实验动物与比较医学 ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (1): 54-61.DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2021.049
董波1(), 刘嘉欣1(), 熊伟2, 唐宋琪2, 黄巍1()
收稿日期:
2021-03-09
修回日期:
2021-09-06
出版日期:
2022-02-25
发布日期:
2022-02-25
通讯作者:
黄巍(1974—), 女, 博士, 硕士生导师, 教授, 研究方向: 中药方剂配伍理论研究。E-mail: gracehw@126.com作者简介:
董波(1990—), 女, 硕士研究生, 研究方向: 中药方剂配伍理论研究。E-mail: 359344243@qq.com;基金资助:
Bo DONG1(), Jiaxin LIU1(), Wei XIONG2, Songqi TANG2, Wei HUANG1()
Received:
2021-03-09
Revised:
2021-09-06
Online:
2022-02-25
Published:
2022-02-25
Contact:
HUANG Wei, E-mail: gracehw@126.com摘要:
缺血性脑卒中是指因脑部血液循环障碍,缺血、缺氧所致局限性脑组织缺血性坏死或软化,而出现相应的神经系统功能缺损。该病是导致残疾甚至死亡的主要原因之一,严重威胁着人类健康。目前治疗缺血性脑卒中仍存在困难。为了研究缺血性脑卒中的发病机制,更好地预防和治疗缺血性脑卒中,建立合适的动物模型至关重要。本文针对缺血性卒中动物模型的制备方法及其优缺点进行综述。
中图分类号:
董波, 刘嘉欣, 熊伟, 唐宋琪, 黄巍. 缺血性脑卒中动物模型的研究进展[J]. 实验动物与比较医学, 2022, 42(1): 54-61.
Bo DONG, Jiaxin LIU, Wei XIONG, Songqi TANG, Wei HUANG. Progress in Animal Models of Ischemic Stroke[J]. Laboratory Animal and Comparative Medicine, 2022, 42(1): 54-61.
造模方法 | 模型动物 | 评价指标 |
---|---|---|
线栓法 | SD大鼠、Wistar大鼠、昆明小鼠、新西兰白兔、自发性高血压大鼠 | 神经功能评分;行为学测试(神经、肌肉运动功能、前庭运动功能);脑组织切片病理形态学观察 |
开颅电凝阻断法 | SD大鼠、BALB /c小鼠、新西兰白兔、巴马香猪、C57BL/6J小鼠 | 神经功能评分;行为学测试(神经、肌肉运动功能、前庭运动功能);脑组织切片病理形态学观察 |
光化学致血栓形成法 | 昆明小鼠、Wistar大鼠、食蟹猴 | 观察行为学变化;血脑屏障的完整性及梗塞面积观察;HE染色 |
血栓形成法 (自体血栓法) | 家犬、Beagle犬、Wistar大鼠、家兔 | 神经功能评分;脑组织切片病理形态学观察;测定脑组织含水量及梗死体积率 |
FeCl3致血栓形成法 | 新西兰白兔 | 行为改变;DSA图像表现;TTC染色测定脑梗死范围;脑组织切片病理形态学观察 |
栓子栓塞阻断法(硅胶柱/硅胶颗粒) | 家犬、新西兰白兔 | 行为学观察;大脑微血管造影;脑组织切片病理形态学观察查 |
栓子栓塞阻断法(月硅酸钠) | 新西兰白兔 | CT灌注成像;脑组织切片病理形态学观察 |
栓子栓塞阻断法(中药提取) | Wistar大鼠 | 神经功能障碍检查评分;脑组织切片病理形态学观察 |
内皮素-1灌注致血管收缩法 | SD大鼠 | 神经症状评分;24 h切出脑片,计算大脑半球体积及脑梗死体积;脑片作HE染色,计数存活神经元数 |
球囊导管法 | 猕猴 | 生命体征(体温、呼吸、心率);Task-oriented神经行为功能评分;磁共振扫描和血管成像,计算脑梗塞体积 |
2根血管闭塞法 | SD大鼠、长爪沙鼠 | 模型动物死亡率、行为学评分;脑组织细胞坏死率、凋亡率、炎症因子;脑组织切片病理形态学观察 |
3根血管闭塞法 | Wistar大鼠 | 模型动物意识形态、生命体征;脑组织切片病理形态学观察 |
4根血管闭塞法 | SD大鼠、日本大耳白兔、家猫、杂种犬、Wistar大鼠 | 模型动物生存情况、意识形态;脑组织切片病理形态学观察 |
心脏骤停法 | SD大鼠 | 脑组织切片病理形态学观察,行免疫组化观察脑内炎症指标 |
颈动脉分流法 | SD大鼠 | 脑电图检测;瞳孔颜色观察;平均动脉压;脑组织切片病理形态学观察 |
表1 缺血性脑卒中模型的动物选择
Table 1 Animal selection of ischemic stroke models
造模方法 | 模型动物 | 评价指标 |
---|---|---|
线栓法 | SD大鼠、Wistar大鼠、昆明小鼠、新西兰白兔、自发性高血压大鼠 | 神经功能评分;行为学测试(神经、肌肉运动功能、前庭运动功能);脑组织切片病理形态学观察 |
开颅电凝阻断法 | SD大鼠、BALB /c小鼠、新西兰白兔、巴马香猪、C57BL/6J小鼠 | 神经功能评分;行为学测试(神经、肌肉运动功能、前庭运动功能);脑组织切片病理形态学观察 |
光化学致血栓形成法 | 昆明小鼠、Wistar大鼠、食蟹猴 | 观察行为学变化;血脑屏障的完整性及梗塞面积观察;HE染色 |
血栓形成法 (自体血栓法) | 家犬、Beagle犬、Wistar大鼠、家兔 | 神经功能评分;脑组织切片病理形态学观察;测定脑组织含水量及梗死体积率 |
FeCl3致血栓形成法 | 新西兰白兔 | 行为改变;DSA图像表现;TTC染色测定脑梗死范围;脑组织切片病理形态学观察 |
栓子栓塞阻断法(硅胶柱/硅胶颗粒) | 家犬、新西兰白兔 | 行为学观察;大脑微血管造影;脑组织切片病理形态学观察查 |
栓子栓塞阻断法(月硅酸钠) | 新西兰白兔 | CT灌注成像;脑组织切片病理形态学观察 |
栓子栓塞阻断法(中药提取) | Wistar大鼠 | 神经功能障碍检查评分;脑组织切片病理形态学观察 |
内皮素-1灌注致血管收缩法 | SD大鼠 | 神经症状评分;24 h切出脑片,计算大脑半球体积及脑梗死体积;脑片作HE染色,计数存活神经元数 |
球囊导管法 | 猕猴 | 生命体征(体温、呼吸、心率);Task-oriented神经行为功能评分;磁共振扫描和血管成像,计算脑梗塞体积 |
2根血管闭塞法 | SD大鼠、长爪沙鼠 | 模型动物死亡率、行为学评分;脑组织细胞坏死率、凋亡率、炎症因子;脑组织切片病理形态学观察 |
3根血管闭塞法 | Wistar大鼠 | 模型动物意识形态、生命体征;脑组织切片病理形态学观察 |
4根血管闭塞法 | SD大鼠、日本大耳白兔、家猫、杂种犬、Wistar大鼠 | 模型动物生存情况、意识形态;脑组织切片病理形态学观察 |
心脏骤停法 | SD大鼠 | 脑组织切片病理形态学观察,行免疫组化观察脑内炎症指标 |
颈动脉分流法 | SD大鼠 | 脑电图检测;瞳孔颜色观察;平均动脉压;脑组织切片病理形态学观察 |
1 | PAUL S, CANDELARIO-JALIL E. Emerging neuroprotective strategies for the treatment of ischemic stroke: an overview of clinical and preclinical studies[J]. Exp Neurol, 2021, 335:113518. DOI: 10.1016/j.expneurol.2020.113518 . |
2 | 张昕, 秦冬冬, 尹勇. 啮齿类脑卒中动物模型的建立[J]. 中国康复, 2018, 33(2):152-155. DOI: 10.3870/zgkf.2018.02.019 . |
3 | 于洋, 朱雨岚. 缺血性脑卒中后血管生成研究的进展[J]. 心血管康复医学杂志, 2021, 30(1):99-102. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0074.2021.01.26 . |
4 | 刘勇, 魏鑫甜, 陈伊. 局灶性脑缺血动物模型的制备探究[J]. 中国中医急症, 2019, 28(1):177-180, 185. DOI: 10.3969/j.issn.1004-745X.2019.01.056 . |
5 | 唐青青, 马勋泰. 缺血性卒中后癫痫动物模型的研究进展[J]. 癫痫杂志, 2020, 6(5):428-430. DOI: CNKI:SUN:DXZA.0.2020-05-010 . |
6 | 王晋晨, 熊晓星. 缺血性脑卒中动物模型研究进展[J]. 医学综述, 2020, 26(10):1881-1886, 1892. DOI: 10.3969/j.issn.1006-2084. 2020.10.002 . |
7 | KOIZMI J, YOSHID Y, NAKAZAWA T, et al.Experimental studies of ischemic brain edema: A new experimental model of cere-bral embolism in rats in which recirculation can be introduced in the ischemic area[J]. Stroke, 1986, 16(8):1-8. |
8 | LONGA E Z, WEINSTEIN P R, CARLSON S, et al. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats[J]. Stroke, 1989, 20(1):84-91. DOI: 10.1161/01.str.20.1.84 . |
9 | SHI K, ZOU M, JIA D M, et al. tPA mobilizes immune cells that exacerbate hemorrhagic transformation in stroke[J]. Circ Res, 2021, 128(1):62-75. DOI: 10.1161/circresaha.120.317596 . |
10 | HERMANN D M, POPA-WAGNER A, KLEINSCHNITZ C, et al. Animal models of ischemic stroke and their impact on drug discovery[J]. Expert Opin Drug Discov, 2019, 14(3):315-326. DOI: 10.1080/17460441.2019.1573984 . |
11 | TAMURA A, GRAHAM D I, MCCULLOCH J, et al. Focal cerebral ischaemia in the rat: 1. description of technique and early neuropathological consequences following middle cerebral artery occlusion[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 1981, 1(1):53-60. DOI: 10.1038/jcbfm.1981.6 . |
12 | KOLOSOWSKA N, GOTKIEWICZ M, DHUNGANA H, et al. Intracerebral overexpression of miR-669c is protective in mouse ischemic stroke model by targeting MyD88 and inducing alternative microglial/macrophage activation[J]. J Neuroinflammation, 2020, 17(1):194. DOI: 10.1186/s12974-020-01870-w . |
13 | CAI B, WANG N. Large animal stroke models vs. rodent stroke models, pros and cons, and combination?[J]. Acta Neurochir Suppl, 2016, 121:77-81. DOI: 10.1007/978-3-319-18497-5_13 . |
14 | WATSON B D, DIETRICH W D, BUSTO R, et al. Induction of reproducible brain infarction by photochemically initiated thrombosis[J]. Ann Neurol, 1985, 17(5):497-504. DOI:10.1002/ana.410170513 . |
15 | LEE J K, PARK M S, KIM Y S, et al. Photochemically induced cerebral ischemia in a mouse model[J]. Surg Neurol, 2007, 67(6):620-625; discussion 625. DOI: 10.1016/j.surneu.2006.08.077 . |
16 | HOFF E I, BLOKLAND A, RUTTEN K, et al. Dissociable effects in reaction time performance after unilateral cerebral infarction: a comparison between the left and right frontal cortices in rats[J]. Brain Res, 2006, 1069(1):182-189. DOI: 10.1016/j.brainres.2005.11.070 . |
17 | CHEN F, SUZUKI Y, NAGAI N, et al. Rodent stroke induced by photochemical occlusion of proximal middle cerebral artery: evolution monitored with MR imaging and histopathology[J]. Eur J Radiol, 2007, 63(1):68-75. DOI: 10.1016/j.ejrad.2007.01.005 . |
18 | 马浚宁, 高俊玮, 侯博儒, 等. 光化学栓塞法建立缺血性脑卒中动物模型[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(49):7951-7957. DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2015.49.014 . |
19 | UZDENSKY A B. Photothrombotic stroke as a model of ischemic stroke[J]. Transl Stroke Res, 2018, 9(5):437-451. DOI: 10.1007/s12975-017-0593-8 . |
20 | LUO H Y, RAHMAN M, BOBROVSKAYA L, et al. The level of proBDNF in blood lymphocytes is correlated with that in the brain of rats with photothrombotic ischemic stroke[J]. Neurotox Res, 2019, 36(1):49-57. DOI: 10.1007/s12640-019-00022-0 . |
21 | SEQUEIRA E, PIERCE M L, AKASHEH D, et al. Epicortical brevetoxin treatment promotes neural repair and functional recovery after ischemic stroke[J]. Mar Drugs, 2020, 18(7):374. DOI: 10.3390/md18070374 . |
22 | BUSCH E, KRÜGER K, HOSSMANN K A. Improved model of thromboembolic stroke and rt-PA induced reperfusion in the rat[J]. Brain Res, 1997, 778(1):16-24. DOI: 10.1016/s0006-8993(97)01008-1 . |
23 | ARROYO A B, FERNÁNDEZ-PÉREZ M P, MONTE A DEL, et al. miR-146a is a pivotal regulator of neutrophil extracellular trap formation promoting thrombosis[J]. Haematologica, 2021, 106(6):1636-1646. DOI: 10.3324/haematol.2019.240226 . |
24 | OKADA Y, SHIMA T, YOKOYAMA N, et al. Comparison of middle cerebral artery trunk occlusion by silicone cylinder embolization and by trapping[J]. J Neurosurg, 1983, 58(4):492-499. DOI: 10.3171/jns.1983.58.4.0492 . |
25 | 张放, 姚振威, 冯晓源, 等. 急性兔脑栓塞模型的建立[J]. 中国实验动物学报, 2007, 15(6):458-460, 494. DOI: 10.3969/j.issn.1005-4847.2007.06.014 . |
26 | 尚华, 刘怀军, 雷建明, 等. 化学诱导兔脑缺血模型早期MSCT灌注成像实验性研究[J]. 河北医药, 2010, 32(17):2312-2314. DOI: 10.3969/j.issn.1002-7386.2010.17.002 . |
27 | 王俊涛, 田铧, 肖思建, 等. 中药白芨建立大鼠脑缺血模型可行性探讨[J]. 第四军医大学学报, 2007, 28(3):283-285. DOI: 10.3321/j.issn:1000-2790.2007.03.027 . |
28 | 程瑞新, 丁永红, 段承祥, 等. 中药白芨胶体建立急性脑梗塞模型[J]. 上海医学影像, 2001, 10(1):59-60. DOI: 10.3969/j.issn.1008-617X.2001.01.025 . |
29 | 芦金清, 张亚东. 白及胶的实验研究[J]. 中成药, 1996, 18(12): 2-3. |
30 | 郑传胜, 冯敢生, 张彦舫. 中药白芨胶作为血管栓塞剂的实验研究[J]. 中华放射学杂志, 1998, 32(3):43-46. DOI: 10.3760/j.issn:1005-1201.1998.03.014 . |
31 | 宋善俊, 王辨明, 沈迪, 等. 17种中草药体外血液凝固筛选实验研究[J]. 武汉医学院学报, 1977, 6(6):83-86, 89. |
32 | 葛勤, 刘同华, 黄林清. 中药白芨作为血管栓塞剂及药物载体的研究概况[J]. 中国药房, 2003, 14(5): 49-51. DOI: 10.3969/j.issn.1001-0408.2003.05.026 . |
33 | 张世红, 魏尔清, 朱朝阳, et al. 白三烯受体拮抗剂ONO-1078对内皮素-1诱导的大鼠局灶性脑缺血的保护作用[J]. 药学学报,2004(1). DOI:10.3321/j.issn:0513-4870.2004.01.001 . |
34 | GAO H M, LIU Y Q, LU S P, et al. A reversible middle cerebral artery occlusion model using intraluminal balloon technique in monkeys[J]. J Stroke Cerebrovasc Dis, 2006, 15(5):202-208. DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2006.05.010 . |
35 | 郭云良, 高焕民, 李子祥, 等. 对微球囊栓塞大脑中动脉制作猕猴局灶性脑缺血再灌注模型的评价[J]. 解剖学报, 2008, 39(6):944-947. DOI: 10.3321/j.issn:0529-1356.2008.06.035 . |
36 | OHTANI R, TOMIMOTO H, KONDO T, et al. Upregulation of ceramide and its regulating mechanism in a rat model of chronic cerebral ischemia[J]. Brain Res, 2004, 1023(1):31-40. DOI: 10.1016/j.brainres.2004.07.024 . |
37 | 周好乐, 杜小燕, 路静, 等. 长爪沙鼠脑底动脉Willis环变异缺失遗传特性分析及脑缺血模型高发群体的初步培育[J]. 中国比较医学杂志, 2011, 21(8):40-43. DOI: 10.3969/j.issn.1671-7856. 2011.08.010 . |
38 | 田鹤邨, 陈前芬, 谢群. 三血管阻断与重开放造成的大鼠全脑缺血再灌流损伤的实验研究[J]. 蚌埠医学院学报, 1993, 18(2):113-117. DOI: CNKI:SUN:BANG.0.1993-02-019 . |
39 | PULSINELLI W A, BRIERLEY J B. A new model of bilateral hemispheric ischemia in the unanesthetized rat[J]. Stroke, 1979, 10(3):267-272. DOI: 10.1161/01.str.10.3.267 .[LinkOut] |
40 | 靖颖霞. 三种心脏骤停大鼠模型心肺复苏效果及脑损伤程度的研究[D]. 长沙: 中南大学, 2012: 45. |
41 | 花放, 丁晓慧, 刘文瑞, 等. 颈动脉负压分流制作大鼠全脑缺血/再灌注模型[J]. 中国实验动物学报, 2001, 9(1): 34-40. DOI: 10.3969/j.issn.1005-4847.2001.01.006 . |
42 | ALIENA-VALERO A, BAIXAULI-MARTÍN J, CASTELLÓ-RUIZ M, et al. Effect of uric acid in animal models of ischemic stroke: a systematic review and meta-analysis[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 2021, 41(4):707-722. DOI: 10.1177/0271678x20967459 . |
43 | GRATE L L, GOLDEN J A, HOOPES P J, et al. Traumatic brain injury in piglets of different ages: techniques for lesion analysis using histology and magnetic resonance imaging[J]. J Neurosci Methods, 2003, 123(2):201-206. DOI: 10.1016/S0165-0270(02)00361-8 . |
44 | SAULEAU P, LAPOUBLE E, VAL-LAILLET D, et al. The pig model in brain imaging and neurosurgery[J]. Animal, 2009, 3(8):1138-1151. DOI: 10.1017/s1751731109004649 . |
45 | WHITE E, WOOLLEY M, BIENEMANN A, et al. A robust MRI-compatible system to facilitate highly accurate stereotactic administration of therapeutic agents to targets within the brain of a large animal model[J]. J Neurosci Methods, 2011, 195(1):78-87. DOI: 10.1016/j.jneumeth.2010.10.023 . |
46 | D'ARCEUIL H E, DE CRESPIGNY A J. Imaging stroke evolution after middle cerebral artery occlusion in non-human Primates[J]. Open Neuroimag J, 2011, 5:216-224. DOI: 10.2174/1874440001105010216 . |
47 | FLURI F, SCHUHMANN M K, KLEINSCHNITZ C. Animal models of ischemic stroke and their application in clinical research[J]. Drug Des Devel Ther, 2015, 9:3445-3454. DOI: 10.2147/DDDT.S56071 . |
48 | KAISER E E, WEST F D. Large animal ischemic stroke models: replicating human stroke pathophysiology[J]. Neural Regen Res, 2020, 15(8):1377-1387. DOI: 10.4103/1673-5374.274324 . |
49 | CANDELARIO-JALIL E, PAUL S. Impact of aging and comorbidities on ischemic stroke outcomes in preclinical animal models: a translational perspective[J]. Exp Neurol, 2021, 335:113494. DOI: 10.1016/j.expneurol.2020.113494 . |
50 | 王丹, 殷梅. 性激素与缺血性脑卒中关系的研究进展[J]. 医学综述, 2020, 26(23):4689-4693. DOI: 10.3969/j.issn.1006-2084. 2020.23.020 . |
51 | WANG J H, ZHANG P, TANG Z P. Animal models of transient ischemic attack: a review[J]. Acta Neurol Belg, 2020, 120(2):267-275. DOI: 10.1007/s13760-020-01295-5 . |
[1] | 刘欣, 石少波, 张翠, 杨波, 曲川. 小鼠自体动静脉内瘘端侧吻合模型的建立与评价[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(6): 595-603. |
[2] | 万颖寒, 顾也欣, 袁雨浓, 汤忞, 鲁立. FDA现代化法案2.0给疾病动物模型发展带来的启示和思考[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(5): 472-481. |
[3] | 谢淑武, 沈如凌, 林金杏, 范春. 雄性不育药物研发相关实验动物模型建立和应用进展[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(5): 504-511. |
[4] | 陈艳娟, 沈如凌. 模式动物疾病模型在结直肠癌医学研究中的应用进展[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(5): 512-523. |
[5] | 张睿, 吕美豫, 张建军, 刘金莲, 陈彦, 黄志强, 刘尧, 周澜华. 痤疮动物模型建立及评价研究进展[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(4): 398-405. |
[6] | 卢今, 王剑, 朱莲, 严国锋, 马政文, 李垚, 戴建军, 朱寅秋, 周晶. 山羊先兆子痫疾病模型的构建及母体生物学特性评价[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(4): 371-380. |
[7] | 俞佳慧, 巩倩, 庄乐南. 肺动脉高压动物模型及其在药物研究中的应用进展[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(4): 381-397. |
[8] | 邓亚胜, 林江, 甘池伶, 曾官凤, 黄嘉茵, 邓慧芳, 麻颖贤, 韩丝银. 皮肤光老化动物模型制备要素和受试物数据的文献分析[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(4): 406-414. |
[9] | 王雪, 呼永河. 糖尿病小鼠模型的常见种类及其构建要素分析[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(4): 415-421. |
[10] | 黄慧, 邓亚胜, 梁天薇, 郑艺清, 范燕萍, 荣娜, 林江. 卵巢储备功能减退动物模型的造模方法评价与分析[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(4): 422-428. |
[11] | 相磊, 景金珠, 梁震, 阎国强, 郭文峰, 张萌, 张威, 刘亚军. 基于VOSviewer的肌少症动物模型研究可视化分析[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(4): 429-439. |
[12] | 谭志刚, 刘锦信, 郑楚雅, 廖文峰, 冯露平, 彭红丽, 严秀, 卓振建. 神经母细胞瘤动物模型研究进展与应用[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(3): 288-296. |
[13] | 赖灿, 李乐乐, 胡塔拉, 孟彦. 肾脏间质纤维化动物模型的研究进展[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(2): 163-172. |
[14] | 胡玲, 胡志斌, 胡筠卿, 丁玉强. 精神分裂症动物模型的研究概述[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(2): 145-155. |
[15] | 尹丹阳, 胡怡, 史仍飞. 动物衰老模型的研究进展[J]. 实验动物与比较医学, 2023, 43(2): 156-162. |
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