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深静脉血栓动物模型的构建

发布日期:2024-06-21

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深静脉血栓动物模型的构建


静脉血栓是严重的血管疾病,其成因复杂,包括遗传、创伤、血液粘度增高等。为深入研究其机制、早期预警因子和治疗方法,建立静脉血栓动物模型至关重要。现有多种基于血流淤积、静脉损伤和血液高凝状态的动物模型制备方法。选择何种动物和制备方法需根据实验需求决定,以高效、合理地模拟深静脉血栓形成、发展和转归过程。

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一、动物的选择

实验动物的选择直接关联到DVT研究的成败。一般倾向于选择基因与人类相近的动物,但不同研究目的和条件导致选择差异。这些差异包括体型、寿命、血管特性等。DVT研究对动物模型有四点要求:模拟DVT的不同发展阶段、血栓形成的稳定性与人体一致、动物成活率高且存活时间长、以及便于管理和饲养且成本合理。这些要求确保了研究的科学性和实用性。

以下为DVT造模常用动物:

小鼠:

       小鼠因其强大的繁殖力和快速的繁殖周期,成为DVT研究中常用的动物模型。其优势显著,包括易获取、低成本、饲养简便、适应性强、造模迅速和代谢活跃。在肾静脉平面以下的下腔静脉模型中,小鼠模型操作简便且成功率高,适用于急慢性DVT研究。然而,小鼠模型也有局限,如下腔静脉细且无瓣膜,血栓采集困难,且其血流动力学和凝血过程与人类存在差异。


其他鼠类:

大鼠同样常用于DVT模型研究,其适应力、生存力和抗感染力均较强,价格适中且血栓形成迅速。然而,大鼠与小鼠在静脉特性和血栓采集上存在类似限制。裸鼠因无T细胞免疫,允许使用人细胞观察血栓溶解过程,具有独特优势。但裸鼠对环境要求苛刻,限制了其在临床DVT造模中的应用。综合考虑,各种动物模型各有优缺点,需根据实验需求合理选择。


兔:

兔子性格温和,下腔静脉粗大,为DVT造模提供了便利,易操作、血栓易采集,且血栓稳定、成功率高,与人体DVT急性期病理演变相似。相较于大型动物,兔子成本低、饲养简单、给药方便,利于实验观察。然而,兔子对感染抵抗力弱,且因生存周期长,老龄兔获取困难,这些限制了其在DVT研究中的广泛应用。


其他动物:

猪、犬和狒狒等大型动物在DVT研究中具有显著优势,其静脉解剖、血流动力学和血液学特性与人类相似,且静脉粗大易于观察。然而,这些动物也存在一些局限性,如静脉壁薄、操作技术要求高、管理困难、死亡率高,且饲养成本高昂。此外,并非所有大型动物模型都能完全模拟人类DVT的病理过程,选择时需综合考虑实验需求和条件。


二、造模方法


1. 下腔静脉狭窄法


通过外力加压下腔静脉,减少血流形成层状血栓,同时确保血栓稳定,近心端血流维持通畅。


操作方法:

实验动物麻醉后,行腹部正中切口,将小肠移至体外,不结扎周边血管。采用神经血管钳快速钳夹肾静脉以下下腔静脉两次,随后利用5-0和4-0丝线在血管上设置临时通道,让血流恢复。另一种方法则避免外力加压,仅结扎部分侧分支,保留后侧分支通畅,通过30号针头和7-0缝线制造约90%的血管狭窄,模拟DVT形成。

评价:

该方法通过血管缩窄和内皮损伤诱导血栓形成,并在移除针管后实现血管的部分再通,这一特性使其在研究深静脉血栓的启动机制以及动态评估溶栓药物效果方面极具价值。该方法不仅模拟了真实的病理过程,还允许对溶栓药物的疗效进行实时观察,为深静脉血栓的深入研究提供了有力的实验手段。



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2.下腔静脉结扎法


下腔静脉结扎法通过手术手段阻塞实验动物的下腔静脉,模拟深静脉血栓形成的病理过程。该方法导致局部血管受损,暴露出内皮下组织因子;同时,在受损部位形成低氧和炎症反应,促使静脉内皮细胞发生变性,形成空泡和水肿;进一步地,损伤部位还会吸引炎症细胞浸润,并释放多种细胞因子,共同参与血栓形成过程。


操作方法:

实验动物麻醉后,经腹白线切口进入腹腔。为保护小肠,用湿纱布包裹并移至动物右侧。随后,下腔静脉及其主要分支被显露出来,于左肾静脉下方处进行结扎。完成结扎后,将小肠复位,并仔细缝合关闭腹腔。整个操作过程确保了实验动物的舒适与安全,并精确模拟了深静脉血栓形成的病理过程。



评价:

此方法在溶栓效果研究和血栓动态观察中并不适用,同时,由于其在模拟人体深静脉血栓形成和演变的过程中存在局限,因此无法准确反映DVT疾病的自然过程。

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3.电解下腔静脉法

电解法基于直流电对血管的直接影响,通过电流刺激血管内皮细胞,激发其产生相应的生理反应。这种方法能够模拟或促进血管内的某些生物过程,为医学研究提供新的视角。


操作方法:

实验开始时,先麻醉动物并显露下腔静脉及其分支,部分分支被结扎。随后,通过皮下组织和下腔静脉分别插入阴极和阳极针头,连接镀银铜线并施加250μA直流电15分钟。这一操作刺激内皮细胞产生反应,形成血栓锚。据此模型,2天后模拟急性DVT,14天后则模拟慢性DVT的病理状态。


评价:

此建模方法确保血管温度稳定,对血流干扰较小,高度模拟了临床深静脉血栓形成的环境。其特点在于对局部组织的刺激较小,为研究者提供了一个理想的平台,用于深入探索血栓形成部位细胞因子的变化,从而进一步揭示血栓形成及演变的分子机制,为临床治疗提供科学依据。



4.促凝物质干预法

促凝物质干预法是一种模拟血栓形成的方法,其关键在于提升局部血液中促凝因子的浓度,进而加速血液凝固,促使血栓快速形成,以便深入研究血栓形成的机制。


操作方法:

通过局部注射促凝剂或糖皮质激su等药物,实验动物血液进入高凝状态,从而模拟出深静脉血栓(DVT)的形成。这种方法不仅减轻了手术对动物的刺激,而且能够模拟非手术、非创伤条件下DVT的自然发生过程,为深入研究DVT的发病机制提供了更为贴近实际的实验模型。

      实验方法:

成功麻醉犬只后,将其仰卧固定,选取一侧股静脉区域备皮并消毒。随后,结扎股静脉的近远端,并向其腔内注入稀释后的凝血酶。通过彩色超声验证深静脉血栓的形成,并利用超声弹性成像技术评估血栓的弹性硬度,为血栓的形成及分期提供重要参考。此法为深静脉血栓研究提供了有效手段。


评价:

此模型能够精zhun模拟临床上因长期使用糖皮质激su或肿瘤等非外伤、非手术因素所引发的自发性深静脉血栓,为相关疾病的深入研究提供了有力的实验平台。


5.机械损伤法

血管内皮损伤以及血管、肌肉、骨骼等组织的联合受损,均为深静脉血栓的高发因素。当前,针对手术和创伤诱发的深静脉血栓研究,主要依赖于创伤模拟法来构建实验模型。该方法能有效模拟临床场景,为深入探索深静脉血栓的发病机制和治疗策略提供有力支持。


5.1 机械击打装置法

物理创伤法可构建具有骨科临床特征的创伤性肢体深静脉血栓(DVT)动物模型。


操作方法:

用定量打击装置进行击打造成实验动物骨折或损伤组织并固定模拟临床上创伤—固定这一过程。具体方法是用一定能量击打造成的骨折,行髋关节“人”字石膏固定,7 d 后用肉眼和光镜观察DVT形成。

评价:

此方法在构建模型时成功率虽参差不齐,但确实贴近了临床中因创伤导致的深静脉血栓形成机制。因此,众多学者仍选择此法进行抗凝药物的作用机理研究,以及涉及基因与信号传导通路的深入探索。尽管存在挑战,但该方法为相关领域的研究提供了宝贵的实验依据。

5.2 人工造成静脉内皮的损伤法

操作方法:

通过血管夹直接作用于静脉壁外部,或用刮匙损伤静脉内壁,以模拟血管内壁损伤。另有学者在阻断下腔静脉后迅速注入生理盐水,导致血管内皮细胞受损,恢复血流后观察到血栓形成。另一种方法是利用蚊式钳在股静脉特定位置短暂钳夹,并结合髋关节“人”字石膏固定,成功构建了DVT动物模型。

评价:

此方法常用于探讨深静脉血栓与炎症及其相关因子之间的相互作用机制。


三、总结


当前,深静脉血栓模型的构建方法多样,选择时需权衡利弊,依据实验目的和条件。下腔静脉结扎法虽成功率高但影响大,促凝药物法模拟高凝状态,机械打击法贴近骨科创伤后血栓,但成功率不稳。多数模型仅体现血栓两因素,缺乏血液高凝状态模拟,亚急性模型研究较少。因此,理解各模型特点至关重要,选择需基于研究问题和发病机制。随着科技发展,建模将更简化、科学,需精zhun把握造模细节,并选用适宜方法。


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