缺血性脑卒中的动物模型

缺血性脑卒中研究中的动物模型1

想要进行一项基础研究，动物模型必不可少。缺血性脑卒中研究如火如荼，动物模型也多种多样，有哪些常用的动物模型，以及它们各自的特点就成了研究人员在选择模型时十分关注的问题。

在缺血性卒中过程中，最终的梗死体积和神经功能预后受到多种因素的影响，例如缺血的持续时间、缺血的严重程度、侧枝循环、系统的血压以及梗死产生的原因和位置。此外，年龄、性别和相对复杂的药物遗传背景也会对其产生影响。因为卒中是如此复杂的一个疾病，因而动物模型也往往只能覆盖其中个别方面的特点。

虽然中风是一种复杂的疾病，但其存在一些共同的特点，这使得我们有机会用实验来模拟卒中的发生。缺血性脑卒中的一个重要特点是进展，这也解释了缺血半暗带的存在。当血流量降至基线值的15-20%以下时，只要几分钟就会产生不可逆的脑损伤核心，并且迅速相周围发展。其周围的脑组织血流减少得相对较轻，所以此时神经功能缺失而组织结构却是完整的。但如果脑血流不能恢复，那么这些所谓的半暗带组织就会被纳入梗死核心区。

最常用的一种模型是啮齿动物的线拴法大脑中动脉闭塞模型（MCA），方法是将普通的血管内缝线或特制的线拴放入大脑中动脉开口处，从而达到阻塞血管造成血流量减少的目的。这种方法的优点是：不需要开颅的手术，并且通过拔出线拴的方法还可以达到在特定时间再通血管的目的，虽然瞬间的血管开通与人体一般的病理生理过程相去甚远，但与近来应用越来越广泛的机械取栓治疗的病理过程不谋而合。因此，虽然在模型的制作上存在一些问题，但仍是目前最广受认可的一种脑卒中动物模型。

另一种常用的方法是用各种方式直接地闭塞血管，分为永久地闭塞血管（如凝断）和暂时闭塞血管（如结扎），但大多都需要开颅的手术操作。

使用内皮素－1（一种强血管收缩剂）可以诱导短暂的局灶性脑缺血，其产生的病灶可以分布于脑组织任何位置，常常被用于制作腔隙性梗死的模型制作。

光化学法是在系统给予荧光物质后，用可穿透颅骨的光线，激活特定脑区的荧光剂，从而达到局部梗死的目的。这种方法可以做到高度的可重复性，并且病灶可以相当局限。但缺点是这种方法制作的模型缺乏缺血半暗带，因而不能很好地模拟某些病理生理变化。

另外还有血栓栓子模型和栓塞微球模型，这两种方式与实际临床病理生理过程更为相近，但同时也有梗死位置变异性大，并且有不可预知的血管再通等问题。

尽管有如此众多的动物模型，但由于模式动物本身和人有诸多差异，在许多结构和功能上都不能完全模拟。随着对脑功能研究的进一步深入，这些简单的动物模型将不适用于许多高级神经功能的研究。诸如卒中后认知功能损伤、神经精神症状、抑郁、睡眠呼吸暂停等常见的卒中后并发症的研究均在不同程度上因为缺少有效的动物模型而受到阻碍。而这也将是卒中动物模型进一步发展所要解决的问题。

1. Sommer, C.J. Ischemic stroke: experimental models and reality. Acta

Neuropathol133, 245-261 (2017).