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常见实验动物疾病模型造模方法——高血压模型(Ⅱ)

作者:小恒学术发布时间:2024-09-20

上一期的动物疾病模型相关干货小编为大家整理了基于遗传/基因工程开发的高血压模型种类,本期小编我们重点了解一下常用的诱发性高血压动物模型种类。


图1 肾素-血管紧张素-醛固酮(RAAS)系统激活诱导血压升高机制

手术诱导型高血压模型

1. 肾动脉狭窄性高血压模型

肾血管性高血压是由于缺血导致RAAS系统激活而产生的,而这一系统激活引发高血压的发病机制中已被公认。因此,动物肾动脉狭窄,能在极大程度上复制出高血压模型。

肾动脉狭窄性高血压模型:将一侧或两侧肾动脉主干或分支狭窄、阻塞使肾血管流量减少,导致肾脏内肾素异常产生,进而增高血中血管紧张素II含量,使血压升高,最终形成高血压模型。肾动脉狭窄性高血压模型包括两肾一夹(2K1C)模型、两肾两夹(2K2C)模型以及一肾一夹(1K1C)型模型。其中2K1C模型被认为与人类高血压病理过程最具可比性,是目前筛选降压药物中使用最多的模型。

常用实验动物:体重为180~220g的健康成年雄性SD大鼠

造模方法:‌

① 术前准备:术前12h禁食不禁水,使用七氟醚诱导、乙醚麻醉,将大鼠仰卧位固定在手术台上,充分暴露腹部;

② 备皮后消毒皮肤,行纵向切口,长约2.5~3cm;

③ 用止血钳钝性分离暴露肾脏,在靠近腹主动脉端用沙氏镊分离出肾动脉;

④ 用浸有生理盐水纱布包住肾脏,用玻璃分针小心分离动脉;

⑤ 用一不锈钢U型夹(内径0.2mm,厚0.5mm)环绕左肾动脉,夹紧,造成左肾动脉狭窄,右肾不处理,复位肾脏,检查有无完全缺血;

⑥ ‌术后处理‌:关闭切口,术后大鼠的血压会在6周后达到160mmHg。

优势:造模简单、成功率接近100%、死亡率低、同一性强、达峰后无明显波动。

2K2C高血压模型过程与2K1C相似,同时将左右两侧肾动脉进行狭窄,造成双侧肾脏持续缺血,激活RAAS系统,血管紧张素水平升高不仅直接收缩血管,而且增加交感神经递质的释放及醛固酮和内皮素等活性物质的释放,最终导致高血压形成。该模型血压升高幅度较2K1C型大,死亡率相对较高,自发性脑卒中发生率高,其高血压病发生过程与人类高血压病的发生发展过程相似,多应用于高血压靶器官如心、脑、肾等并发症防治等方面的研究。

1K1C高血压模型则是在狭窄一侧肾动脉的同时摘除另一侧肾脏,导致水钠潴留、RAAS系统激活以及交感神经活性增高,最终导致血压升高。该模型由于并发症重、死亡率高等问题,目前应用较少。

 

2. 肾外包扎性高血压模型

肾外异物包扎,可致肾周围炎,在肾外形成一层纤维素鞘膜,压迫肾实质造成肾组织缺血,使肾素形成增加,血压上升。

常用实验动物:体重为180~220g的健康成年SD或Wistar大鼠

造模方法:

① 麻醉后俯卧位固定,腹部下方垫一高约2~3cm的棉纱,腹部手术区备皮,消毒皮肤;

② 从第10胸椎到第3腰椎处沿脊柱中线切开皮肤,在左侧季肋下1.5~2cm和距脊柱1cm处用小血管钳分开肌肉;

③ 用两指从腹下部将肾脏自创口中挤出,小心地将肾脏与周围组织剥离;

④ 将自制的双层乳胶薄膜剪成“X”形,绕肾门将肾脏交叉包扎;

⑤ 然后在相对侧切开,取出右肾,分离后切除,最后分层缝合手术切口;

⑥ 术后可加饮1%氯化钠溶液作为促进因素,约经20d,有70%以上大鼠出现持续性高血压,收缩压一般可升高50%以上。

比较医学显示该模型病理生理学类似于人类的高血压,造模方法易于操作,高血压稳定,对高血压药物的反应与高血压患者的反应更加一致,适用于抗高血压药的筛选和疗效评估。

 

药物诱导型高血压模型

血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱发的高血压动物模型

常用实验动物:成年大鼠、成年小鼠

方法:该模型的制备多采用渗透泵皮下注射法,剂量多用10ng/(kg· min),3d监测1次血压,一般给药2~4周。对于急性高血压或慢性靶器官损害的研究,给药时间可相应缩短或延长,用量也可增至基础剂量的几十倍甚至上百倍。

该模型操作简单、无创,造模后动物血压可持续稳定升高,主要应用于RAS相关研究,其他如心血管氧化应激损害、水钠代谢失常等也较适用,应用前景好。

除了AngⅡ外,通过腹腔或灌胃给药N-硝基-L-精氨酸甲酯(N-nitro-L-argininem-ethylester,L-NAME)可削弱NO的舒血管作用,辅以高盐饮水,可在2周时间内介导高血压形成,适用于高血压中NO系统、心血管系统相关研究;通过切除单侧肾脏,皮下注射醋酸去氧皮质酮(deoxycorticosterone acetate,DOCA),同时辅以高盐饮水,在5周后持久性高血压形成率可达70%,该模型适用于水钠代谢相关研究,同时也适用于RAS以外的其他可能参与高血压发病的病理机制研究,如高容量型高血压的免疫炎症损伤机制相关研究。

近年来,高血压患病率保持着持续增长的态势,被公认为是导致心脑血管疾病及过早死亡的主要原因,严重危害人类健康,需要大量的研究来支撑相关机制的解析和药物的筛选。但事实上对于高血压动物模型的选择,目前缺乏完整精确的标准,相同处理在不同的模型中可能出现不同甚至相悖的反应,希望本期内容可以为大家选择合适的动物模型提供一些参考。

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参考文献:

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