腹主动脉瘤动物模型的研究现状与转化应用

随着我国人口老龄化趋势加剧,腹主动脉瘤(abdominal aortic aneurysm, AAA)发病率逐渐升高。由于动脉瘤破裂后死亡率极高,该病已经成为危害我国人群健康的重要疾病之一。在组织病理学上,AAA表现为中膜平滑肌细胞耗竭、弹力纤维断裂和退化、细胞外基质降解和血管局部炎症反应等。目前,临床上AAA的治疗多以血管内介入治疗为主,缺乏药物治疗手段,这也与致病机制迄今未被完全阐明有关。目前AAA动物模型主要以啮齿类实验动物(小鼠、大鼠)为主,也有部分中、大型实验动物(如兔、豚鼠、犬和猪等)。在造模方法上,主要包含弹性蛋白酶动脉腔内灌注法、血管紧张素Ⅱ输注法、氯化钙涂抹法和血管组织移植法等。部分药物或手术AAA模型由于前期诱导刺激的停止,诱导后动脉瘤病变趋于稳定。开发允许AAA持续发展,甚至可以在人为刺激下诱导破裂的,更符合人动脉瘤发展规律的模型是今后的造模研究方向之一。实验动物模型是阐明AAA发病机制、开发治疗动脉瘤新药和评价相关治疗策略安全性的重要研究工具。因此,本文综述了目前常用的AAA造模方法和其在临床前转化研究中的应用。

慢性阻塞性肺疾病大鼠模型的建立与比较

目的通过单独烟草烟雾暴露(cigarette smoke exposure,CSE)或CSE联合脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)、猪胰弹性蛋白酶(porcine pancreatic elastase,PPE)气管内滴注2种方法构建慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)大鼠模型并比较造模效果。方法SPF级雄性SD大鼠30只,随机分为对照组、烟熏组、联合组,每组10只,分别予正常环境饲养、CSE、CSE联合LPS及PPE气管内滴注。每周检测大鼠体重,4周后检测大鼠肺功能,HE染色观察肺组织病理变化,测定血清肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-8(interleukin-8,IL-8)及肺组织中黏蛋白5AC(mucin 5 subtype AC,MUC5AC)水平。结果烟熏组、联合组大鼠体重显著低于对照组(P<0.05);联合组大鼠体重明显低于烟熏组(P<0.05)。联合组用力肺活量(forced vital capacity,FVC)显著低于对照组(P<0.05),烟熏组、联合组大鼠第0.3 s用力呼气量(forced expiratory volume in 0.3 s,FEV0.3)、FEV0.3/FVC水平显著低于对照组(P<0.05);联合组大鼠FEV0.3、FVC、FEV0.3/FVC水平显著低于烟熏组(P<0.05)。烟熏组与联合组肺泡腔均呈扩大融合;联合组可见间隔变薄、断裂,融合成肺大泡。烟熏组、联合组大鼠血清TNF-α、IL-8及肺组织MUC5AC水平明显高于对照组(P<0.05);联合组大鼠血清TNF-α、IL-8及肺组织MUC5AC水平明显高于烟熏组(P<0.05)。结论以上2种方法均能成功构建COPD大鼠模型,CSE联合LPS、PPE气管内滴注建立的模型比单纯CSE建立的模型更符合COPD患者的临床特点及病理特点。

胰蛋白酶致大鼠COPD动物模型中动脉血气与SOD及MDA变化的相关性研究

目的探讨研究胰蛋白酶致大鼠COPD动物模型时动脉血气变化的研究。方法 Wistar大鼠30只随机分为3组。10只为对照组(A组)、10只为模型组(E组)和10只为棉籽油组(C组)。一次性大鼠气管内注入猪胰蛋白酶(PPE)构建大鼠肺气肿模型,饲养30 d后处死解剖大鼠,测量大鼠肺组织SOD活力、脂质过氧化物(MDA)含量和测定动脉血气分析,并用统计学方法分析它们之间与动脉血气间的相互关系。结果 E、C组大鼠氧化应激水平均明显大于A组(P<0.05);E、C组肺组织SOD活力和MDA含量较A组显著升高(均P<0.05)。A组氧分压(PaO2)、动脉血氧饱和度(SaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)基本正常;E、C组PaO2、SaO2明显降低,而PaCO2明显升高。肺组织SOD与PaO2呈正相关,肺组织MDA与PaO2呈负相关;肺组织SOD、MDA均与PaCO2不相关。结论用猪胰蛋白酶制作大鼠COPD模型成功,其氧化应激与动脉血气之间有着密切的相关性,值得在动物COPD实验造模中推广使用。

黄芩素的酶解提取工艺及其抑制弹性蛋白酶活性研究

利用正交试验对中药黄芩中提取黄芩素酶解工艺进行了初步探讨,确定最佳酶解工艺条件:温度为40℃、pH6.0、时间12h时,黄芩素含量最高;利用酶活力法对黄芩素体外抑制弹性蛋白酶活性进行了研究,发现黄芩素对弹性蛋白酶具有明显的抑制作用,抑制率达92.98%。

白茶对弹性蛋白酶活性的抑制研究

为了解白茶对弹性蛋白酶活性的作用,测定了6个白茶样品对猪胰弹性蛋白酶(PPE)活性的抑制作用。结果表明,6个白茶样品中CB4对PPE抑制活性最强,为69.73%;且随体积分数增加,酶抑制活性增强,呈剂量依赖性抑制。白茶水提液的4个萃取层中乙酸乙酯层(WEA)的抑制活性最强,达到82.58%。CB4的多酚总量(TPs)较高,且表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)和咖啡碱(CAF)含量最高。WEA萃取层中TPs、EGCG、ECG和ECG含量均最高,CAF含量极低。PPE活性抑制率与TPs、EGCG和CAF含量呈极显著正相关,相关系数均大于0.90。0.1~1.0 mg/mL EGCG和0.05~2.0 mg/mL CAF对PPE无抑制活性,0.05~2.0 mg/mL没食子酸(GA)对PPE活性具有促进作用,且GA的促进作用与其浓度呈正相关。可见,白茶具有潜在抗衰老活性,但对PPE起抑制作用的活性成分不是EGCG、GA和CAF。

改良的猪胰弹性蛋白酶气压灌注法建立小鼠实验性腹主动脉瘤模型

目的探讨用一种新型的猪胰弹性蛋白酶气压灌注法建立小鼠实验性腹主动脉瘤模型。方法 40只雄性C57BL/6J小鼠随机分为常规模型组(n=15),改良模型组(n=15),改良对照组(n=10)。常规模型组使用猪胰弹性蛋白酶利用水压逆行灌注腹主动脉5min,改良模型组使用猪胰弹性蛋白酶利用气压顺行灌注腹主动脉5min,而改良对照组使用生理盐水气压下顺行灌注5min,14d后,收取腹主动脉标本,测量血管直径,并行EVG染色,进行统计学及组织学评估。结果与常规模型组相比,改良模型组的成瘤率明显增高(P<0.05),血管直径也明显增大[(1.765±0.095)vs.(1.440±0.091)mm,P<0.05],而实验鼠存活率亦明显升高(100%vs.80%)。改良模型组EVG染色显示弹力纤维断裂、降解,符合动脉瘤的病理学特征。结论通过改良设计的新型猪胰弹性蛋白酶气压灌注法高效建立了小鼠腹主动脉瘤模型。

猪胰蛋白酶致大鼠COPD氧化应激与动脉血气间的相关性研究

目的探讨猪胰蛋白酶(PPE)致大鼠慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary dis-ease,COPD)氧化应激与动脉血气变化的关系。方法 Wistar大鼠30只随机分为对照组(A组)、模型组(B组)和棉籽油组(C组),每组10只。B、C组大鼠气管内一次性注入PPE构建肺气肿模型,C组大鼠腹腔内注射棉籽油(1 ml/kg)。饲养30 d后处死解剖,测量大鼠肺体积,肺泡形态学,肺组织超氧化物歧化酶(SOD)活力、丙二醛(MDA)含量和测定动脉血气分析,并用统计学方法探讨氧化应激与动脉血气间的相互关系。结果 B、C组大鼠肺体积、肺泡形态学、氧化应激水平均明显大于A组(P<0.05);B、C组肺组织SOD活力和MDA含量较A组显著升高(P均<0.05)。A组动脉血氧分压(PaO2)、动脉血氧饱和度(SaO2)、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)基本正常;B、C组PaO2、SaO2明显降低,而PaCO2明显升高。肺组织SOD与PaO2呈正相关,肺组织MDA与PaO2呈负相关;肺组织SOD、MDA均与PaCO2不相关。结论用猪胰蛋白酶制作大鼠COPD模型成功,大鼠COPD氧化应激与动脉血气之间有着密切的相关性,值得在动物COPD实验造模中推广使用。

猪胰弹力蛋白酶血管外消化法制作兔颈总动脉梭形动脉瘤

目的：探讨使用颈总动脉外膜消化法制作兔颈总动脉梭形动脉瘤的可行性和有效性。方法将16只新西兰大白兔按随机数字表法分为两组。实验组12只,使用猪胰弹力蛋白酶80~400 U孵育消化右侧颈总动脉起始点远端2~4 cm段。造模后1周行静脉血管造影,测量颈总动脉梭形膨大的宽度；取梭形扩张血管行苏木素-伊红（ HE）染色及扫描电镜观察血管病理学变化。对照组取4只新西兰大白兔,使用等渗盐水孵育颈总动脉,1周后采用同样方法观察颈总动脉管腔及内膜变化。结果实验组12只新西兰大白兔在颈总动脉外膜消化后,血管造影显示10只模型兔颈总动脉管腔呈梭形扩大,梭形动脉最宽处直径为（3．70±0．32） mm,2只出现颈总动脉闭塞,较对照组右侧颈总动脉血管直径[（1．80±0．16） mm]明显增粗（P〈0．01）；HE染色显示实验组兔右侧颈总动脉消化段管腔增宽,外膜及中膜减少；扫描电镜显示实验组兔颈动脉内膜炎性损伤及血栓附着。结论使用猪胰弹力蛋白酶消化颈总动脉外膜可以使兔颈总动脉呈梭形扩张,并造成颈动脉内膜损伤。使用此方法能够有效制作出梭形动脉瘤模型,具有一定的可行性。

白前弹性蛋白酶抑制剂的制备及其性质的研究

用白前干根茎为原料,经缓冲液提取,硫酸铵分级沉淀以DEAE-纤维素52层析纯化,对水透析和冷冻干燥得到抑制剂。经聚丙烯酰胶凝胶电泳证明是均一的,分子量约为35000D;经等电聚焦法测得等电点为5.28。抑制剂与弹性蛋白酶的结合以pH8.8为最适,用pH对Ki作图求得该抑制剂对弹性蛋白酶的作用基团的pK值为6.5,经双倒数作图证明抑制剂对弹性蛋白酶的抑制属竞争性抑制,该抑制剂为世界上首先发现。

两种小鼠腹主动脉瘤模型的组织学特征比较

目的比较分析猪胰弹性蛋白酶(PPE)诱导的小鼠腹主动脉瘤和血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导的腹主动脉瘤的组织学特征。方法在PPE模型组,10只雄性C57BL/6J小鼠,游离肾下腹主动脉至髂动脉段,采用浓度为1.5 U/mL的PPE溶液灌注5 min。术前0 d及术后14 d分别测量腹主动脉直径,术后14 d取灌注段动脉,采用免疫组织化学对其组织学特征进行分析。AngⅡ模型组,选用10只载脂蛋白E敲除小鼠,用微渗透泵输注AngⅡ[1000 ng/(kg·min)]28 d,分离主动脉,观察动脉瘤形成情况。正常对照组小鼠未给予任何处理。结果在PPE模型组,相比于血管基础直径,术后14 d,腹主动脉肾下灌注段直径显著增加[(0.52±0.02)mm vs.(1.23±0.11)mm],全部形成动脉瘤。组织学呈弹性纤维断裂、平滑肌耗竭和炎症反应增加等典型的腹主动脉瘤病变特征。AngⅡ模型组有6只发展成动脉瘤(6/10),动脉瘤/扩张多在肾上腹主动脉,也可见于胸主动脉和主动脉弓。组织学可见动脉夹层形成,血管“假腔”典型,弹性纤维断裂、平滑肌损伤耗竭和炎症反应不如PPE模型典型。结论PPE诱导的腹主动脉瘤组织学特征较典型,较好地呈现了动脉瘤发展中的炎症过程,AngⅡ模型适合动脉瘤合并主动脉夹层的研究,两种模型各有特色,可互为补充。

不同体重对正常饮食下小鼠腹主动脉瘤进展影响的回顾性研究

目的分析正常饮食情况下,术前体重对猪胰弹性蛋白酶(PPE)诱导的小鼠腹主动脉瘤进展的影响。方法回顾分析本实验室最近半年44例PPE诱导的小鼠腹主动脉瘤模型中,术前不同体重对后期腹主动脉直径和腹主动脉瘤进展的影响,分析两者的相关性。对术前体重低于25 g的8例入选小鼠(模型组1)和术前体重高于30 g的8例入选小鼠(模型组2)进行体重、脂肪分布、腹主动脉直径、腹主动脉直径变化、腹主动脉瘤病变组织学和免疫组织化学比较。正常阴性对照小鼠未给与任何处理。结果44例小鼠腹主动脉瘤血管直径和术前体重的相关系数为0.005,未发现体重对腹主动脉瘤进展有显著影响。进一步分析发现,模型1组和模型2组在术后14 d血管直径(1.35 mm vs 1.27 mm)和血管直径变化上(0.85 mm vs 0.72 mm)差异没有显著性。相比正常血管,模型组1和模型组2小鼠在术后14 d,腹主动脉肾下灌注段直径显著增加,全部形成动脉瘤。组织学呈弹性纤维断裂、平滑肌细胞耗竭、炎症反应增加和血管新生异常等典型的腹主动脉瘤病变特征。结论在正常饮食小鼠,体重未见影响腹主动脉瘤的进展。

小鼠腹主动脉瘤模型的建立及组织学特征分析

目的采用猪胰弹性蛋白酶(porcine pancreaticelastase,PPE)灌注法构建C57BL/6J小鼠腹主动脉瘤(abdominal aorticaneurysm,AAA)模型并对其病变进行组织学评价。方法30只雄性小鼠分为两组,20只小鼠为模型组,10只小鼠为溶剂对照组。所有动物打开腹腔后,游离肾下腹主动脉至髂动脉段,采用剂量为1.5 U/mL的PPE溶液灌注5 min,术后关腹缝合;溶剂对照组血管灌注PBS。术前及术后14 d分别测量腹主动脉直径,术后14 d取灌注段动脉,用组织学和免疫组织化学法对动脉瘤组织学特征进行分析和评级。结果相比于术前和PBS溶剂对照组小鼠腹主动脉直径[(0.53±0.03)mm、(0.78±0.06)mm],术后14 d的PPE灌注组小鼠腹主动脉直径[(1.20±0.12)mm]显著增加(均P<0.01);组织学分析发现,病变动脉段出现弹性纤维断裂、平滑肌细胞耗竭和炎性反应增加等典型的AAA病变特征,提示成功构建了AAA模型。根据病变特征,对构建模型动脉瘤进行组织学分级,建立了一套评价动脉瘤病变模型的可行方法。结论成功建立了PPE诱导小鼠AAA和组织病理学分析方法体系。

两种腹主动脉瘤小鼠动物模型的建立与比较

目的 探讨和比较两种腹主动脉瘤小鼠模型特征, 为腹主动脉瘤在体内的进一步研究提供参考.方法 选用C57 和ApoE-/ -雄性小鼠, 根据不同方法建立两种小鼠的腹主动脉瘤模型: 猪胰弹性蛋白酶( PPE)模型和血管紧张素Ⅱ( AngⅡ)模型, 对照组用磷酸缓冲溶液( PBS)进行灌注, 比较腹主动脉直径的变化、小鼠存活率、成瘤率以及平均手术时间.结果 两种方法都能有效地建立腹主动脉瘤模型.建模后小鼠腹主动脉直径明显增加, 高于PBS对照组( P<0. 05);PPE模型组术后第7 d成瘤率即为100% , 而AngⅡ模型组术后第28 d成瘤率为70%;AngⅡ模型组术后第28 d小鼠存活率明显低于PPE模型组( P<0. 05);AngⅡ模型组平均手术时间明显低于 PPE 模型组( P <0. 05) .结论 两种腹主动脉瘤模型均能进行相关实验研究, PPE模型更为稳定, 成瘤率及小鼠存活率更高, 更具有可行性.

大鼠梭形动脉瘤模型的制作研究

目的探讨采用猪胰弹性蛋白酶消化大鼠右侧颈总动脉制作梭形动脉瘤模型的可行性。方法应用猪胰弹性蛋白酶消化大鼠右侧颈总动脉建立动脉瘤模型,于7d、14d行DSA检测动脉瘤直径,即刻灌注取标本行HE染色、免疫组化等研究观察该模型的影像学和病理学变化。结果动脉血管造影显示正常对照组大鼠右侧颈总动脉直径(0.68±0.04mm),生理盐水对照组大鼠右侧颈总动脉直径(0.69±0.03mm),实验A组7d梭形动脉瘤宽径(1.37±0.02mm),实验B组14d梭形动脉瘤宽径(1.39±0.03mm)。实验组A和B造影的动脉瘤宽径分别与对照组的比较运用配对样本T检验P<0.05,差异有统计学意义。实验组A造影的动脉瘤宽径与实验组B造影的动脉瘤宽径相互比较运用配对样本T检验P>0.05,差异无统计学意义。病理学观察发现实验组动脉瘤外膜破坏,弹力层在动脉瘤颈处部分消失。对照组显示血管壁结构完整。结论利用外科手术方法和弹性蛋白酶来消化部分动脉血管壁,制作和病理学基本相似的梭形动脉瘤模型。

弹力蛋白酶灌注诱导小鼠腹主动脉瘤模型建立及机制研究

目的通过弹力蛋白酶灌注法构建小鼠腹主动脉瘤模型,为腹主动脉瘤形成相关机制研究提供参考。方法选用C57BL/6野生型小鼠构建猪胰蛋白酶(PPE)灌注模型,对照组用生理盐水(Saline)进行灌注,灌注后14天解剖比较腹主动脉直径的变化,HE染色并测量腹主动脉管腔直径,弹力板染色观察腹主动脉壁弹力板的破坏情况,TUNEL法来评估动脉瘤组织中的细胞凋亡情况。结果通过猪胰蛋白酶(PPE)灌注法成功构建了小鼠腹主动脉瘤模型,术后14天成瘤率100%,建模后小鼠腹主动脉直径明显增加,高于Saline对照组(P<0.05);PPE组观察到主动脉壁弹力板拉直、变薄,并出现中断现象;PPE组TUNEL阳性细胞比例明显高于Saline对照组(P<0.05)。结论弹力蛋白酶灌注法能够较为稳定地构建腹主动脉瘤模型,我们在模型中观察到腹主动脉壁中层弹力板的破坏及细胞凋亡过程的上调。为更进一步研究腹主动脉瘤发病机制提供参考。