【摘要】 目的建立高血压复合高脂血症动物模型。方法采用Wistar大鼠45只,雄性,体重(180±20)g,随机分为对照组(n=15)和模型组(n=30)。用“二肾一夹”(2K1C)复合高脂灌胃法建立高血压复合高脂血症大鼠模型,通过测定相关指标,同步评定动物模型。结果模型组大鼠血压、血脂在3周后能同步升高,其血压及TG,TC,HDL-C,LDL-C含量均较对照组显著升高(P<0.05)。结论“2K1C”复合高脂灌胃法完全可以复制临床高血压复合高脂血症动物模型。
【关键词】 高血压 高脂血症 动物模型
Abstract:ObjectiveTo set up the compound model of the hepertension and heperlipemia in rats.MethodsFourty-five male Wistar rats were randomly pided into control group(n=15)and model group(n=30).The compound model of the hypertension and hyperlipemia was made by means of the way of "2K1C" combined with pouring hyperlipemia food into rats stomach.Animal model was judged according to levels of BP,TG,TC,HDL-C and LDL-C.ResultsLevels of BP,TG,TC,HDL-C and LDL-C significantly increased in model group in 4th week(P<0.05),compared with those in control group.ConclusionThe way of "2K1C"combined with pouring hyperlipemia food into rats stomach can set up the compound model of hypertension and hyperlipemia.
Key words:Hypertension; Hyperlipemia; Animal model
高血压病和高脂血症都可以引起大中型动脉发生粥样硬化斑块,导致斑块增长或破裂出血,阻塞血管,出现心脑血管严重并发症。两者合并存在更加加速粥样斑块的发生发展,引发严重心脑血管事件,对人类威胁很大。高血压病与高脂血症两者之间不仅存在共同代谢异常和遗传背景,实际上还存在多种机制上相互影响。流行病学研究发现血清TC水平与血压高低呈正相关[1],这种相关性绝非偶然。有研究表明,两者之间存在着某种内在的联系[2]。随着人们生活水平的提高和饮食文化的改变,高血压病伴有高脂血症的情况越来越引起人们的关注。如何减少二者合并存在时的动脉粥样硬化及心脑血管并发症成为临床药物治疗的重要课题。因此,复制出较理想的符合临床实际的高血压复合高脂血症模型以供药物研究,就显得十分重要。本文采用“2KIC”复合高脂灌胃法进行模型复制研究,建立了具有与人类疾病特征相似、简单易行、重复性好的动物模型。
1 材料与仪器
1.1 动物选用健康清洁级Wistar大鼠45只(新疆维吾尔自治区实验动物研究中心提供,合格证号:医动字第2号),雄性,2~3月龄,体重(180±20)g,随机分为模型组(30只)和假手术组(15只)。
1.2 器械与试剂
RBP-1B型大鼠血压心率测定仪(中日友好临床医学研究所); 3105型电子天平(常熟市金羊天平仪器厂);TDL-5000B型冷冻离心机(上海安亭科学仪器厂);717DS全自动生化分析仪(日本日立公司);电热恒温水浴锅(北京秦克仪器有限公司);无菌手术器械。
胆固醇(美国进口,批号G800IV50280);胆酸钠(上海蓝季科技发展有限公司,批号020910);丙基硫氧嘧啶(上海复星朝晖药业有限公司,批号20051107);戊巴比妥钠(中国医药集团化学试剂公司,批号F20030816);基础饲料(新疆维吾尔自治区实验动物研究中心);猪油(自制);脂肪乳剂(自制,其中25%猪油,15%胆固醇,2%胆酸钠,1%丙基硫氧嘧啶,加蒸馏水至100ml[3]),其他试剂均为分析纯。
1.3 饲养条件
实验动物在安静的环境下分笼饲养于50 cm×50 cm×35 cm的铁笼中,每笼5只。室温(18±2)℃,相对湿度56%~60%,通风良好,每日光照12 h,自由摄食、饮水。
2 方法
2.1 动物模型制备
健康清洁级Wistar大鼠45只购买后适应性喂养1周,随机选取30只作为模型组,禁食不禁水12 h,次日按40 mg/kg腹腔注射戊巴比妥钠进行麻醉,常规备皮、消毒和铺巾,沿腹部正中线切口、开腹,小心钝性分离左肾动脉,选用Φ0.3 mm银针,依血管循行方向放于其上,于近肾门处用手术缝线将肾动脉结扎,然后抽出银针,使之左侧肾动脉狭窄,随后缝合关闭腹腔。剩余15只作为假手术组,只打开大鼠腹腔,钝性剥离左肾动脉但不结扎,其余操作同模型组。45只大鼠术后均腹腔注射4万单位青霉素抗炎4~5 d。术后第2周,在大鼠机能状态恢复正常后,模型组随机均分为两组(模型A、B组),其中模型A组给以脂肪乳剂灌胃0.5 ml/100 g,连续2周;模型B组给以脂肪乳剂灌胃0.5 ml/100 g,连续3周;假手术组给以蒸馏水灌胃0.5 ml/100 g。模型组大鼠血压以收缩压≥ 140 mmHg或血压较术前≥30mmHg[4],同时TC,TG明显升高且与假手术组比较有统计学意义确定为复合模型成功。
2.2 检测指标
术后3周末、4周末所有大鼠均用RBP-1B型大鼠血压心率测定仪测量血压,连续3 d,测1次/d,取3 d平均值为该周血压值。具体方法如下:
A.测量时,保持室温在22~26℃之间,每次测量前,打开大鼠固定装置的电源开关,预热15~20 min,达到设定温度时加热灯泡自动熄灭,温度下降时灯泡自动开启,维持加热板在39~40℃;B.将待测大鼠放入预热箱中预热15 min,然后将大鼠装入金属固定网套中,固定在滑动式固定架上,露出尾部,安装袖带及光电容积搏动传感器;C.休息2~3 min后打开主机电源开关,通常即可出现与心率相吻合的规律声音以及发光二极管规律闪动,待3个以上的红色发光二极管闪动时,即可测量血压和心率;D.测量时利用充气袖带加压阻断动脉血流,通常加压至血压估计值30 mmHg以上,再缓慢降低袖带内压力,当听到与心率相吻合的规律声音和看到绿色发光二极管规律闪动时,即可根据气压表读出大鼠的收缩压(systolic blood pressure,SBP),液晶显示的数值即为心率(heart rate,HR)。每个大鼠重复测压3次,每次间隔不少于1 min,以3次的均值作为当日SBP和HR。以连续3日的均值作为该大鼠个体SBP和HR。
同时在周末禁食、不禁水12 h后,于大鼠眶后静脉丛取血,将血液置于肝素抗凝处理过的离心管中,3 000 r/min离心10 min后取上层血浆。采用全自动生化分析仪测定血浆中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)含量。2.3 数据处理
实验数据均采用spss13.0软件处理,结果以 ±s表示,组间比较采用t检验。
3 结果
3.1 一般情况
实验中大部分大鼠健康状况良好,相比之下,模型组动物精神较差,饮食少,皮毛粗糙少光泽。模型组曾有3只大鼠出现腹泻情况,后自愈。实验结束时,各组动物全部存活。在30例造模大鼠中有3例失败。
3.2 分组及不同时刻观察指标的动态变化结果见表1。表1 不同时间两组大鼠观测指标的变化( 略)
与假手术组相比较,△P<0.05,△△P<0.01
从表1可看出,模型B组大鼠与假手术组比较,在实验开始4周末时血压,TG,TC,HDL-C,LDL-C指标均显著升高,说明“2K1C”复合高脂灌胃法可以成功复制出高血压复合高脂血症大鼠模型。
4 讨论
动物模型是进行科学研究的有用工具,它能够近似地模拟人体疾病的发生、发展过程,并能简化实验条件、避免人体试验的限制。在以前的动物模型研究中,有关高血压和高脂血症疾病模型很多,但大都是单一模型,高血压复合高脂血症的模型很少见文献报道。由于高血压病和高脂血症发病机制比较复杂,所以对模型来说血压、血脂何时能够同步上升且稳定是模型成功的关键。
在本实验中制备高血压大鼠模型采用“2K1C”法,由于肾性高血压与临床高血压病的病理生理改变多半相同,且诱发高血压的手术操作较为简便,效果可靠,造模高血压稳定,成功率较高,并被多位研究者采用,有成熟经验可遵循,所以选用此法。根据大鼠肾动脉特点,传统“2K1C”型动物模型普遍采用在大鼠左肾动脉套一直径相当的U型银夹,由于其不易获得,且银夹直径难以控制,加之血管个体差异大,容易造成狭窄过度或狭窄不够,致使造模失败。本实验进行狭窄肾动脉时参阅文献[5]采用丝线和银针缩窄方法代替银夹,本方法制作的肾血管性高血压大鼠实验模型,简单易行,模型形成后血压升高显著,在术后第4周血压达到高峰。用丝线代替U形银夹,其优势是银针容易获得,丝线没有伸缩性,能达到很好的血管缩窄效果,且肾动脉血流量比较稳定,模型成功率高(本实验中达到90%)。在一般的实验室即可实行。
新的高脂血症动物模型制备研究发现,直接给动物灌胃脂肪乳剂是一种简便、周期短、可行的制备方法,具有定量、造模效果肯定的特点[6]。在本实验中制备高脂血症大鼠模型即采用脂肪乳剂灌胃法,并增加了脂肪乳配方中猪油和胆固醇的含量,这样不但减少了灌胃量,缩短了造模周期,也解决了TG不易升高的问题。经过实验发现,在术后1周大鼠机能状态恢复正常后,连续灌胃脂肪乳两周,此时血压虽然上升,但没有达到稳定;血脂中虽然TC上升比较明显,但TG上升与假手术组比较没有统计学意义。当连续灌胃脂肪乳3周时,发现血压和TC,TG同时上升且稳定,与假手术组比较有统计学意义,提示大鼠高血压合并高脂血症模型已建立。另外实验发现当灌胃脂肪乳两周就停止时,血脂中的各项指标会降到原来的水平,与有些文献中报道的不太一致,这可能是由于大鼠血浆胆固醇清除率高的缘故。所以为了使模型稳定(即血压,TC,TG,HDL-C,LDL-C同步上升且稳定),最好在术后一周连续灌胃脂肪乳3周。
科学研究和临床实践都需要建立一种客观性、重复性好的动物模型。本文采用“2K1C”复合高脂灌胃法建立了高血压复合高脂血症大鼠模型。模型动物血压血脂同步升高,与人类高血压复合高脂血症很为相似,且模型稳定,效果明显,操作方便,重复性较好,造价低,相关指标含量测定结果准确,是符合科学研究、临床实践、药物有效部位的筛选和药物疗效评价较为理想的动物模型。
【参考文献】
[1]Bonaa KH.Thelle DS.Association between blood pressure and serum lipids in a population[J].Tromso Study.Circulation,1991,83:1305.
[2]Borghi C,Dormi A,Veronesi M,et a1.Association between different lipid-lowering treatment strategies and blood pressure control in the Brisighella Heart Study[J].Am Heart J,2004,148:285.
[3]苗明三.实验动物和动物实验技术[M].北京:中国中医药出版社,1997:200.
[4]尹时华.L-Arg对肾性高血压心肌肥厚大鼠主动脉血管平滑肌HSP70表达的影响[J].中国心血管杂志,1999,4(3):191.
[5]戴勇,彭武建,徐卓佳. “两肾一夹”肾性高血压大鼠模型的改进[J].实验动物科学与管理,2006,23(2):60.
[6]刘雪梅,吴符火.几类高脂血症动物模型的比较[J].中西医结合学报,2004,2(2):132.