Langendorff心脏灌流技术(针对心肌缺血再灌注)的应用和发展

Langendorff离体心脏灌流模型技术具有可重复性强、给药方便和技术要求低等特点,常被用于研究心肌缺血再灌注损伤。该模型排除了其他器官系统、神经系统或体液等影响。本文对该技术的步骤、动物的选择、灌流模式、灌注液的选择、检测的指标、缺血方式以及缺血和灌流时间的选择等方面进行了综述和优缺点的评价。

改良Langendorff主动脉逆行灌流法分离不同大鼠心肌细胞的效率探讨

目的比较分析Langendorff主动脉逆行灌流联合酶消化传统4步法和改良2步法急性分离普通远交群大鼠(SD)心肌细胞的优缺点。同时探讨改良2步法分离普通SD大鼠、自发性高血压大鼠(SHR)及wistar-京都大鼠(WKY)心肌细胞数量和质量的差异。方法同时运用传统4步法和改良2步法急性分离SD大鼠心肌细胞,在倒置显微镜下观察心肌细胞形态及存活细胞比率。随后用改良2步法分离SD、WKY和SHR的心肌细胞,比较三种大鼠心肌细胞数量和质量差异,探讨改良2步法在不同大鼠心肌细胞急性分离的价值。结果两种方法分离SD大鼠心肌所得杆状细胞横纹清晰、棱角分明,均为可供膜片钳实验顺利进行的存活细胞,改良2步法分离所得杆状细胞数、总细胞数较传统4步法显著增加,差异有统计学意义(P<0.05);改良2步法分离3组大鼠杆状细胞数、总细胞数差异有统计学意义(P<0.05),3组大鼠杆状细胞比率、覆钙后杆状细胞数和细胞总数均没有差异(P>0.05);3组大鼠心脏重量、消化时间比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论心肌细胞急性分离的Langendorff主动脉逆行灌流联合酶消化改良2步法分离SD大鼠心肌杆状细胞比率和质量较传统4步法没有区别;此改良2步法对分离SHR与WKY大鼠心肌细胞同样适用,改良2步法经济高效,值得在不同大鼠间推广。

Langendorff离体心脏灌流模型及在研究线粒体通透性转换中的应用

1895年德国生理学家OscarLangendofff发明了哺乳动物的离体心脏灌流装置，即命名为Lan．gendofff离体心脏灌流模型，此模型是在主动脉瓣处于关闭状态时，灌注液通过主动脉根部的冠状动脉开口灌注冠状动脉循环，最后从冠状静脉窦流人右心房，与生理状态下灌流方向相反的逆行灌流装置。由于其排除了神经体液的干扰，具有良好的稳定性、较高的可重复性、仪器设备价廉、操作简单等优点，因而在心血管研究领域广泛应用。

Langendorff离体心脏灌注模型的制备及应用

离体心脏灌注模型通过主动脉逆行插管灌注灌流液,经冠状动脉血管营养心肌,维持离体心脏持续搏动,可用于器官水平心脏功能研究;或灌注含胶原酶的溶液分离单个心肌细胞用于心肌细胞或分子功能研究。根据研究目标条件选用适宜动物,成功制备离体心脏Langendorff灌注模型,需要选用合宜的灌注液、控制灌注压力流量及温度,娴熟的麻醉取心、主动脉插管及灌注操作,保证离体心脏良好灌注,才能制得功能良好的离体搏动心脏或心肌细胞,用于心脏生理、药理、临床应用基础研究。其与在体心脏相比有一定局限性,但该模型制备简便经济,重复性好,适用于心脏功能学研究。

适用于Langendorff离体心脏灌流大鼠心肌梗死动物模型的建立

目的建立适用于Langendorff离体心脏灌流大鼠心肌梗死的动物模型,为评价干细胞移植对急性心肌梗死后的心功能变化提供基础。方法选用Sprague-Dawley(SD)大鼠16只,结扎其左冠状动脉前降支中远1/3处,在结扎前后通过MPA多导生理记录仪连续描记心电图;4周后再次开胸进行Langendorff离体心脏灌流测定左室心功能和心肌组织病理学检查;另选仅开关胸后存活的10只SD大鼠作为对照组。结果造模成功率为62.50%(10/16);心电图动态监测在冠脉结扎后出现ST-T抬高的融合波,30 min后可见病理性Q波;4周后Langendorff离体心脏灌流装置系统检测显示左室收缩压峰值(LVSP)、左室内压等容相最大上升及下降速率(+dp/dtmax,-dp/dtmax)等指标较对照组降低,左室舒张末压峰值(LVEDP)则反之;病理组织切片可见结扎区域心肌纤维排列紊乱、坏死心肌被纤维组织取代。结论通过结扎左冠脉前降支的方法,4周后能够形成稳定的适用于Langendorff离体心脏灌流的心肌梗死动物模型,该模型能应用于干细胞移植对心脏功能影响的研究。

卡托普利对Langendorff灌注大鼠全心缺血—再灌注损伤的保护作用

目的 :探讨卡托普利对Langendorff灌注大鼠全心缺血—再灌注损伤的保护作用及机制。方法 :采用Langendorff离体全心灌流装置 ,模拟缺血 -再灌注 ,观察卡托普利对大鼠全心缺血 -再灌注引起的心律失常的作用及体内CPK、LDH、MDA、SOD及AngII含量的变化。结果 :卡托普利减少缺血及再灌注期心律失常的发生,加快再灌注期高度房室传导阻滞的恢复。缺血期:CPK及LDH缺血 -再灌注(B组)组较对照组(A组)明显增加,卡托普利治疗组(C组)较B组显著降低,再灌注期:CPK及LDHB组较A组明显增加 ,C组较B组明显降低,心肌组织MDA ,AngII的含量B组明显高于A组 ,C组明显低于B组 ,而SOD含量两组比较无显著性差异。结论:卡托普利具有拮抗离体大鼠全心缺血 -再灌注损伤的作用 ,拮抗作用是通过抑制血管紧张素转换酶(ACE)而抑制AngII的生成 。

Langendorff法、冠脉结扎法及ISO诱导心肌缺血模型的比较

目前对冠心病心肌缺血的实验研究多采用Langendorff体外心肌缺血再灌注模型、冠脉左前降支结扎心肌缺血再灌注模型、异丙肾上腺素（ISO）诱导心肌缺血模型。也有少量文献报道采用垂体后叶素诱导心肌缺血模型。

一种新的Langendorff球囊制作方法

目的提供一种简便易行的Langendorff球囊制作方法。方法以硬膜外导管和光滑型超薄安全套为材料,采用"蒙皮"的方式制作Langendorff球囊。结果以"蒙皮"法制作的球囊,测量的左室心功能指标与传统方法制作的球囊测量一致。结论以"蒙皮"法制作Langendorff球囊,简单易行。

离体心脏Langendorff灌流模型稳定性的探讨

Langendorff离体心脏灌注模型凭借其较高的可重复性、良好的稳定性和相对较低的技术要求等优点,成为了心血管研究领域中最为广泛使用的实验模型之一。在获取离体心脏后,将其连接于灌注装置并通过逆行灌注的方法对离体心脏进行灌注;进行灌注时,对灌注液成分进行调整并保持灌注压力、温度和pH值的稳定,就能使离体心脏功能恢复到生理状态。所以,模型是否稳定会对实验结果产生直接的影响。近十几年来,正是由于人们充分掌握了如何建立稳定的离体心脏灌注模型,并利用该模型所具有的优势,在心血管和药理学领域的研究才不断取得重大突破。

Maclab系统在离体Langendorff逆行灌注模型实验中的应用研究

目的 研讨完全由计算机控制的Maclab系统在Langendorff逆行灌注装置中的应用。方法 根据实验要求编辑“设置文件” ,每次实验时只需打开“设置文件”即可进行操作。实验结果为数字化数据 ,直接调入统计或其他程序进行处理。结果 实验装置简化 ;采用“设置文件” ,操作简便 ;测量精度达满量程 0 .1% ,远优于传统方法。结论 数字化的计算机处理提高了实验的可靠性 。

改良Langendorff灌注模型对CABG术后竞争血流的研究

建立冠状动脉旁路移植术(CABG)改良Langendorff灌注新西兰白兔模型,通过超声血流检测仪测量桥血管内的即时血流量(TTBF),研究冠状动脉在不同狭窄程度时(0、30%、60%、>90%)的竞争血流对桥血管血流的影响程度。结果显示:平均灌注压无显著性差异(P>0.05),桥血管内TTBF程度为0时最小,>90%时最大,并随着冠状动脉狭窄程度的加重,桥血管内的TTBF增加(P<0.01)。CABG术后,桥血管内的血流量由于竞争血流的存在不同程度的减少。随着冠状动脉病变的加重,其竞争血流增加,而桥血管内的血流量也随之减少。

抗钠-钙交换体α-2_(807-844)抗体对Langendorff灌流大鼠离体心功能的影响

目的观察1～103 nmol/L抗钠-钙交换体(NCX)α-2(807-844)肽段抗体对离体大鼠心功能的影响。方法化学合成的NCXα-2(807-844)肽段主动免疫新西兰大耳白兔制备并纯化抗体,采用Langendorff离体心脏灌流系统观察对大鼠离体心功能的影响。结果主动免疫后兔体内抗α-2(807-844)抗血清滴度明显升高,经Protein A纯化后获得浓度为7.21mg/mL的抗体;与对照组比较,1～10nmol/Lα-2抗体可明显增加大鼠离体心脏左室发展压(LVDP)及左室压最大上升速率(+dP/dtmax,P<0.01),且使左室压最大下降速率(-dP/dtmax)减小(P<0.01);然而,102～103 nmol/Lα-2抗体则可不同程度地降低正常大鼠离体心脏LVDP、±dP/dtmax(P<0.01)。结论抗钠-钙交换体α-2(807-844)肽段抗体对离体大鼠心功能的作用与其浓度有关。在低浓度时,α-2抗体可使心肌收缩增强;而较高浓度的α-2抗体可同时抑制心肌收缩和舒张。

大鼠Langendorff离体心脏灌流模型的制备经验及其影响因素分析

目的:建立稳定有效的大鼠Langendorff离体心脏灌流模型。方法:采用成年SD大鼠腹腔注射麻醉后,开胸取心,使用改良K-H液恒温、恒流灌注,通过传感器、放大器、信号记录仪,监测记录心室压、灌注压、心脏表面心电图和心脏表面温度。结果:制备成功的大鼠Langendorff离体心脏灌流模型,心室内压保持在75mm Hg左右,心率保持在250次/min左右,节律稳定,无或偶尔发生心律失常,10ml/min恒流灌注,灌注压保持在65mm Hg左右,在持续含氧灌流的情况下,心脏自主搏动可稳定保持2小时以上。结论:严格控制实验过程中的各个环节,熟练掌握操作技术,大鼠Langendorff离体心脏灌流模型均可制备成功,并保持稳定。

Langendorff灌流的离体兔心房颤动模型的建立

目的 探讨建立Langendorff灌流的离体兔心房颤动 (房颤 )模型的方法。 方法 兔10只建立Langendorff灌流的离体兔房颤模型 ,起始右房压力为 0 ,逐步递增至 12cmH2 O (1cmH2 O =0 .0 98kPa) ,在每个压力水平分别给予S1S2刺激诱发心房颤动。结果 9只兔心脏成功诱发房颤 ,房颤诱发成功率为 90 % ;随着心房压力的升高 ,房颤诱发率升高。结论 改进后的模型诱发房颤成功率高 ,方法简便 ,易于掌握及推广。

抗肿瘤药物开发中体外心脏的安全性风险评估

背景:酪氨酸激酶抑制剂以及其他种类的小分子癌类药物会导致严重的心脏毒性。目的:通过观察抗肿瘤药物在兔体外心脏心电图、心肌动作电位及相关离子通道和心肌细胞毒性的作用,对心脏安全再评价。方法:将兔进行体外心脏灌流,采用舒尼替尼(Sunitinib,0.3,3,10μmol/L),克唑替尼(Crizotinib,0.3,1,3μmol/L),多柔比星(Doxorubicin,1,30μmol/L)顺序灌流120 min,并设空白对照组进行对比,记录心电图和左心室内压。采用手动膜片钳检测3种药物对人源诱导多能干细胞分化的心肌细胞(hiPSC-CMs)动作电位及相关离子通道hERG,Nav1.5和Cav1.2通道电流的影响,采用CellTiter-Glo荧光细胞活力法检测hiPSC-CMs中ATP的水平。结果与结论:①体外心脏灌流实验结果显示:与空白对照组相比,Sunitinib和Crizotinib在≥3μmol/L浓度灌流下可减慢兔心率(P<0.01),延长QT/QTc间期(P<0.01),左心室内压有不同程度的降低。②手动膜片钳实验显示,与空白对照组相比,Sunitinib和Crizotinib在3μmol/L浓度灌流时可明显延长hiPSC-CMs动作电位时程(P<0.01),抑制hERG,Nav1.5和Cav1.2离子通道电流;并结合供试品分析,标识浓度与回收液测定浓度有不同程度的差异。③细胞活力检测结果显示,与空白对照组相比,Sunitinib(IC_(50)=4.64μmol/L),Doxorubicin(IC_(50)=4.21μmol/L)和Crizotinib(IC_(50)=2.87μmol/L)处理后hiPSC-CMs细胞内ATP水平明显降低,即细胞活力显著降低(P<0.01)。④上述结果证实,实验成功建立了抗肿瘤药物的早期心脏安全性评价方法,为后续抗肿瘤药物的开发提供良好的支持和帮助。

简易灌注装置同时提取成年小鼠心肌细胞和心脏成纤维细胞

目的简化Langendorff灌注装置,并且同时提取成年小鼠心肌细胞(AMCM)和心脏成纤维细胞(AMCF)用于实验。方法采用简易灌注装置进行成年小鼠主动脉逆行灌注,同时提取AMCM和AMCF。对其进行形态学观察,并分别通过L-苯肾上腺素(PE)和转化生长因子(TGF)-β1刺激诱导AMCM肥厚和AMCF向肌成纤维细胞分化,以评估其生物学功能。结果复钙后耐钙杆状AMCM占比(62.65±3.12)%,并且可以在体外培养超过1周,与对照组相比,PE刺激后AMCMβ-肌球蛋白重链、心钠肽蛋白表达水平显著升高(P<0.05),杆状AMCM长宽比显著缩小(P<0.05)。AMCF纯度较高,在体外可以传代3~4次,与对照组相比,TGF-β1刺激后AMCF Collagen I、Collagen III、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)蛋白表达水平显著升高(P<0.05)和荧光强度显著增强(P<0.05)。结论简易灌注装置可以简单、稳定、高效地同时提取满足实验需求、具备生物学功能的AMCM和AMCF。

丹参素与川芎嗪对心血管系统的协同作用

目的探讨丹参素与川芎嗪在心血管方面的协同效应,为其复方制剂提供科学依据。方法通过大鼠颈静脉插管滴注受试药(丹参素、川芎嗪、丹参素+川芎嗪),观察对在体大鼠平均动脉压(MAP)、心率(HR)的影响;采用lange-ndorff离体心脏灌流技术对大鼠心脏灌流给予受试药,lab-chart生物信号采集仪器记录观察各受试药对左心室收缩压(LVSP)、左心室发展压(LVDP)、心率(HR)、左心室内压最大上升速率(+dp/dtmax)、左心室内压最大下降速率(-dp/dtmax)以及冠脉流量(CF)等心功能指标的影响。结果在体实验中,丹参素组平均动脉压降低约7%,川芎嗪组降低约12%,而丹参素+川芎嗪组降低约26%,但各组均对大鼠心率影响不明显。在离体心脏灌流实验中,丹参素+川芎嗪组与空白对照组、丹参素组和川芎嗪组相比,具有较强的负性肌力作用,能明显降低LVSP、LVDP、+dp/dtmax和HR,且升高-dp/dtmax和CF,其差异具有统计学意义(P<0.05)。结论丹参素、川芎嗪联合应用对心血管的效应有协同作用。

大鼠心肌细胞分离方法的改进

目的介绍一种易于判断酶解终点的分离大鼠心肌细胞的方法。方法成年SD大鼠麻醉后开胸取出心脏,分别采用传统的Langendorff灌流装置和本实验室改进的Langen-dorff灌流装置,于恒温37℃灌流消化液(含0.6%胶原酶B,0.6%BSA,30μmol.L-1Ca2+的台氏液)分离细胞,并采用IonOptix单细胞动缘检测系统检测细胞功能。结果传统的Langendorff灌流装置分离细胞,酶解时间约13～16min,但此法终点难以判断,每次分离的细胞质量差别较大,且不耐钙,收缩的稳定性较差。而以改进的Langendorff灌流装置分离细胞易于确定消化终点,细胞成活率大于80%,在含1.8mmol.L-1Ca2+的台氏液中存活率也高达50%。给予电压15V、频率1Hz、波宽4ms的持续电刺激时,其在1000s内收缩舒张功能稳定。结论经改造的Langendorff灌流装置分离的心肌细胞成活率高,可控性强,结果稳定,能够更好地用于检测细胞收缩舒张功能的实验。

超速驱动诱发大鼠离体心脏心肌顿抑的研究

目的:通过电超速驱动模拟运动负荷诱发心肌顿抑现象,建立离体大鼠心脏运动性心肌顿抑模型。方法:将36只SPF级成年雄性SD大鼠随机分6组,用电刺激模拟运动负荷的方法来对大鼠离体心脏施加超速驱动,并根据驱动时间的不同进行分组,再分别测量记录各组驱动前后各指标的变化情况加以分析。结果:(1)各组左心室收缩压、发展压在驱动全过程呈下降趋势,舒张压呈上升趋势,而驱动前组间室内压无明显差异。(2)各组冠状动脉流出液CK、LDH在驱动前无明显差异,驱动后各实验组水平均高于对照组。(3)驱动20min组和30min组的心肌坏死率明显高于其他组,而其他组两两比较无组间差异。结论:(1)运动性心肌顿抑存在。(2)过长的高心率负荷将不再发生心肌顿抑现象而出现大面积心肌坏死。(3)本实验中,运动性心肌顿抑存在于5min组和10min组中。