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上海申知心生物科技有限公司
主营产品： 高血脂症动物模型,心血管疾病动物模型,缺血性心脏病动物模型 |
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更新时间：2025-04-29 10:00:58浏览次数：10434
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心肌缺血再灌注损伤（Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury, MIRI）模型是研究心血管疾病机制、药物筛选及治疗策略的重要工具。根据实验需求，模型可分为在体动物模型、离体心脏模型和细胞模型三类。以下从模型构建方法、验证评估手段、优缺点及最新进展等方面展开论述。
在体动物模型
（1）冠状动脉结扎法
这是常用的在体模型构建方法，适用于大鼠、小鼠、兔等动物。核心步骤包括：
动物选择：大鼠（SD或Wistar品系，体重250-350 g）或小鼠（C57BL/6品系，体重20-25 g），常选用雄性以减少激素干扰。
手术操作：
麻醉后开胸暴露心脏，结扎左冠状动脉前降支（LAD），通过心电图ST段抬高或T波异常确认缺血成功。
再灌注时松开结扎线，观察心电图恢复和心肌颜色变化。
改良技术：
免气管插管和剪断肋骨，缩短手术时间（如的大鼠模型成功率80%）。
使用特制线栓控制缺血/再灌注时间，减少二次开胸风险。
（2）微创模型
通过小切口或经皮穿刺结扎LAD，减少手术创伤，适用于长期观察。
离体心脏模型（Langendorff系统）
构建方法：离体心脏通过主动脉逆行灌注含氧缓冲液，模拟缺血（停灌）和再灌注（复灌）。
优化参数：树鼩模型中，30分钟缺血+30分钟再灌注为优条件，通过检测乳酸脱氢酶（LDH）、肌酸激酶MB（CK-MB）和丙二醛（MDA）等指标验证损伤程度。
优势：排除神经体液干扰，直接观察心肌代谢变化。
细胞模型
乳鼠心肌细胞或H9c2细胞：通过缺氧/复氧（如氮气模拟缺血、氧气模拟再灌注）或化学诱导（如连二亚硫酸钠耗氧）构建模型。
关键参数：缺血时间5小时可显著降低细胞活性（CCK-8检测），LDH释放和ATP水平变化反映损伤程度。
生理功能检测
心电图（ECG） ：ST段抬高、T波倒置及心律失常提示缺血成功；再灌注后ST段回落但出现室性早搏等异常。
心脏超声或磁共振成像（MRI） ：评估心室壁运动异常和射血分数变化。
生化指标
心肌酶谱：血清CK-MB、LDH、AST升高直接反映心肌细胞膜损伤。
氧化应激标志物：MDA含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性评估自由基损伤。
形态学与组织学分析
TTC染色：活心肌呈红色，梗死区苍白色，定量梗死面积。
Evans Blue/TTC双染色：区分缺血危险区与梗死区。
病理切片：观察心肌纤维断裂、炎性细胞浸润及坏死。
新型技术
3D定量分析：基于模板匹配自动计算缺血范围和再灌注效率，灵敏度高于传统视觉评分。
单细胞RNA测序：揭示缺血再灌注后心肌细胞基因表达谱变化。
| 模型类型 | 优点 | 局限性 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 在体动物模型 | 生理环境真实，可模拟全身反应 | 手术难度高，死亡率较高 | 整体病理机制研究、药效评价 |
| 离体心脏模型 | 排除神经体液干扰，可控性强 | 缺乏全身循环，存活时间短 | 心肌代谢及离体干预研究 |
| 细胞模型 | 高通量、低成本，适合分子机制研究 | 无法模拟组织微环境复杂性 | 信号通路解析、药物初筛 |
机制研究
中性粒细胞浸润：大鼠模型中，再灌注2小时MPO活性达峰值，提示中性粒细胞介导氧化损伤。
微血管阻塞：通过单细胞测序发现再灌注后微血管内皮细胞凋亡显著增加。
药物开发
靶向治疗：如抑制BMP3b可减轻心肌细胞凋亡，miRNA调控PBOV1抑制肝细胞癌转移的类似策略或可借鉴[[资料未直接引用，需结合背景知识]]。
抗氧化剂：通过离体模型验证褪黑素减少MDA生成的效应。
技术改良
手术标准化：提出改良结扎技术，将小鼠模型成功率提高至90%以上。
人工智能辅助：3D定量方法提升梗死面积评估精度。
研究案例
目的：研究异槲皮素对急性心肌梗死大鼠心肌梗死的?；せ坪妥饔?/span>
结论：异槲皮素通过抗炎和抗凋亡因子以及调节TLR4 - NF -κB信号通路来改善急性心肌梗死。
路线：
1. 异槲皮素改善急性心肌梗死大鼠心肌梗死面积通过抑制炎症、氧化应激和心脏细胞凋亡。
2. 异槲皮素增加急性心肌梗死大鼠内皮型一氧化氮合酶，降低诱导型一氧化氮合酶水平，抑制toll样受体4核因子（TLR4 – NF）- κB信号通路。
核心文献
1.Rat models of myocardial infarction. Thromb Haemost. 2006;96(5)
2.Isoquercetin ameliorates myocardial infarction through anti-inflammation and anti-apoptosis factor and regulating TLR4-NF-κB signal pathway. Mol Med Rep. 2018;17(5)
