腦缺血動物模型構(gòu)建全攻略:從MCAO到光血栓法的選擇與應(yīng)用
來源/作者:普拉特澤-生物醫(yī)學整體課題外包平臺
腦缺血(Cerebral Ischemia)是腦卒中的主要病理基礎(chǔ),占所有卒中病例的80%以上。研究腦缺血的發(fā)病機制、病理生理變化及潛在治療方法,離不開可靠的動物模型。目前,常用的腦缺血動物模型包括線栓法(MCAO)、光化學誘導(dǎo)法(光血栓法)、四血管閉塞法(4-VO)等。 腦缺血動物模型構(gòu)建由普拉特澤生物動物檢測平臺總結(jié)分享,動物檢測平臺為廣大科研實驗人員提供【腦缺血動物模型外包實驗服務(wù)】
我們將解析腦缺血動物模型的構(gòu)建方法,對比不同模型的優(yōu)缺點,并談?wù)撈湓谏窠?jīng)科學研究、藥物篩選及臨床轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用,幫助選擇最適合的實驗方案。
一、腦缺血動物模型的分類
根據(jù)缺血范圍,腦缺血模型可分為:
①局灶性腦缺血模型(如MCAO、光血栓法)——模擬動脈阻塞性卒中
②全腦缺血模型(如4-VO、兩血管閉塞法)——模擬心臟驟停導(dǎo)致的廣泛性腦缺氧
根據(jù)缺血持續(xù)時間,可分為:
①短暫性缺血(可逆性,如MCAO線栓再灌注)
②永久性缺血(不可逆,如電凝血管)
二、主流腦缺血模型構(gòu)建方法詳解
1. 線栓法(MCAO模型)——金標準局灶性缺血模型
原理:通過頸內(nèi)動脈插入硅膠線栓,阻塞大腦中動脈(MCA),導(dǎo)致皮層和紋狀體缺血。
操作步驟
動物準備:SD或Wistar大鼠(250-300g),麻醉(異氟烷/氯胺酮),維持體溫37℃。
頸部手術(shù):
頸正中切口,分離頸總動脈(CCA)、頸外動脈(ECA)、頸內(nèi)動脈(ICA)。
結(jié)扎ECA分支,CCA近心端夾閉,ECA遠端結(jié)扎。
在ECA切口插入硅膠線栓(直徑0.22-0.28mm),推進至MCA起始部(約18-22mm)。
缺血與再灌注:
短暫性MCAO:60-120分鐘后撤出線栓,恢復(fù)血流。
永久性MCAO:線栓保留,不進行再灌注。
優(yōu)點
? 模擬人類缺血性卒中
? 可控制缺血/再灌注時間
? 梗死區(qū)域穩(wěn)定(皮層+紋狀體)
缺點
? 手術(shù)難度高,需顯微操作技巧
? 可能出現(xiàn)蛛網(wǎng)膜下腔出血
? 個體差異較大
2. 光化學誘導(dǎo)法(光血栓模型)——精準定位缺血
原理:靜脈注射光敏劑(如玫瑰紅B),特定波長激光照射目標血管,誘導(dǎo)內(nèi)皮損傷和血栓形成。
操作步驟
動物準備:小鼠/大鼠,麻醉后固定于立體定位儀。
光敏劑注射:尾靜脈注射玫瑰紅B(10-20mg/kg)。
激光照射:
剃除顱骨表面毛發(fā),暴露目標血管(如MCA分支)。
560nm激光照射5-10分鐘,誘導(dǎo)血栓形成。
優(yōu)點
? 精準控制缺血位置(可靶向皮層、海馬等)
? 無需開顱,微創(chuàng)
? 適用于抗血栓藥物研究
缺點
? 血栓形成機制與臨床卒中不完全相同
? 光照參數(shù)需優(yōu)化(強度、時間)
3. 四血管閉塞法(4-VO)——經(jīng)典全腦缺血模型
原理:阻斷雙側(cè)椎動脈+頸總動脈,造成全腦缺血(模擬心臟驟停)。
操作步驟
第一天:電凝或結(jié)扎雙側(cè)椎動脈。
第二天:夾閉雙側(cè)頸總動脈,誘導(dǎo)全腦缺血(5-15分鐘)。
優(yōu)點
? 模擬心臟驟停后腦損傷
? 海馬CA1區(qū)選擇性神經(jīng)元死亡(研究記憶障礙)
缺點
? 手術(shù)復(fù)雜,死亡率較高
? 缺血時間需嚴格控制
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