如何快速建立大鼠動脈粥樣硬化

　　目的：探討一種簡單有效的大鼠動脈粥樣硬化模型。方法：將健康雄性SD大鼠40只按照隨機數(shù)字表法分為高脂維生素組、高脂組、維生素D組、對照組各10只。4周后檢測血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、白介素1(IL-1)、白介素6(IL-6)、白介素17(IL-17)和C反應(yīng)蛋白(CRP)，并分離各組大鼠的主動脈、肝臟和心臟組織做HE染色。結(jié)果：對照組和維生素D組的大鼠體重一直處于增加狀態(tài)，對照組的體重增加幅度明顯高于其他各組(P<0.05或P<0.0001)。4周末與對照組比較，高脂維生素D組和高脂組的心臟重量均有所降低(P<0.0001)，維生素D組的心臟重量雖然比對照組有所降低，但兩組無明顯差異(P>0.05)。各組間大鼠心臟與體重比有明顯差異(P<0.05)，但兩兩比較，高脂維生素組與高脂組和維生素D組的大鼠心臟與體重比均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.0001)。高脂維生素組的TC、TG、LDL、HDL、IL-1、IL-6、IL-17和CRP均明顯高于維生素D組和對照組(P<0.05)。HE染色高脂維生素組有典型的動脈粥樣硬化斑塊;而高脂組有斑塊但是沒有高脂維生素組典型，維生素D組沒有斑塊但是可見平滑肌紊亂。結(jié)論：給予大鼠高脂飲食聯(lián)合腹腔注射大劑量維生素D可以簡單有效的建立動脈粥樣硬化模型。

　　動脈粥樣硬化(Atherosclerosis，AS)是危害人類健康最嚴(yán)重的的疾病之一，但是其發(fā)病機制尚未完全明確，因此，建立可靠有效的動物模型對探明動脈粥樣硬化的病因、發(fā)病機制、防治和藥物的研發(fā)有非常重要的意義[1]。目前已經(jīng)采用的模型動物包括家兔、鼠、小型豬、猴和鳥類，所采用的方法包括脂質(zhì)浸潤、內(nèi)膜損傷、轉(zhuǎn)基因和免疫刺激等，其中大鼠具有體型適中、抵抗力強、食性與人接近、與人類基因高度同源等特點，是較為理想的動脈粥樣硬化模型的動物[2-10]。有研究者運用維生素D或維生素D聯(lián)合高脂飼料可以看到大鼠動脈管壁中有早期斑塊，而每個研究者運用的維生素D的劑量和高脂飼料的配方不同[11-16]。本研究在總結(jié)了其他研究者的實驗方法的基礎(chǔ)上，對本試驗進(jìn)行了改進(jìn)，經(jīng)過4周建立了較為成功的大鼠動脈粥樣硬化模型。

　　1 材料與方法

　　1.1 實驗動物 健康SD雄性大鼠，6～8周，體重160～180 g，由廣東省實驗動物中心提供。

　　1.2 模型建立 將40只SD大鼠按照隨機數(shù)字表法分為4組，每組10只。高脂維生素組在喂養(yǎng)高脂飼料(1%膽固醇、0.35%膽酸、5%豬油、0.61%丙基硫氧嘧啶、93.04%基礎(chǔ)飼料，由廣東省實驗動物中心提供)每只每天20 g的基礎(chǔ)上腹腔注射維生素D3(60萬U/kg，購買于上海通用藥業(yè))分3 d連續(xù)注射;高脂組給予同等劑量高脂飼料喂養(yǎng);維生素D組在給予同等劑量基礎(chǔ)飼料的基礎(chǔ)上腹腔注射維生素D3(60萬U/kg)分3 d連續(xù)注射;而對照組僅給予同等劑量基礎(chǔ)飼料喂養(yǎng)。實驗周期為4周，每周測一次大鼠體重，在實驗開始和結(jié)束時分別測大鼠的血壓(用鼠尾靜脈血壓儀進(jìn)行測量)。

　　1.3 HE染色 實驗第4周末，各組大鼠禁食過夜，以10%水合氯醛腹腔麻醉;頸靜脈取血(用于生化檢測)后，立即取完整的主動脈(從主動脈根部到髂總動脈分叉處)、心臟、肝臟組織，并以甲醛固定，進(jìn)行石蠟切片，HE染色。

　　1.4 生化指標(biāo)檢測 靜脈采血后立即離心(3000 rmp/min，

　　15 min)，分離血清，采用ELLSA檢測(試劑盒為R&D公司進(jìn)口分裝)TC、TG、LDL、HDL、IL-1、IL-6、IL-17和CRP，實驗步驟詳見說明書。

　　1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 數(shù)據(jù)采用GraphPad Prism 5進(jìn)行統(tǒng)計分析，計量資料用(x±s)表示，比較采用t檢驗或方差分析，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

　　2 結(jié)果

　　2.1 大鼠一般情況 實驗前各組大鼠體重?zé)o差異(P>0.05)，4周后各組大鼠的體重均有所增加，高脂維生素D組和維生素D組的大鼠體重先降低后增加，而對照組和維生素D組的大鼠體重一直處于增加狀態(tài)，對照組的體重增加幅度明顯高于其他各組(P<0.05或P<0.0001)。4周末與對照組比較，高脂維生素D組和高脂組的心臟重量均有所降低(P<0.0001)，維生素D組的心臟重量雖然比對照組有所降低，但兩組無明顯差異(P>0.05)。各組間大鼠心臟與體重比有明顯差異(P<0.05)，但兩兩比較，高脂維生素組與高脂組和維生素D組的大鼠心臟與體重比均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.0001)。

　　2.2 各組生化結(jié)果的比較 與對照組比較，其他三組的TC、TG、LDL、HDL、IL-1、IL-6、IL-17和CRP均有明顯升高(P<0.05);與維生素D組比較，高脂維生素D組的TC、TG、LDL、HDL、IL-1、IL-6、IL-17和CRP均明顯升高(P<0.05)，見表2～3。

　　2.3 各組血壓的比較 實驗前各組收縮壓無明顯差異(P>0.05);第4周末各組間收縮壓均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，僅高脂維生素D組與對照組和維生素D相比，收縮壓均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，而各組大鼠實驗前后收縮壓并無明顯差異(P>0.05)。

　　2.4 各組形態(tài)學(xué) 與對照組相比，高脂維生素D組可見主動脈內(nèi)膜增生、中膜嚴(yán)重鈣化增厚、平滑肌排列紊亂、泡沫細(xì)胞形成且粥樣硬化斑塊明顯;高脂組可見大鼠動脈壁增厚、平滑肌排列紊亂、點狀鈣化灶形成而斑塊不明顯;維生素D組可見動脈平滑肌排列紊亂，接近正常動脈壁。高脂維生素D組和高脂組的肝臟組織可見脂肪樣變、水腫、肝索排列紊亂、胞質(zhì)疏松且有明顯的炎癥反應(yīng);維生素D組肝臟組織僅可見輕度脂肪樣變。高脂維生素D組的心臟組織可見心肌細(xì)胞萎縮;高脂組可見心肌細(xì)胞排列紊亂。

　　3 討論

　　AS所致的心腦血管疾病已經(jīng)成為人類疾病的頭號殺手，建立穩(wěn)定的AS模型為更好地研究AS的病理生理機制提供了基礎(chǔ)[17-19]。鼠類雖然有抗AS特性，但由于應(yīng)用的廣泛性、易獲得、易飼養(yǎng)，屬于雜食動物，生理解剖與人類相似，所以研究者還是在運用大鼠不斷摸索建立AS模型的方法[20-21]。由于大鼠無膽囊，單純用含膽固醇的飼料不易使大鼠膽固醇升高，故不易形成AS病變。因此在大鼠高脂飼料中加入了膽酸和丙基硫氧嘧啶，前者使膽固醇升高，后者使甲狀腺功能低下。有研究報道，運用維生素D或維生素D聯(lián)合高脂飼料可以看到大鼠動脈管壁有早期斑塊，但是每個研究者運用的維生素D的劑量和高脂飼料的配方不同[11-14]。本研究總結(jié)了其他研究者經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，運用60萬U/kg的維生素D在四周的時間里成功的建立了大鼠AS模型。

　　本實驗研究結(jié)果表明：(1)維生素D加高脂飲食可以形成AS斑塊，造成肝臟脂肪樣變和水腫，心肌細(xì)胞萎縮，但是大鼠的收縮壓并沒有明顯變化，可能與喂養(yǎng)周期短有關(guān);(2)單純高脂飲食組的大鼠動脈可以見到散在的脂質(zhì)沉積但是并不能形成典型的AS斑塊，由于攝入高脂飲食肝臟也出現(xiàn)了脂肪樣變、水腫、心肌細(xì)胞排列紊亂;(3)單純給予維生素D，大鼠動脈接近正常大鼠動脈，肝臟出現(xiàn)輕度脂肪樣變，心肌細(xì)胞正常。因此，大鼠可以作為研究AS良好的模型動物。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 林聰.動脈粥樣硬化[J].醫(yī)學(xué)綜述，2013，19(6)：975-977.

　　[2]孫濤，王穎，馬志勇，等.兔頸總動脈不同形式剪切力及動脈粥樣硬化模型的構(gòu)建[J].山東大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版)，2011，49(2)：62-66.

　　閱讀期刊：中國醫(yī)院統(tǒng)計

　　《中國醫(yī)院統(tǒng)計》(雙月刊)創(chuàng)刊于1994年，是由衛(wèi)生部主管、衛(wèi)生部統(tǒng)計信息中心與濱州醫(yī)學(xué)院主辦的國家級科技期刊。《中國醫(yī)院統(tǒng)計》以全國各級醫(yī)院從事統(tǒng)計、病案、計算機及醫(yī)院管理的各部門工作人員及醫(yī)學(xué)統(tǒng)計專業(yè)的教學(xué)、科研人員讀者對象。