心力衰竭动物模型研究进展

分子生物医学

心力衰竭动物模型研究进展

刘新宾△，李

力△（综述），张红超※（审校）

（中国人民解放军空军总医院心血管外科，北京100142）

中图分类号：R542

文献标识码：A

文章编号：1006-

2084（2011）11-1601-04基金项目：国家自然科学基金面上项目（30872539）

摘要：心力衰竭动物模型研究心力衰竭的发病机制、病理改变及疾病的诊断和治疗起着重要作用，

但不同造模方法对研究心力衰竭的领域有所差异，并且方法的选择还要考虑实验设备、技术、经费、时间等问题。为能更好地研究心力衰竭，现对近年来常用心力衰竭模型的制作方法及其应用，以及基因技术在心力衰竭研究中的应用等方面予以综述。

关键词：心力衰竭；动物模型；基因技术

Research Progress on Animal Models of Heart Failure LIU Xin-bin ，LI Li ，ZHANG Hong-chao．（Depart-ment of Cardiothoracic Surgery ，

Air Force General Hospital ，China People's Liberation Army ，Beijing 100142，China ）

Abstract ：Heart failure animal models of heart failure pathogenesis ，pathology and disease diagnosis and treatment plays an important role ，but different methods of modeling the field of heart failure is different ，and the choice of methods should also be considered experimental equipment ，technology ，funds ，time and other is-sues．In order to better research of heart failure ，heart failure model is commonly used in recent years ，the produc-tion method and its applications ，

and application of gene technology research in heart failure has done a review．Key words ：Heart failure ；Animal models ；Gene technology

心力衰竭（heart failure ，

HF ）是由于任何原因的初始心肌损伤引起心肌结构和功能的变化，

最后导致心室泵血和（或）充盈功能低下。其理论研究经历心肾学说、血流动力学学说、神经激素学说到现代的心室重构学说，但发生机制仍未完全阐明。为进一步研究HF 发生发展的分子机制，寻找新的治疗策

略和靶点，

HF 动物模型的应用是不可忽略的环节。目前HF 动物模型是根据不同的基础疾病进行制作，如心肌缺血、血流动力学负荷过重、心肌损伤、过度劳累等。不同的造模方式，其研究领域的应用也有差别。现对目前国内外HF 动物模型制作方法的选择及其应用进行总结。1缺血型心肌病HF 模型

缺血区心肌能量代谢发生异常以及心肌细胞膜对离子的通透性改变，导致心肌收缩力降低和心律失常。非缺血区代偿性应激，激活神经内分泌系统，诱发细胞凋亡及促进纤维化，引起心室重构，最终导致HF 发生。

1．1冠状动脉结扎法常需剖胸结扎左冠状动脉主干或左前降支、左旋支以及对角支复制HF 模型，亦有使用多处结扎法。也可在较大动物的冠状动脉

上安置缩窄环、液压封堵器［1］

控制闭塞程度和时间造模。该类模型模拟心肌梗死演变到HF 的病理过程，尤其梗死区周围凋亡细胞的增加，心肌细胞和亚细胞的改变与人类HF 相似，用该模型研究梗死后

HF 心肌线粒体蛋白质表

达谱的改变［2］

和JNK 通

路介导心肌细胞凋亡［3］

取得良好效果。但该方法操作较复杂，结扎部位过高易导致死亡，过低易造模失败，且剖胸后动物病死率高，耗时较长，费用也相对偏高。

1．2冠状动脉堵塞法

运用导管技术输入塑料微

球或明胶海绵至某支冠状动脉，以其数量多少或球体大小的不同，致不同范围缺血。也可用球囊扩张法。该法不仅能促发急性冠状动脉综合征以及缺血/再灌注出现局部心肌无复流现象，也可模拟慢性

缺血引发HF 演变的病理生理变化，

多用于研究HF 神经内分泌系统变化机制、药物疗效，以及在此基础上进行基因治疗的研究。其中炎性因子氧化修饰肌

凝蛋白导致HF 心功能降低［4］

，心肌细胞凋亡及心肌

重构促进HF 发生［5］

在该模型都得到验证。此法避免开胸风险，手术创伤小，定位准确，可操作性强，较少出现生理紊乱，但多适用于大动物，且经济成本较

高，

需要心导管的技术以及精密的仪器评价模型的血流动力学改变。

1．3直接损伤心肌法应用甲醛、氯乙胺或液氮冷

冻、

电烧伤等损伤心肌，损伤部位和范围可以控制并且稳定，尤其适用于冠状动脉细小的小动物，但与临

床心肌梗死区别较大，现多用于种子细胞或药物治疗效果的研究。Kim ［6］和Ahmet 等［7］

用液氮冷冻法分别研究了心肌梗死部位接受内皮细胞和干细胞移

植后血管再生和心功能恢复情况，

取得良好效果。2压力负荷型HF

心脏后负荷增加，导致心脏做功与耗氧量增加，心肌内交感神经末梢去甲肾上腺素释放增高，肾素-血管紧张素-醛固酮系统功能活跃，心肌代谢紊乱，左心室重构而导致心肌肥厚，逐渐引发HF 形成。2．1主动脉缩窄法缩窄部位多选腹主动脉、主动

脉弓［8］

。该类模型手术时间短，操作简单，费用低，