 耳 下 缘 进 针，至 肺 动 脉 圆 锥 处 出针，进 针 深 度 控 制 在 0. 1 cm 左 右，结 扎 左 冠 状 动 脉前降支。 结 扎 后 观 察 到 左 心 室 壁 缺 血 区 心 肌 变 白 ，室 壁 运 动 减 弱 ，心 耳 充 血 明 显 ，即 提 示 结 扎 成 功 。 止 血 后 逐 层 关 胸 ，拔 出 气 管 内 插 管 ，清 理 大 鼠 气 道 分 泌物，待其恢复自 主 呼 吸 并 清 醒 后 放 入 笼 中。 术 后 每天给予每只大鼠肌内注射青霉素 20 IU，连续 3 d。 伪手术组大鼠心脏 冠 脉 处 只 穿 线 不 结 扎，其 余 操 作 同模型组。 1. 2. 2 标本采集
2012 年 10 月 第 20 卷 第 5 期
中国实验动物学报 ACTA LABORATORIUM ANIMALIS SCIENTIA SINICA
October，2012 Vol． 20 No． 5
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冠状动脉结扎致心肌纤维化大鼠模型的建立
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