一种蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的动物模型

1、524Chin J Hemorh.2005;15(4)一种蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的动物模型姚选军，胡春洪（苏州大学附属第一医院，江苏苏州）摘要：目的建立一种简便、稳定的脑血管痉挛模型。方法取新西兰大白兔只，随机分成组、手术对照组、生理盐水组组，每组只，每组分别于手术后第、行（脑血管造影）、（经颅多普勒超声）、组织学检查。结果检查表明仅组脑血流速度明显增加；组织学检查示组动物脑血管壁均存在不同程度的炎性反应；证实组动物发生了明显痉挛。结论此方法适合制作蛛血后脑血管痉挛模型。关键词：蛛网膜下腔出血；脑血管痉挛；动物模型中图法分类号：文献标识码：文章编号：（）A kind of Animal M

2、odel of Cerebral Vasospasm followingSubarachnoid HemorrhageYAO Xuan-jun,HU Chun-hong(The First Hospitol Affiliated of Suzhou University ,Suzhou 215006)Abstract: Objective To establish a kind of convenient,stable model of cerebral vasospasm following subarach-noid hemorrhage. Methods Eighteen Jersey

3、rabbits were divided randomly into three goups , SAH group,operationcontrol group and normal sodium control group. DSA ,TCD and histological study were performed in all groups at thethird,senventh and fourteenth day after the operation respectively. Results in SAH group,the velocity of cerebral bloo

4、dflow detected by TCD has greatly risen and there was obvious inflammatory reaction reflected by histological study invessel wall,the existence of cerebral vasospasm was confirmed by DSA also only in SAH group. Conclusion Thismethod is fit for the establishment of cerebral vasospasm model following

5、SAH.Key words:Subarachnoid hemorrhage;Cerebral vasospasm;Animal model蛛网膜下腔出血（）引起的脑血管痉挛是蛛网膜下腔出血病人致残或致死的主要原因，由于对蛛网膜下腔出血导致的脑血管痉挛后的组织细胞学、血液动力学等变化的发病机制仍不完全清楚，缺乏一种较理想的动物模型是主要原因之一，因此开展蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛的实验研究具有重大意义。本文作者在总结前人经验的基础上摸索出了一种较为稳定、简便的动物模型复制实验方法：两次开颅视交叉池注血法。材料和方法实验动物：新西兰白兔只，苏州大学实验动物中心提供，雌雄不限，体重，平均，动物随机分

6、为组、手术对照组、生理盐水组，每组只，麻醉剂为乌来糖，剂量为，经耳缘静脉注射麻醉动物。实验方法：组采用开颅两次视交叉池注血制作动物模型。动物麻醉后，俯卧于固定架上，头低位稍偏左侧卧，常规消毒，头部剃毛，于右眼眶后上方处做长横切口，切开皮肤、肌肉和筋膜，暴露颅骨，用咬骨钳或牙科钻开颅，暴露硬脑膜，轻轻切开硬脑膜，见清亮的脑脊液流出后，将直径为的硅胶管从切口插入蛛网膜下腔，并沿蛛网膜下腔缓慢将硅胶管向前插入约，轻微调整角度和位置，见脑脊液从导收稿日期：作者简介：姚选军（），男，湖南常德人，在读硕士研究生，住院医师，研究方向：神经影像诊断。中国血液流变学杂志；（）导管流出后，迅速心脏穿刺取血缓慢注入

7、硅胶管，同时观察实验动物的生命征象，注射完毕后，将导管拔出，缝合创口，后剪开创口缝线，用同样的方法再次注血。手术对照组手术方式与组相同，但不向蛛网膜下腔注射任何物质。生理盐水组手术方式与组相同，但向蛛网膜下腔注射的是等量的生理盐水。各组制成后，分别于术后第、行和检查，每次检查完毕后每组立即处死两只，做染色常规病理切片。结果饮食的改变：组进食量均有减少，且在注血当天减少尤为明显，并随时间延长而逐步减少，但后大部分动物饮食量有所增加；另外两组仅手术当天有减少，第基本恢复到术前水平。神经功能损害的表现：组主要表现为精神萎靡、毛发杂乱、嗜睡、活动减少，严重者出现运动障碍或瘫痪，多数在第后有所缓解；另外

8、两组无明显神经功能损害的表现。检查结果：组、手术对照组、生理盐水组不同时间点检查结果见表。对数据行单因素组间方差分析，检验标准：，；，；，。统计结果表明：在三个时间测试点不同组间其血流速度均存在显著性差异。检查结果：血管造影清楚显示颈内及椎动脉系统，手术对照组和生理盐水组血管未见明显改变，而组则发生了明显痉挛，依照痉挛标准（动脉管径缩小时确定为痉挛）：第时有只（）发生痉挛；第时有只（）发生痉挛；第天时有一只（）发生痉挛。表各组动物不同时间基底动脉平均血流速度（±s）平均流速（）组别组±±±手术对照组±±±生理盐水组±

9、;±±病理：大体解剖时组可见脑池、大脑凸面及颅底均可见弥漫分布的小血凝块（尤其是视交叉池分布较多），另外两组无血块；经染色后示组血管在光镜下有明显改变：血管内皮细胞肿胀、变性伴有炎性细胞侵润，中层平滑肌层和外膜增厚，且有炎症细胞浸润，管腔狭窄，另外两组显示：血管内皮细胞结构清晰，排列整齐，血管各层结构均匀、清晰，管腔无狭窄。525讨论脑血管痉挛模型的复制自从用新鲜血液刺激猴基底动脉产生血管痉挛后，人们开始认识到了蛛网膜下腔出血可以导致脑血管痉挛，此后脑血管痉挛的实验研究和临床研究日益增多，人们开始在各种实验动物身上做各种尝试，希望能建立一种较为理想的动物模型，理想模型应符合

10、下列条件：动物出现的病理过程及症状与人类的相似；制作简单，费用低廉且稳定性好；血管变异少，可重复性高；有类似动脉瘤破裂后动脉壁的损伤；可控性较好；蛛网膜下腔有一定的血凝块。但后来人们发现其实很难建立一种完全符合条件的理想动物模型，每种方法均存在一定的优势的同时也伴随着一些不足和缺陷。在动物模型的制作过程中最常用的方法为枕大池穿刺注血法，此种方法常适用于较大动物，如猪、狗等，对于如兔鼠等较小动物，此法操作较为复杂且不易控制，因为这类动物枕大池的宽度极为有限，如兔枕大池宽度仅，穿刺针较难控制，易损伤脑干导致实验动物高死亡率，且血液经枕大池逆行扩散范围有限；另外后循环积血与人常发生在前循环的动脉瘤性

11、积血实际情况存在一定差异。林国政等在制作犬的血管痉挛模型中，在注射自身血液的同时注射了一定的凝血酶，这虽然在一定的程度上提高了血管的痉挛率，但这与人的动脉瘤性蛛血后的血管痉挛实际情况不太相符。血管撕裂法或动脉刺破法，主要通过刺破或撕裂大脑中动脉，基底动脉，颈内动脉上端分叉处，但此种方法却不易控制出血速度和出血量，且操作复杂死亡率较高。此外还有外周动脉法和微球囊法，前者主要用于血管痉挛的病理和药理的初步研究，而后者常用来观察和探讨脑内血肿的占位效应。笔者介绍的这种实验方法，操作简便，成功率较高，与其他模型相比，本实验方法有如下特点：主要是造成前循环的蛛网膜下腔出血，这点与人的动脉瘤性蛛网膜下腔出

12、血常发生在前循环的情况较为接近；在颅顶操作，经过训练后一般能在内完成；能通过控制注血量来控制痉挛程度；蛛网膜下腔有一定量的血块；蛛血模型较稳定，死亡率较低。当然这种方法也存在一定的不足，如忽略了血管壁的损伤和血管内活性物质的释放对脑组织和血管的影响，由于本实验是开颅操作，因而未能较好地模拟颅内高压的病理过程。在模型制作过程当中笔者有以下几点体会：由于动物对麻醉剂的敏感性差异较大，故注射时526Chin J Hemorh.2005;15(4)速度不宜过快，并同时注意观察动物的生命体征，以免造成麻醉意外；第一次注血后拔出导管，可减少感染机会，提高生存率；取血部位的选择，从心脏取血较耳中动脉取血快捷

13、、方便，这样可以减少取血时间，避免血液过早凝固，且操作难度较后者低、取血量大；动物注血后，使其头低位俯卧，以便血液在前循环血管周围凝固。大量的血凝块，另外两组无明显异常；后的脑血管痉挛可分为急性（内）和迟发性（以后）两种，前者往往是血管的功能性改变，无组织细胞学的变化，而后者的脑血管痉挛却是因为脑血管发生了器质性改变，即发生了血管内皮细胞的肿胀、变性、坏死和血管平滑肌的增厚等炎性反应。本实验结果发现组在第、和后脑血管痉挛（）机制脑血管痉挛是后最常见的并发症，也是病人致残和致死的主要原因之一，近年来在脑血管痉挛的诊断和治疗方面已取得了一定的进展，但病人的致残率和死亡率并未明显降低，主要原因是对后

14、血管痉挛的确切机制尚未完全明了，但研究表明脑血管痉挛与下列因素有关。氧合血红蛋白（）：后红细胞在脑脊液中融解并释放出，它主要通过下列方式起作用：在氧化过程中产生大量过氧阴离子自由基和脂质过氧化物，直接损伤血管内皮细胞生物膜，导致-泵活性降低，细胞内增加，引起血管痉挛；抑制血管内舒张因子的生成）；抑制血管内舒张因子活性，如中的二价亚铁离子促进氧自由基的产生并与相结合，从而影响血管的舒张；产生强烈血管收缩因子-内皮素。一氧化氮（）：正常情况下，由血管内皮产生，其主要作用是扩张血管，后血管内皮损伤造成的减少且活性降低；另外还有部分学者认为后血管内皮对反应性下降。通道活性的改变：在血管平滑肌细胞膜上存

15、在许多不同功能和激活方式的通道，后，通道活性降低，引起电压依赖性的通道不能及时关闭，细胞内增多，导致血管痉挛。这一假设在一些研究中得到了证实：利用通道激活剂如阿普咔啉（）、尼可地尔（）等可明显地缓解实验性脑血管痉挛，扩张脑血管。磷酸二脂酶-（-）和蛋白激酶（）：目前认为这两种物质均为血管痉挛信号传递过程中较下游的重要因子，后两种因子活性增强，促进血管痉挛的发生。除此之外，可能还有其他的因子参与了脑血管痉挛的发生，如-、-等炎性因子，但其确切的作用机制尚未明了。后病理和影像表现后脑血管痉挛的主要原因是脑血管周围存在一定量的血凝块，故在蛛网膜下腔内是否存在一定量的血凝块是发生脑血管痉挛的必要条件，

16、本实验在组的大体标本中发现在蛛网膜下腔中存在时，其血管内皮细胞和平滑肌均存在炎性反应，且伴有血管内径的变窄，尤其以第时最为严重，这说明本实验结果较好的反映了后脑血管痉挛的组织细胞学变化和病理生理这一过程。后脑血流和血管内径的变化：后的脑血管痉挛往往首先表现为脑血流速度的改变，故临床上通常利用对脑血流速度的探查，以此来监测脑血管痉挛情况。本实验结果表明：组实验动物的结果显示其脑血流速度明显增加，这在一定程度上反映了脑血管痉挛的存在，并且这在检验血管痉挛的黄金标准检查中得到证实，本实验在检查时显示组有明显的血管痉挛，尤其是在后第，表现最为严重，且发生率最高，而另外两组脑血管无明显异常，这说明本实验

17、结果是成功的。参考文献1 Liszczak TM,Varsos VG,Black PM,et al.Cerebral arterialconstriction after experimental sub-arachnoid hemorrhage isassociated with blood components within the arterialJ. JNeurosury,1983,58:18.2 Echlin. Spasm of basilar and vertebral arteries caused byexperimengtal subarachnoid hemorrhageJ.J Neurosury, 1965;23:1.林志国，刘恩重，戴钦舜脑血管痉挛动物模型的制作国外医学脑血管疾病分册，（）：赵沃华，朱贤立，赵洪洋血管内穿线法制作大鼠蛛网膜下腔出血模型中国临床神经外科杂志，（）：王政伟，鲍耀东，周岱一种建立迟发性脑血管痉挛模型及全脑血管造影方法中华实验外科杂志，（）：林志国，戴钦舜，杨遇春，等犬症状性脑血管痉挛的制作中华实验外科杂志，：薛国勇，邵立建，林雪群