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慢性压力过载诱导的猫左心室肥大（LVH）模型的建立方法

慢性压力过载诱导的左心室肥大（Left Ventricular Hypertrophy，LVH）是研究心血管疾病，尤其是缺血、再灌注心律失常和心功能不全的重要实验模型。本文详细介绍了一种基于腹主动脉狭窄术的猫LVH模型建立方法，从手术操作到术后管理，为研究提供技术参考。

实验动物

  • 选择与准备：
    使用成年杂种猫（雌雄不限），体重2.5–4.5千克。实验前对猫进行健康评估，排除心血管、呼吸系统及其他全身性疾病。 在手术前，动物需适应实验室环境3–5天，同时提供标准化饲料和饮水。
  • 伦理与审批：
    实验需获得动物实验伦理委员会的批准，并严格遵守动物福利与伦理规范。

模型建立方法

  1. 手术设备与准备：
    • 手术设备：
      包括气体麻醉机、血压监测系统（动脉压力传感器）、电生理监测设备、无菌手术器械及缝线材料等。
    • 麻醉与监测：
      使用5%异氟烷诱导麻醉，随后维持1–2%的异氟烷浓度，氧气流速1升/分钟。手术过程中实时监测猫的血压（右臂肱动脉）及心电图（导联II）。
  2. 手术操作步骤：
    • 腹部切开：
      采用标准无菌技术，通过腹部正中切口进入腹腔。注意暴露腹主动脉的解剖位置。
    • 腹主动脉狭窄：
      在肾动脉分支的近心端位置，用不可吸收的聚四氟乙烯涂层聚酯缝线（0号Ethiflex线）将腹主动脉狭窄至原直径的10%左右。此操作通常会使手术期间肱动脉收缩压升高20–30 mmHg。
    • 术后缝合：
      逐层缝合腹壁，确保切口无感染或渗血。
  3. 术后管理：
    • 恢复与观察：
      手术后将猫转移至术后监护区观察24小时，维持恒温环境并监测心率、呼吸和血压。
    • 用药：
      每天注射抗生素（氨苄西林，5–10 mg/kg，肌注），持续5–7天以预防感染。
    • 健康评估：
      每天评估体温、心音、呼吸音和皮肤情况，排除心力衰竭的症状，如水肿或肺部啰音。

模型验证

  1. 解剖学指标：
    • 术后8–13周（平均10周）屠宰动物，测量全心重量（Whole Heart Weight, WHW）及其与体重（Body Weight, BW）的比值。
    • 肥厚模型组的心脏重量明显增加，心重/体重比显著高于对照组（5.74±1.04 g/kg vs. 4.14±0.39 g/kg，P < 0.01）。
  2. 血流动力学指标：
    • 通过动脉插管测量压力梯度，结果显示，模型组肱动脉与股动脉之间的收缩压梯度显著高于对照组（53±36 mmHg vs. 1±3 mmHg，P < 0.01）。
  3. 细胞水平验证：
    • 使用酶消化法分离左心室心肌细胞，观察细胞膜面积，肥厚模型组细胞表面积显著大于对照组（1654±362 µm² vs. 1246±316 µm²，P < 0.01）。

注意事项

  1. 狭窄程度控制：
    • 缩窄主动脉的过度程度可能导致过高的血压升高，增加动物死亡率；不足则可能无法诱导显著的左心室肥大。
    • 实时监测术中血压，确保血流动力学改变在预期范围内。
  2. 术后并发症管理：
    • 狭窄过重可能引发心衰或动脉瘤。定期评估猫的健康状态，必要时调整研究方案。
  3. 实验结果一致性：
    • 为确保模型可靠性，术后分析需包括解剖学、血流动力学及细胞学多层次数据。

结论

本文详细描述了通过腹主动脉狭窄诱导猫慢性压力过载的LVH模型建立方法。该模型可成功模拟慢性压力过载条件下的左心室肥大，为研究心血管疾病的病理生理机制及药物干预提供了理想的平台。

参考文献：

The ionic mechanism of reperfusion-induced early afterdepolarizations in feline left ventricular hypertrophy.