脑缺血动物模型 的制备和评价
同济大学附属东方医院神经内科
黄东雅
急性期脑梗塞治疗理念的演变
改善或增加缺血区的供血: 稀释血液，
降低血粘度，改善循环 “时间窗”治疗 溶解血栓、恢复血供、 挽救半暗带区脑组织: 3-6h内溶栓治疗 抗血小板聚集治疗 卒中单元（stroke unit） 神经保护剂
脑梗塞治疗理念的演变历程

在过去的15年中被世界所公认：
3小时内静脉溶栓 卒中单元 阿斯匹林 开颅减压术
动物试验
临床随机对照试验
概 述
缺血性脑血管病 ( I CVD) 约占全部脑血
管病的 80%, 具有发病率、致残率、病死率 高的特点 , 已成为严重危害人类健康的疾病 之一。由于临床研究的种种限制 , 脑缺血动 物模型已成为研究脑血管病损伤机制和防治
5. 动物存活时间长，利于脑缺血相关病理改变过程的研究
6. 脑体积大小适宜，易施低温固定技术和组织生化分析 7. 有关系列大鼠的生理、药理和生化方面的实验资料可供分析比较
8. 克服了体外实验无法实施再灌流的缺陷
9. 沙土鼠缺乏后交通动脉及完整的基底动脉环，两侧大脑供血相对 独立，通过闭塞一侧或双侧CCA即可复制效果明显的同侧或双侧
物种的分类
常用模式动物
常用模式动物
尽管一些体积较大的动物，如猩猩、猴、 猫、狗、兔、猪 都曾用于脑缺血研究，但是 大多数实验室选择大鼠或沙土鼠作为研究对 象。
大鼠和小鼠作为模式生物的优势
1. 大鼠品种多，易于饲养，价格低廉
2. 纯种鼠属近亲交配，基因型相似，脑血管解剖和生理机能也相似
3. 大鼠脑血管解剖和生理机能接近于人类 4. 脑血管损伤部位恒定，实验重复性好
特征时，发育的普遍原理也就得以建立。 5. 这些生物帮助我们理解生命一般规律的生物被称为 “模式生物”
脑缺血动物模型的意义
宗旨： 为人类疾病（脑缺血性疾病）研究服务 要求： 基因 脑和血管解剖 繁殖力强 操作简单，重复性好
物种的概念和动物分类的等级
物种（Species）是动物分类的基本单位，在动物分 类学上，为了将数量众多的物种进行鉴定、研究，便建 立了一个科学的系统，设立了很多的等级或阶元（ Category），用以表示各种动物间类似的程度和亲缘关 系的远近。从上至下则为界、门、纲、目、科、属和种 ，形成了一个科学的动物分类系统。
措施不可缺少的工具。因此 , 建立最接近人
类脑缺血的理想动物模型 , 具有重要意义。
脑血流供应
模式生物
1. 研究生命现象过程中长期和反复作为研究材料的物种 2. 细胞生命在发育的基本模式方面具有相当大的同一性 3. 用较低级位置上在有不同发育特点的生物中发现共同形态形成和变化
发部位，MCA闭塞（Middle cerebral
至缺血和能量代谢紊乱的程度。
大鼠全脑缺血模型
- 二血管阻断法
优点： 该法手术简单, 失败率低 模拟了临床上休克、心功能不全、脑血管严重狭窄或 阻塞合 并血液低灌流引起的脑循环障碍 缺点： 脑缺血时限长，有时导致脑缺血后抽搐、癫痫等并发症的发生 由于全身低血压严重干扰其他器官的血供及实验结果 模型不能在清醒动物进行, 无法进行神经行为的观察
大鼠全脑缺血模型
- 四动脉阻断法
优点：检验缺血是否成功的指标明确 并能进行灌注实验 海马损伤明显，可显示记忆功能的减退 缺点：操作较复杂 椎动脉和脊管前动脉间的交通支存在个体差异较大
操作的熟练程度直接影响实验效果
适用：该模型用于特殊领域的研究
大鼠局灶性脑缺血（MCAO）模型
大脑中动脉( MCA)是人群脑卒中的多
适用： 探讨不完全性脑缺血对能量代射的影响，缺血性脑损伤的发病
机理、 评价抗脑缺血药物的疗效更有价值。
大鼠全脑缺血模型
- 四动脉阻断法
方法：Pulsinelli 等在1979年通过阻断双侧
CCA及椎动脉血流成功建立了四血管闭塞 法大鼠全脑缺血模型。以1 %戊巴比妥钠按
40 mgP kg 进行腹腔麻醉, 腹卧固定大鼠于恒温
急性期脑梗塞治疗理念的演变

神经保护剂：
（1）钙离子拮抗剂: 具有选择性扩张脑血管作用， 改善脑缺血区的低代 谢状态，抑制缺血“瀑布效应”启动，改善再灌注损伤。 （3）细胞稳定剂: 常用胞二磷胆碱，有神经元保护作用 （4）兴奋型氨基酸拮抗剂: 迄今综合评价最好的氨基酸受体损坏拮抗剂Mg 2+ 是其中之一。硫酸镁1.0-2.5g稀释成1%浓度静滴1次/日，连用3日，应尽 早应用。 （5）阿片受体拮抗剂: 阿片受体拮抗剂纳洛酮能改善脑缺血后的神经损伤症 状，促进神经功能恢复，降低死亡率。 （6）神经节苷脂制剂（GM）：改善预后 （7）GABA增强剂：吡拉西坦 ，结果不一 （8）其它:神经生长因子（NGF）
手术台 ,颈后正中切开 , 暴露第一颈椎的两侧翼 板小孔, 用单极电凝针插入其中 ,烧灼双侧推动 脉 , 使之永久闭塞 , 24 h后再仰卧位 , 局麻喉
部 , 在喉头与胸骨间 3 cm处正中切口 ,分离暴露
二侧CCA ,手术缝合线打活结 结扎 , 阻断两侧 CCA使缺血 30 min , 松开活结 ,造成大鼠全脑缺 血再灌流模型。
“没有物种的概念，整个科学便没有了”
恩格斯
物种的概念和动物分类的等级
界： 动物界 Animalia 门： 脊索动物门 Chordata 纲： 哺乳纲 Mammalia 下纲： 真兽下纲 Eutheria 总目： 灵长总目 Euarchontoglires 目： 啮齿目 Rodentia 兔形目 树鼩目 亚目： 松鼠形亚目 Sciuromorpha 河狸亚目 Castorimorpha 鼠形亚目 Myomorpha 鳞尾松鼠亚目 Anomaluromorpha 豪猪亚目 Hystricomorpha 发现
脑缺血模型
脑缺血模型的制备
永久性闭塞
全脑缺血模型
局灶性脑缺血模型
｝ 缺血/再灌注
大鼠脑血管解剖示意图
大鼠全脑缺血模型
- 二血管阻断法
方法：Smith等通过夹闭双侧颈 总动脉(CCA)合并低血压以减少 脑血流量，造成急性脑缺血。 单纯结扎双侧 CCA而不降低血压
, 则不足以使脑血流量(CBF)降低