鐘森杰 李 靜 李 琳 黃淑敏 邱 宏 程 彬 胡志希

（湖南中醫(yī)藥大學，湖南 長沙 410208）

心衰是多種心血管疾病發(fā)生發(fā)展的共同結局，并發(fā)癥多，致死率高，患病率逐年上升［1-2］。心衰的病理機制極其復雜，目前尚未形成行之有效的理想治療方案，因此成為心血管領域長期以來的研究熱點［3-4］。建立穩(wěn)定而成熟的心衰病證模型，是開展心衰動物實驗研究的關鍵前提?，F(xiàn)階段心衰病證模型的制備方法較多，通過多種手段以模擬人類的病理過程，且誘導原理各異，不同方法所誘導模型的病理特點也各不相同。本文對常用的心衰病證模型制備方法及原理進行歸納總結，探討其存在的優(yōu)勢與局限，以期為心衰動物模型的合理選擇提供借鑒。

1 心衰疾病模型的研究現(xiàn)狀概述

1.1 藥物誘導

1.1.1 阿霉素（ADR）誘導 ADR是一種廣譜抗腫瘤化療藥物，具有嚴重的心臟毒性，可導致劑量依賴性不可逆的心肌損害和心功能衰竭［5-6］。ADR誘導適用于建立充血性心衰、心肌病心衰模型，方法較為簡便易行，且可預測心衰的形成時間。胡思遠等［7］通過腹腔注射ADR（每周2次，共7周，累計總量為21 mg/kg）的方法成功制造心肌病心衰大鼠模型，并發(fā)現(xiàn)該模型的血清NT-proBNP、TNF-α水平顯著升高。朱奔奔等［8］以劑量遞增式腹膜內注射ADR（每2天1次，共8次，累計總量為20 mg/kg）的方式成功建立心衰大鼠模型。

縱觀現(xiàn)階段的相關文獻報道發(fā)現(xiàn)，ADR的給藥劑量、給藥周期等方面并不統(tǒng)一，導致模型的成功率、死亡率、成模質量有所差異。近年來有部分學者對ADR的不同給藥方案進行了探索，如徐建虎等［9］探討6種ADR給藥方案的成模效果，結果發(fā)現(xiàn)與單次給藥劑量無顯著關系，累計總劑量為關鍵因素，當累計劑量低于12 mg/kg時難以導致心衰。另有學者［10］對比ADR小劑量（每周2次注射，共7周，累積總量為21 mg/kg）與ADR大劑量（每周1次注射，共6周，累積總量為24 mg/kg）干預的效果異同，結果發(fā)現(xiàn)長期小劑量給藥的成模效果較好，且死亡率顯著低于大劑量給藥?，F(xiàn)有的研究證據表明，ADR誘導心衰主要是由于藥物的累積作用而非單次劑量的高低，因此建議采用低劑量、多次給藥的方案。

1.1.2 異丙腎上腺素（ISO）誘導 ISO為β受體激動劑，長期使用可誘導心肌細胞纖維化和壞死，并導致心室重構，最終引發(fā)心衰［11］。ISO誘導可模擬交感興奮性增高引起心衰的病理過程，且具有誘導時間較短的優(yōu)勢?，F(xiàn)階段已有大量關于ISO誘導心衰模型的研究報道，但注射方式、注射劑量、干預時間等方面仍存在較大差異。如就注射方式而言，既有皮下注射與腹腔注射等常用方式，亦有靜脈點滴［12-14］。康文慧等［15］比較了兩種ISO給藥方案，結果發(fā)現(xiàn)ISO 3 mg/（kg·d）腹腔注射5周即可發(fā)展成心衰大鼠模型，而在5 mg/（kg·d）用量下心衰程度更為嚴重，低劑量的存活率顯著高于高劑量。制備此類模型的具體方案仍有待進一步規(guī)范化與標準化，建議在正式實驗前開展預試，以確定最佳制備方案。

1.1.3 戊巴比妥鈉誘導 戊巴比妥鈉具有負性變力作用，可通過嚴重抑制心肌收縮功能而致心衰，此方法適用于建立急性心衰模型［16］。胡劍江等［17］兩次靜脈注射戊巴比妥鈉以降低大鼠心肌收縮力，繼而以低劑量繼續(xù)維持的方法制備急性心衰模型，并發(fā)現(xiàn)該模型左心室內壓、心率等指標的變化較為符合急性心功能不全的特點。郭瑤等［18］以右側股靜脈恒速注射戊巴比妥鈉的方法成功研制了急性心衰大鼠模型。因大劑量注射戊巴比妥鈉會過度抑制動物的呼吸、循環(huán)系統(tǒng)，易導致死亡，故常采用微量靜脈注射的方法。

1.2 特殊飲食誘導

1.2.1 高鹽飲食誘導 此方法適用于模擬高血壓病發(fā)展成慢性心衰的病理過程，但對動物品種有特殊要求，常采用Dahl鹽敏感性大鼠。Dahl鹽敏感性大鼠是一種遺傳性高血壓大鼠，只需在其生長過程中給予高鹽飲食即可發(fā)展成高血壓模型，通過20周以上的持續(xù)飼養(yǎng)逐步演變?yōu)槁孕乃ツＰ停?9］。李欣春等［20］以高鹽飼料（8%氯化鈉）喂養(yǎng)Dahl鹽敏感性大鼠20周的方法成功建立高血壓心衰模型，發(fā)現(xiàn)其左心室射血分數中輕度下降且基本維持在50%以上，提示該模型為射血分數保留的心衰。此種制備方法的優(yōu)點在于無須手術或藥物干預，方法簡便且成模率較高，但亦存在造模周期長及動物成本高等問題。

1.2.2 高脂飲食誘導 脂類物質的過度攝入易導致體內脂質堆積，心血管壁狹窄及血流受阻；另一方面，亦可致心肌細胞中脂肪酸與葡萄糖的代謝紊亂，能量利用效率降低，多方面因素均可誘發(fā)心衰［21］。薛禮美等［22］通過高脂飼料（90%標準飼料混合10%脂肪）喂養(yǎng)新西蘭白兔12周建立了舒張性心衰模型，并發(fā)現(xiàn)該模型與舒張功能相關的多個指標出現(xiàn)改變。此方法造模時間較長，且病理變化程度不易控制，故有研究人員先以高脂飲食喂養(yǎng)制備高血脂模型，隨后再以其他方法聯(lián)合誘導，以制備更為理想的心衰模型［16］。

1.3 手術誘導

1.3.1 冠狀動脈結扎 冠狀動脈結扎的具體方法是以縫合絲線結扎實驗動物的左冠狀動脈或左前降支，結扎后4～8周可發(fā)展成心衰模型，其誘導原理是通過減低心排血量進而造成心衰［23］。如李文佳等［24］對大鼠左心耳根部下方約2 mm處進行結扎，術后6周從心體比、血流動力學、心肌細胞結構等指標判定已成心衰模型。此方法能較好地模擬心肌梗死后心衰的病理過程，但結扎后死亡率較高，同時對實驗人員的技術水平有較高要求，且結扎部位是影響模型成功與否的關鍵因素。周政等［25］提出最佳的結扎位點在左心耳下1～2 mm處，并且需要結扎速度快，而當結扎位點低于心耳下4 mm或結扎到血管分支處時，會可能因梗死程度不足而無法導致心功能衰竭。

1.3.2 腹主動脈縮窄 腹主動脈縮窄是將縮窄環(huán)或注射針頭與腹主動脈進行捆綁，致使腹主動脈部分狹窄，增加外周循環(huán)阻力，造成壓力超負荷而誘導心衰?，F(xiàn)有研究證據表明，注射器針頭型號的選擇與大鼠腹主動脈的縮窄程度密切相關，如9號針頭可致35%～50%狹窄、8號針頭可使腹主動脈管腔環(huán)形縮窄約50%～60%［23］。目前研究人員常采用在雙側腎動脈上方0.5 cm處將8號注射器針頭與腹主動脈共同結扎的方法制備心衰模型，并從血壓、左室收縮壓、左室舒張末期壓、左室等容期壓力變化速率峰值等指標變化進行評判［26-27］。此方法制備的模型確切，應用較為廣泛，但與前文提及的冠狀動脈結扎相類似，對實驗人員的技術水平有較高要求。

1.4 其他制備方法

除上述常用方法外，還有肺動脈縮窄、乙醇誘導、轉基因誘導等心衰模型的制備方法，但存在較為明顯的局限性，如肺動脈縮窄術對實驗動物存在較大的損傷，易致嚴重的肺損傷及大出血，圍手術期的死亡率較高［28］；轉基因誘導則存在研究成本高、所造模型與臨床實際存在較大差距等局限。因此上述制備方法的應用范圍較小，相關的研究文獻略少，研究方案及技術手段有待進一步的優(yōu)化與完善。

2 心衰證候模型的研究現(xiàn)狀概述

2.1 在心衰疾病模型上施加與“證”相關的干預因素

現(xiàn)階段心衰證候模型的建立，多是將能夠導致“證”形成的單重或多重因素施加于穩(wěn)定的心衰模型上，以模擬“證”的發(fā)生發(fā)展過程，有明確目標地建立某一證候模型。如徐攀等［29］以腹主動脈縮窄術建立慢性心衰大鼠模型，并聯(lián)合寒冷刺激法（每天-5℃下刺激2 h，連續(xù)刺激3周）模擬中醫(yī)學的“寒象”，達到損傷陽氣的目的以制備慢性心衰心陽虛證模型。林家茂等［30］基于西醫(yī)病理因素與中醫(yī)證候因素相疊加的造模思路，運用阿霉素聯(lián)合丙基硫氧嘧啶的雙重干預方法研制慢性心衰心氣虛兼血瘀水腫證大鼠模型。余洪等［31］以阿霉素誘導心衰模型，同時聯(lián)合低溫刺激（每天置于-4～-2℃冰柜2 h，共5周）達到“寒邪傷陽”，以建立慢性心衰心陽虛證動物模型。

在穩(wěn)定而可靠的疾病模型基礎上，施加與“證”相關的干預因素，是病證結合模型研究的經典方法與思路。此方法下所構建的動物模型，在具備心衰病理特點的同時亦能反映出中醫(yī)證候特征，更符合中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究的要求。但有部分學者提出，過多的造模因素可能會影響模型的穩(wěn)定性與可靠性，使原有疾病發(fā)生改變，最終導致模型的“病”與“證”表現(xiàn)都難以達到既定要求［32］。

2.2 在心衰疾病模型上觀察與“證”相關的表現(xiàn)特點

鑒于上述問題的存在，因此在心衰疾病模型建立的基礎上，不施加額外的干預因素，觀察或檢驗模型的證候特點，從而確立心衰模型的證候屬性，亦是當前許多學者的主要研究思路。如王振濤等［33］從心率、呼吸、心功能、耐疲勞程度等方面對左冠狀動脈結扎誘導的心梗后左心衰大鼠進行量化觀察，發(fā)現(xiàn)上述指標的變化較能體現(xiàn)出心氣虛證的證候特點。王蕭等［34］通過導管術誘導了充血性心衰家兔模型，并從心率、呼吸、心電圖表現(xiàn)、飼料消耗指數和體質量增加指數等指標進行評判，認為該模型可作為心氣虛證模型進行研究。但因實驗動物與人體在解剖結構、生理功能等方面存在顯著差異，實驗動物的部分四診信息難以提取，且尚未形成標準化、規(guī)范化的辨證體系，導致此方法的主觀性較強，其證候評判結果的說服力不足。

2.3 “以方測證”法

“以方測證”是中醫(yī)學認識證候的常用研究手段，其原理是基于“方證對應”理論，觀察應用方藥后所出現(xiàn)的藥效反應，從方藥功效逆向推導出證候屬性［35］。有研究團隊以“以方測證”法檢驗經典心衰模型的證候屬性，其中高鹽飲食誘導的高血壓心衰大鼠屬心氣陰虛證，冠狀動脈結扎誘導的心梗后心衰大鼠屬瘀阻心脈證，阿霉素誘導的心肌病心衰大鼠屬心陽虛證［36-38］?！耙苑綔y證”法在醫(yī)理上具有可靠性，但鑒于方藥功效的多效應性與多靶點性，有學者提出“以方測證”所得出的并不是必然性的結果，此研究方法所得結論未必可靠［39］。目前對于“以方測證”法的合理性與可行性仍存在爭議，在運用“以方測證”進行研究時應注重設立對照實驗、豐富療效的評價指標、選用功效明確的方藥等，進一步優(yōu)化研究方案以提高結果可信度。

3 存在問題與展望

在現(xiàn)有的技術條件下，心衰病證動物模型的研究已取得較大的進展，形成了多元化的模型制備方法與評價體系，為病證的診療提供了實驗依據。在心衰疾病模型的制備方面，使用較為廣泛的方法是ADR誘導、戊巴比妥鈉誘導、冠狀動脈結扎、腹主動脈縮窄等，上述方法的可操作性強，所致模型較為穩(wěn)定。此外，近年來有部分學者將目光聚集于斑馬魚心衰模型的制備，斑馬魚具有胚胎發(fā)育快、周期短、成本低等優(yōu)點，且胚胎體外發(fā)育的第1周無須依賴血液循環(huán)，目前已探索出部分斑馬魚心臟損傷模型的制備方法，其在心衰研究領域的應用前景廣闊［40］。值得注意的是，心衰多由基礎性心臟疾病發(fā)展而來，其病理變化是一個相對緩慢的過程，且不同病理階段的生物學表現(xiàn)差異顯著［41］。目前并沒有一種模型能完全模擬心衰的自然發(fā)展進程，每一種制備方法均有其獨特的優(yōu)勢與局限性，研究人員應綜合考慮研究目的與實驗條件，從而選擇合適的模型。

另一方面，心衰證候模型尚未形成統(tǒng)一、規(guī)范的標準，缺乏可反映“證”的特異性客觀指標，這亦是該研究領域的發(fā)展重點。今后應在實驗動物選擇、證候誘導因素的合理化、證候評價標準的規(guī)范化等方面進一步優(yōu)化創(chuàng)新。筆者建議還應注重對實驗動物宏觀體征的量化評價，無論采用何種研究方法，只有當模型的宏觀表征貼近臨床實際表現(xiàn)的基礎上，方可確立模型的證候屬性。同時，應對較能準確診斷心衰各證型的微觀指標實現(xiàn)“金指標化”，實現(xiàn)宏觀表征與客觀指標的聯(lián)合運用及協(xié)同判定，以期建立起完善的心衰證候模型研究體系。