尚曉玲,高瑞芳
(長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,長(zhǎng)春 130117)
研究[1-5]表明,動(dòng)脈粥樣硬化(AS)是導(dǎo)致心血管和腦血管疾病最重要的危險(xiǎn)因素。動(dòng)脈粥樣硬化是心血管疾病的病理基礎(chǔ),不僅發(fā)病率高,病死率高,對(duì)人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅,而且其發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜[6-8]。鑒于AS是多因素影響的復(fù)雜病變,所以應(yīng)用復(fù)合因素的造模方法越來(lái)越受到廣大學(xué)者的重視[9]。
1.1 動(dòng)物 雄性SD大鼠,體質(zhì)量(200±20)g,由長(zhǎng)春市億斯實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限責(zé)任公司提供。
1.2 試劑與儀器 維生素D2注射液(江西贛南海欣藥業(yè)股份有限公司);TC試劑盒、TG試劑盒、HDL-C試劑盒、LDL-C試劑盒(北京方程生物科技有限公司);體內(nèi)血栓形成測(cè)定儀(包頭醫(yī)學(xué)院電器維修開(kāi)發(fā)部)。
1.3 方法
1.3.1 動(dòng)物分組與模型制備 取192只清潔級(jí)雄性SD大鼠,適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,隨機(jī)分成6組。正常組32只,給予普通飼料飼養(yǎng),分4、6、8、12周取材;假手術(shù)組32只,僅對(duì)大鼠左側(cè)頸動(dòng)脈進(jìn)行剝離,然后以高脂飼料(3%膽固醇、0.5%膽酸鈉、0.2%丙基硫氧嘧啶、5%白糖、10%豬油和81.3%基礎(chǔ)飼料)飼養(yǎng),另外,在實(shí)驗(yàn)初腹腔注射60萬(wàn)u/kg 維生素D2(VD2)注射液,在第3、6、9周時(shí)再分別給予10萬(wàn)u/Kg;鉗夾組32只,對(duì)大鼠左側(cè)頸動(dòng)脈行鉗夾手術(shù)[10],接下來(lái)高脂喂養(yǎng)和腹腔注射VD2;電擊組:總共96只大鼠,按電擊強(qiáng)度和時(shí)間分為3組:電擊1組(0.6 mA、5 min)、電擊2組(1 mA、5 min)、電擊3組(1.4 mA、5 min),每組32只,行電擊手術(shù)[11]。與假手術(shù)組、鉗夾組一樣喂養(yǎng)高脂飼料和腹腔注射VD2。
1.3.2 動(dòng)物標(biāo)本的留取 分4、6、8、12周取材。取左側(cè)頸總動(dòng)脈,長(zhǎng)度約1.5 cm,放入10%中性福爾馬林液中固定,用于病理學(xué)檢測(cè)。后腹主動(dòng)脈采血,離心機(jī)3 000 r/min離心20 min,分離出血清,用于血液生化學(xué)檢測(cè),用ELISA法檢測(cè)TC、TG、LDL-C、HDL-C。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x± s )表示,根據(jù)方差齊性結(jié)果選擇統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,當(dāng)方差齊時(shí)選擇LSD,方差不齊時(shí)采用t檢驗(yàn),P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 大鼠存活情況及體質(zhì)量變化 所有192只大鼠中,總共有11只死亡,其中假手術(shù)組死亡1只,鉗夾組死亡2只,電擊1組死亡1只,電擊2組死亡1只,電擊3組死亡6只。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前各組大鼠體質(zhì)量均無(wú)明顯差異(P>0.05),正常組大鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)較快,其他5組大鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)緩慢甚至后期下降。實(shí)驗(yàn)4、6、8、12周時(shí),假手術(shù)組、鉗夾組、電擊1組、電擊2組、電擊3組體質(zhì)量均明顯低于正常組(P<0.05)。
2.2 血脂結(jié)果 4、6、8、12周后,與正常組相比,假手術(shù)組、鉗夾組、電擊1組、電擊2組、電擊3組大鼠的TC、TG和LDL-C水平均明顯增高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);HDL-C明顯降低(P<0.05);4項(xiàng)指標(biāo),假手術(shù)組、鉗夾組、電擊1組、電擊2組、電擊3組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.3 頸動(dòng)脈病理變化 正常組大鼠頸動(dòng)脈無(wú)明顯變化,血管內(nèi)膜表面完整光滑,中膜一般由平滑肌細(xì)胞組成,外膜可見(jiàn)薄層的疏松結(jié)締組織(見(jiàn)圖1A—E)(插頁(yè)二)。假手術(shù)組4周時(shí)內(nèi)膜不光滑(見(jiàn)圖1F)(插頁(yè)二);6周時(shí)內(nèi)膜輕微增生(見(jiàn)圖1G)(插頁(yè)二);8周時(shí)血管內(nèi)膜增厚(見(jiàn)圖1H)(插頁(yè)二);12周時(shí)血管內(nèi)膜增厚,內(nèi)膜下平滑肌細(xì)胞增生,中膜的平滑肌細(xì)胞減少向內(nèi)膜下遷移(見(jiàn)圖1I—J)(插頁(yè)二)。鉗夾組4周時(shí)內(nèi)膜增生但不明顯,外膜炎性細(xì)胞浸潤(rùn)(見(jiàn)圖1K)(插頁(yè)二);6周時(shí)內(nèi)膜略增厚,平滑肌細(xì)胞向內(nèi)側(cè)遷移(見(jiàn)圖1L)(插頁(yè)二);8周時(shí)內(nèi)膜增生明顯,大量泡沫細(xì)胞存在(見(jiàn)圖1M)(插頁(yè)二);12周時(shí)內(nèi)膜增厚明顯,向管腔凸出,大量的平滑肌細(xì)胞增殖移行至內(nèi)膜下,泡沫細(xì)胞沉積,部分可見(jiàn)鈣化,平滑肌細(xì)胞排列紊亂,外膜處大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn)(見(jiàn)圖1N—O)(插頁(yè)二)。電擊1組4周時(shí)內(nèi)膜不光滑(見(jiàn)圖1P)(插頁(yè)二);6周時(shí)內(nèi)膜微微增厚(見(jiàn)圖1Q)(插頁(yè)二);8周時(shí)內(nèi)膜增厚比較明顯(見(jiàn)圖1R)(插頁(yè)二);12周時(shí)內(nèi)膜增厚且有泡沫細(xì)胞沉積,中膜彈力纖維排列紊亂,中膜變?。ㄒ?jiàn)圖1S—T)(插頁(yè)二)。電擊2組4周時(shí)內(nèi)皮細(xì)胞呈現(xiàn)典型的電擊樣豎立狀,平滑肌細(xì)胞增殖,中膜間隙增寬(見(jiàn)圖1U)(插頁(yè)二);6周時(shí)內(nèi)膜增厚比較明顯,有少量泡沫細(xì)胞存在(見(jiàn)圖1V)(插頁(yè)二);8周時(shí)內(nèi)膜增厚明顯,有斑塊向內(nèi)凸起,平滑肌細(xì)胞排列紊亂、增生,泡沫細(xì)胞增多(見(jiàn)圖1W)(插頁(yè)二);12周時(shí)大量平滑肌細(xì)胞移行至內(nèi)膜下,血管壁向管腔內(nèi)凸出,形成斑塊,斑塊內(nèi)含有泡沫細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、膽固醇結(jié)晶,中膜萎縮,管腔變窄,呈現(xiàn)典型的AS病理變化(見(jiàn)圖1X—Y)(插頁(yè)二)。電擊3組4周時(shí)內(nèi)彈力板被破壞、中斷,彈力纖維脫落,動(dòng)脈壁結(jié)構(gòu)被完全破壞(見(jiàn)圖1Z)(插頁(yè)二);6周時(shí)被破壞的結(jié)構(gòu)尚未恢復(fù)(見(jiàn)圖1a)(插頁(yè)二);8周時(shí)內(nèi)膜增厚,中膜結(jié)構(gòu)混亂(見(jiàn)圖1b)(插頁(yè)二);12周時(shí)內(nèi)膜增厚明顯,存在大量泡沫細(xì)胞,中膜結(jié)構(gòu)混亂,部分管壁增厚明顯,部分管壁結(jié)構(gòu)不完整,管腔內(nèi)有血栓存在(見(jiàn)圖1c—d)(插頁(yè)二)。
研究[12]表明,高脂血癥是AS形成的主要危險(xiǎn)因素。張瑞環(huán)[13]通過(guò)臨床研究認(rèn)為,冠狀動(dòng)脈病變程度分別與LDL/HDL比值、致動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)(AIP)呈正相關(guān),與HDL呈負(fù)相關(guān)。所以,本次實(shí)驗(yàn)筆者采用了高脂喂養(yǎng)的方法。另外,研究[14]表明,人類動(dòng)脈硬化的血管壁中含有的大量鈣含量與冠心病的病變程度呈正相關(guān),鈣的含量過(guò)高冠心病的危險(xiǎn)性也會(huì)加重。因此,在高脂飼料喂養(yǎng)的基礎(chǔ)上腹腔注射VD2?;诶钋锩穂11]、李振華[15]、陳曉軍[16]等的臨床研究及預(yù)實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果,筆者采用了0.6、1、1.4 mA 3個(gè)值,刺激5 min來(lái)進(jìn)行模型制備。3組電擊組的病理學(xué)形態(tài)比較,電擊1組與假手術(shù)組病理變化程度差不多,可能因?yàn)?.6 mA時(shí)電擊強(qiáng)度不夠,沒(méi)有對(duì)頸動(dòng)脈內(nèi)膜造成比較有效的損傷。電擊3組雖然頸動(dòng)脈內(nèi)膜出現(xiàn)了增厚,但是電擊造成的損傷嚴(yán)重,動(dòng)脈壁結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重,不符合人類動(dòng)脈粥樣硬化病變,且大鼠死亡率亦增高。而電擊2組采用1 mA、5 min比較好地形成了典型的動(dòng)脈粥樣硬化。鉗夾組和電擊2組都出現(xiàn)了動(dòng)脈粥樣硬化的病理表現(xiàn),說(shuō)明在接近的時(shí)間內(nèi),人為的損傷動(dòng)脈內(nèi)膜相對(duì)于僅給予大鼠高脂飼料加VD2負(fù)荷更容易形成動(dòng)脈粥樣硬化。并且單純的高脂飼料加VD2沒(méi)有兼顧到其他導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化形成的因素,僅僅導(dǎo)致了平滑肌增生和動(dòng)脈內(nèi)膜一定程度的增厚,并沒(méi)有成熟的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成。
綜上,通過(guò)對(duì)高脂飼料、電擊電流強(qiáng)度的多次實(shí)驗(yàn)篩查,最終大鼠高脂飲食、腹腔注射VD2加頸動(dòng)脈電擊損傷(1 mA、5 min)復(fù)合因素所致的動(dòng)脈粥樣硬化模型制備成功。此方法所制作的動(dòng)物模型從動(dòng)脈粥樣硬化的脂質(zhì)浸潤(rùn)、鈣超載、內(nèi)皮損傷等多個(gè)發(fā)病環(huán)節(jié)出發(fā),突破了傳統(tǒng)的單應(yīng)用鉗夾法制作模型的造模方法,成為一種新型的價(jià)格低廉、有典型病理改變的動(dòng)脈粥樣硬化模型復(fù)制方法。