用于模拟人类疾病特点的鼠房颤模型的建立方法技术

本发明专利技术公开了一种用于模拟人类疾病特点的鼠房颤模型的建立方法，其包括：1)饲养实验鼠至35‑45周龄；2)对于实验鼠经颈部主动脉弓缩窄术诱导鼠心脏压力超负荷，形成TAC模型鼠；3)在TAC模型鼠行主动脉缩窄术1‑2周后，进行小动物超声来检测缩窄部位血管的二维超声图像和彩色多普勒血流图像；4)TAC模型鼠构建6‑9周后，通过小动物超声检测左心房内径大小，并且采用PET检测心肌代谢情况，验证心房重构发生；5)TAC模型鼠行主动脉缩窄术6‑9周后，经食道电刺激诱发心房颤动，同时用生物电信号记录仪记录实验鼠体表心电图，验证得到鼠房颤模型。本发明专利技术构建的鼠房颤模型能够反映人类临床疾病特点，建立方法更简单便利、且更经济高效。

The establishment of rat atrial fibrillation model for simulating the characteristics of human diseases

The invention discloses a method for establishing a rat atrial fibrillation model used to simulate the characteristics of human diseases, which includes: 1) raising the experimental rats to 35-45 weeks old; 2) inducing the rat's heart pressure overload to form the TAC model rats through the cervical aortic arch constriction; 3) after the TAC model rats undergo the aortic coarctation operation for 1-2 weeks, conducting small animal ultrasound to detect the two-dimensional blood vessels at the constriction site Ultrasound and color Doppler flow imaging; 4) after 6-9 weeks of construction of TAC model rats, the diameter of left atrium was measured by small animals' ultrasound, and the myocardial metabolism was measured by pet to verify the occurrence of atrial remodeling; 5) after 6-9 weeks of aortic coarctation in TAC model rats, atrial fibrillation was induced by esophageal electrical stimulation, and the ECG on the body surface of experimental rats was recorded by bioelectric signal recorder Fig. 1. The rat model of AF was verified. The rat atrial fibrillation model constructed by the invention can reflect the characteristics of human clinical diseases, and the establishment method is simpler, convenient, and more economical and efficient.

【技术实现步骤摘要】
用于模拟人类疾病特点的鼠房颤模型的建立方法
本专利技术属于医疗领域，涉及一种建立鼠房颤模型的方法，具体涉及一种用于模拟人类疾病特点的鼠房颤模型的建立方法。
技术介绍
心房颤动(房颤)发生的具体机制尚不明确，为了研究房颤，必须有合适的房颤动物模型。目前可用的房颤动物模型分为两种：一种是实验犬心房超速起搏所诱发的房颤模型，但是该模型需要通过实验犬建立，而实验犬本身存在实验动物购置费用高、造模繁琐且成本较大，因为实验犬植入心脏起搏器需要依赖数字减影血管造影技术，需要相关专业技术人员的配合，需要的心脏起搏器包括起搏导线和脉冲发生器均为高价耗材；同时实验犬模型的动物伦理问题较多，因属于大型动物实验而难以开展大样本的实验研究；可用于犬类的实验试剂(主要是用于分子生物学研究的各种抗体)种类有限等，这些问题均限制了该种房颤模型的应用；此外该模型与真实临床情况中发生的房颤特点有差异。另一种是小鼠心脏钾离子通道敲除所致的自发性房颤模型，但是该模型需要通过CRISPAcas9或其他基因操作技术实现靶基因敲除，该基因编辑技术门槛较高，费用较贵，牵涉到育种、增殖、保种等繁琐的工作，此外该基因敲除房颤模型仅可复制人类基因缺陷所致的房颤，而无法模拟于大多数临床房颤病例。综上所述，通过更加简洁便利且经济高效的方法，建立一种用于模拟人类疾病特点的鼠(小鼠、大鼠)房颤模型，对于与房颤相关的基础研究包括医学和药学研究有重要意义。
技术实现思路
临床中房颤的发生多继发于心脏器质性疾病，例如高血压性心脏病，各种心肌病，风湿性心脏瓣膜病等，这些疾病的共同特征是心肌重构尤其是心房重构的发生。目前已知的非孤立性房颤发生的高危因素包括年龄和高血压病史，因此在动物模型上复制这些危险因素有可能增加房颤模型的造模成功率，同时也使得房颤模型更符合临床疾病特点。为了克服现有技术房颤动物模型的上述问题，专利技术人基于上述引起房颤发生的疾病的临床研究，通过更加简单便利且经济高效的方法，建立一种了用于模拟人类疾病特点的鼠(小鼠、大鼠)房颤模型，为房颤研究提供可靠的、符合临床疾病发生特点的动物模型。具体而言，本专利技术的技术方案如下所述。一种用于模拟人类疾病特点的鼠房颤模型的建立方法，其包括下述步骤：1)饲养实验用鼠，至35-45周龄，优选饲养至38-42周龄，更优选饲养至40周龄；35-45周龄的鼠已经是成年鼠，具有“中老年”特征。2)对于步骤1)中得到的实验用鼠，经颈部主动脉弓缩窄术诱导鼠心脏压力超负荷，形成主动脉缩窄(TAC)模型鼠；TAC模型鼠已经具有“高血压(心脏高负荷)”特征。3)继续饲养步骤2)中得到的TAC模型鼠，在行主动脉缩窄术1-2周后、优选1周后，对TAC模型鼠进行小动物超声来检测心脏和血管结构变化，尤其是心房内径改变，例如缩窄部位主动脉二维超声形态、彩色多普勒血流图；4)继续饲养TAC模型鼠，行主动脉缩窄术6-9周后，优选8周后，通过小动物超声检测左心房内径大小，并且采用正电子发射断层显像(PET)检测心肌代谢情况，综合评估验证心房重构发生；5)在行主动脉缩窄术6-9周，心房重构评估完成后，对TAC模型鼠经食道电刺激，诱发心房颤动，优选同时用生物电信号记录仪记录实验鼠体表心电图，验证得到鼠房颤模型。上述鼠选自小鼠或者大鼠，优选大鼠，更优选SD大鼠。上述步骤3)中所述心脏和血管结构变化包括指心房内径改变及血管缩窄程度。在一种实施方式中，步骤3)和4)中小动物超声检测内容包括：检测主动脉弓缩窄处血流速度；检测心房内径。优选地，上述步骤3)和4)中PET检测内容包括：心房肌糖代谢水平。若心房明显增大，并且/或者心房肌的糖代谢水平明显降低即心房肌糖代谢异常，则意味着心房重构发生。在一种实施方式中，上述步骤5)中食道电刺激的电刺激参数为：电压40-50V、脉冲频率20Hz、脉宽4ms。上述电刺激重复进行，例如重复进行10次电刺激，每次电刺激持续时间为20-60s，优选30-40s，例如为30s。由于临床中房颤的共同特征是心肌重构、尤其是心房重构的发生，本专利技术通过心脏压力超负荷诱导心房重构的发生，在明显的心房增大发生之后，继而通过经食道电刺激诱发心房颤动，从而建立起鼠房颤模型。相比目前医院使用的实验犬房颤模型和基因工程小鼠自发性房颤模型，本专利技术构建的鼠房颤模型更加真实地反映人类临床疾病特点，其建立方法更加简单便利、且更加经济、且更高效。附图说明图1是假手术实验鼠和TAC实验鼠在心脏压力负荷8周后的二维超声图像照片。其中A为假手术组，B为TAC组，第1列为主动脉弓(头臂干和左颈动脉之间的部位)二维超声图，第2列为主动脉弓彩色多普勒血流图，第3列为左心房二维超声图(胸骨旁左心室长轴切面)。第一列中红色箭头为主动脉弓缩窄部位(TAC组可见明显结扎线回声)，第二列中黄色箭头为彩色多普勒血流图(TAC组由于血流湍急，故血流图色彩丰富)，第三列中蓝色箭头为二维超声平面的左心房部位(TAC组左心房内径明显增加)。图2显示了假手术实验鼠和TAC实验鼠在心脏压力负荷8周后通过PET检查的实验鼠心房肌对15-FDG的糖代谢水平。其中A为假手术组，B为TAC组，心肌对15-FDG的摄取情况反映了心肌活力，摄取越多、图像颜色越深、SUV值越大表明心肌活力越好，反之心肌活力降低，并提示心房重构发生。TAC组心房PET图像颜色浅、SUV值低、糖代谢水平下降。图3显示了TAC实验鼠通过电刺激房颤诱发成功的心电图。其中图中箭头所指为电刺激时发放的一段电脉冲信号。在电刺激前为窦性心律，心电图特点为窦性P波(灰色箭头)，而经食道电刺激诱发出房颤后窦性P波消失，代之以不规则的房颤f波(蓝色箭头)。图4显示了用于模拟人类疾病特点的鼠房颤模型的建立流程图。具体实施方式众所周知，SD大鼠由于繁殖能力强，生长发育较快，例如10周龄时雄性大鼠体重可达300～400g，雌性大鼠达180～270g；而且SD大鼠对疾病的抵抗力较强，尤其对呼吸道疾病的抵抗力很强，且自发性肿瘤的发生率较低，因此广泛用于药理、毒理、药效及GLP实验。在本专利技术的实施例中选择SD大鼠作为实验动物。本领域技术人员应当理解，其他在医学/药学领域常用的实验用鼠包括各种小鼠或者大鼠也可用于构建模拟人类疾病特点比如上年纪和高血压的鼠房颤模型。在本文中，术语“实验用鼠”、或“实验鼠”可以互换，它们表示的意思和范围相同，都是指用于建立房颤模型的野生型鼠(wild-type)，而非基因工程鼠，以便能更真实反映人类临床疾病特点。根据临床，主动脉缩窄(TAC)可诱导心房重构的发生，通过对实验用鼠行经颈部主动脉弓缩窄术，诱导鼠心脏压力超负荷，有可能形成TAC模型鼠。本专利技术的用于模拟人类疾病特点的鼠房颤模型的建立流程可以用附后的图4显示。与现有的房颤动物模型构建方法相比，本专利技术的建立鼠房颤模型的方法具有以下优点：a.利用小动物鼠造模，动物购置费用低，造模方法简单，造模成功率高，可重复性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于模拟人类疾病特点的鼠房颤模型的建立方法，其包括下述步骤：/n1)饲养实验用鼠至35-45周龄；/n2)对于步骤1)中得到的实验用鼠，经颈部主动脉弓缩窄术诱导鼠心脏压力超负荷，形成主动脉缩窄TAC模型鼠；/n3)在TAC模型鼠行主动脉缩窄术1-2周后，通过超声来检测心脏和血管结构变化；/n4)TAC模型鼠构建6-9周后，通过小动物超声检测左心房内径大小，并且采用PET检测心肌代谢情况，验证心房重构发生；/n5)在行主动脉缩窄术6-9周后，对TAC模型鼠经食道电刺激，诱发心房颤动，验证得到鼠房颤模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于模拟人类疾病特点的鼠房颤模型的建立方法，其包括下述步骤：
1)饲养实验用鼠至35-45周龄；
2)对于步骤1)中得到的实验用鼠，经颈部主动脉弓缩窄术诱导鼠心脏压力超负荷，形成主动脉缩窄TAC模型鼠；
3)在TAC模型鼠行主动脉缩窄术1-2周后，通过超声来检测心脏和血管结构变化；
4)TAC模型鼠构建6-9周后，通过小动物超声检测左心房内径大小，并且采用PET检测心肌代谢情况，验证心房重构发生；
5)在行主动脉缩窄术6-9周后，对TAC模型鼠经食道电刺激，诱发心房颤动，验证得到鼠房颤模型。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中鼠饲养至40周龄。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述鼠选自小鼠或者大鼠。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述鼠是SD...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹子清，宿燕岗，葛均波，
申请(专利权)人：复旦大学附属中山医院，
类型：发明
国别省市：上海;31