射血分数保留型心力衰竭（HFpEF）是一种复杂的心血管疾病，其发病机制涉及多种病理生理变化。为了研究HFpEF的病理机制和潜在治疗策略，建立可靠的动物模型是至关重要的一步。在众多实验动物中，猫因其心脏结构和生理特性与人类相似，是研究HFpEF的理想大型动物模型。以下内容将详细描述猫HFpEF模型的建立方法，从实验设计、技术细节到注意事项进行说明。
一、实验动物选择
本实验采用雄性家猫（Felis catus），选择初始年龄为2个月龄的健康短毛家猫。猫的体重与生理特点适合进行压力超负荷建模，且其心脏特性在生理和病理条件下与人类高度相似。选用雄性动物可减少因激素水平波动引起的实验变量。每只动物均需通过体检和血液生化检测确保健康无潜在疾病。
二、主动脉缩窄术（压力超负荷模型的核心步骤）
1. 手术前准备：
- 猫在手术前需禁食12小时，以减少麻醉风险。
- 使用异氟醚吸入麻醉诱导深度麻醉，并通过气管插管维持术中通气。心电图和体温监测设备用于手术全程生命体征的实时监控。
2. 手术步骤：
- 术前剃毛并无菌处理胸腔区域。采用左侧开胸手术，切口在第4-5肋间。
- 暴露升主动脉后，将预制的缩窄带（预设直径根据猫的体重和生长速率调整）套入主动脉中段。
- 缩窄带设计为随着猫的生长逐渐收紧，从而形成慢性、渐进性的压力超负荷状态。
- 确保缩窄带不会完全阻断血流，通过多普勒流量计确认带下游的血流稳定。
3. 手术后护理：
- 缝合胸腔并排出残余气体以恢复胸腔负压，随后逐层缝合肌肉和皮肤。术后给予抗生素和镇痛药以预防感染和缓解疼痛。
- 将动物置于温暖环境中监测其清醒过程，观察是否存在呼吸困难或其他异常症状。术后72小时需密切监测。
三、实验组设计
术后2个月，压力超负荷逐渐发展至可观测的心脏肥厚和心功能异常。此时，分组处理如下：
- 假手术组（Sham，n=5）： 手术操作中不放置缩窄带，仅暴露主动脉。
- HFpEF模型组： 将缩窄的猫随机分为以下两组：
- 对照组（b+veh，n=8）： 给予溶媒治疗，作为对照。
- 治疗组（b+SAHA，n=8）： 给予每日10mg/kg的组蛋白去乙酰化酶抑制剂（SAHA），观察其对HFpEF的潜在治疗作用。
四、模型的评估
1. 超声心动图评估：
术后2个月和4个月分别进行超声心动图检查，测量左心室壁厚度（左心室肥厚，LVH）、左心房体积（LA体积，LAVES），并评估射血分数以确保心功能的维持。HFpEF的诊断需满足左心室肥厚伴射血分数正常（≥50%）的标准。
2. 血流动力学监测：
采用心导管技术，测量左心室舒张末压（LVEDP）和平均肺动脉压（mPAP）。HFpEF模型应表现为LVEDP和mPAP显著升高，反映舒张功能障碍和肺循环压力异常。
3. 病理组织学分析：
动物终末期需采集心脏和肺组织，进行组织学染色（如HE染色、Masson三色染色）。观察心肌纤维排列情况、肺泡毛细血管壁厚度和血管周围液体积聚等变化，以确认HFpEF相关的病理特征。
五、注意事项
- 缩窄带的规格调整： 缩窄带的初始直径应根据动物体重和预期生长速率调整，以避免过度狭窄导致急性心衰或完全阻断血流。
- 术后管理： 缩窄术后48小时为关键观察期，需特别关注呼吸困难、低血压或感染迹象。
- 实验组平衡： 保证各组动物的初始表型（如LVH程度和LVEDP值）一致，以减少实验偏倚。
- 伦理合规： 确保所有实验操作符合动物伦理规范，尽量减少动物的痛苦和应激反应。
总结
通过主动脉缩窄术和慢性压力超负荷建立的猫HFpEF模型，成功复现了人类HFpEF的核心病理特征，包括左心室肥厚、舒张功能障碍和肺循环压力异常。这一模型为HFpEF的机制研究和新型治疗手段的开发提供了宝贵的工具和平台。结合规范的手术操作和系统的模型评估，该方法具有良好的可重复性和临床相关性，为后续研究奠定了坚实基础。
参考文献：
Abstract 13151: HDAC Inhibition Improves Cardiopulmonary Function in a Feline Model of Heart Failure With Preserved Ejection Fraction