錢冬喜，毛 捷

（皖南醫(yī)學院弋磯山醫(yī)院神經(jīng)外科，安徽 蕪湖 241001）

蛛網(wǎng)膜下腔出血動物模型制作的研究進展

錢冬喜，毛 捷*

（皖南醫(yī)學院弋磯山醫(yī)院神經(jīng)外科，安徽 蕪湖 241001）

蛛網(wǎng)膜下腔出血（SAH）作為一種嚴重危害人類健康的出血性腦血管疾病，其發(fā)生機制至今尚未明確。SAH動物模型的研究對疾病的發(fā)病機制和治療預后具有重要意義，但是目前沒有一種完全等同于人SAH的“完美模型”。本文就各種SAH動物模型的制作方法、優(yōu)缺點及應用范圍進行綜述，以期對疾病的病理生理機制的研究和診治提供進一步的幫助。

蛛網(wǎng)膜下腔出血；腦血管疾病；動物模型

蛛網(wǎng)膜下腔出血（subarachnoid hemorrhage，SAH）是一種嚴重危害人類健康的出血性腦血管疾病，具有較高的死亡率和致殘率。SAH由多種病因?qū)е?，最常見的是顱內(nèi)動脈瘤和動靜脈畸形破裂，其次為高血壓腦出血［1］。隨著現(xiàn)代醫(yī)療水平的提升，SAH的發(fā)病機制和治療方法取得了一定的進展，但其所造成的多種并發(fā)癥，如腦損傷［2］、腦血管痙攣（cerebral vasospasm，CVS）［3］、神經(jīng)功能損傷［4］等一系列病理生理的分子機制仍不明確。因此，深入研究SAH的病理機制，對于減低SAH致殘率和病死率具有重要意義。由于臨床研究受到多種因素的制約，迫切需要建立一種簡單、有效、微創(chuàng)、穩(wěn)定的動物模型。本文就各種SAH動物模型的制作方法、優(yōu)缺點及應用范圍進行綜述。

1 實驗動物的選擇

多種動物如鼠、兔、貓、猴、狗和豬等都可以成功復制SAH模型。構建動物模型與多種因素密切相關，而模型動物的體積是實驗中重要因素。動物體積越大，出血損傷的大小和定位的差異性越大，不同的動物適用于不同的模型建立。大鼠是實驗室較常用的動物，因其價格相對便宜，容易獲取，操作較方便簡單，同時具有與人類相似的腦血管解剖特點，便于大量重復實驗研究。因此大鼠成為制作SAH模型較為理想的實驗對象［5］。

2 SAH模型的制備方法

目前，有多種實驗方法可以成功構建SAH動物模型［6］，報道較多的方法有如下幾種。

2.1 腦池注血法 在實驗中根據(jù)SAH的觀察階段以及注血次數(shù)，分為單次注血法和二次注血法。單次注血法多適用于SAH后急性CVS研究，卻無法恒定的形成類似于人SAH后CVS的兩個階段現(xiàn)象。關于大鼠枕大池單次注血法動物模型的研究最早見于Delgado等［7］報道。制備方法是將實驗大鼠麻醉成功后，沿其頸部皮膚中間線縱行剪開至枕外隆凸，將皮下軟組織鈍性分離，使環(huán)枕膜充分暴露，最后將股動脈抽取的自體血注入枕大池造成SAH。此模型操作簡單，出血量可控制，能夠較真實地模擬SAH的病理生理機制，但是該模型不能穩(wěn)定地誘發(fā)CVS。

二次注血法克服了單次注血法的欠缺與不足，適用于慢性CVS的觀察和治療研究，是目前最常用的方法。具體操作方法有很多種，按照注血部位或入路的不同又可分為枕大池注血法、視交叉池注血法、經(jīng)額顳頂部蛛網(wǎng)膜下腔注血法和基底池注血法等。目前報道最多的是枕大池注血法［8］。Suzuki等［9］在上述研究基礎上進行適當?shù)母倪M，間隔48 h再次向大鼠枕大池注射自體動脈血。枕大池二次注血法是對單次注血法的改良，具有可重復性，成功率較高，可誘發(fā)更為持久和嚴重的CVS等優(yōu)點。但是枕大池二次注血法也有其局限性，操作復雜，增加顱內(nèi)感染幾率；穿刺可能會損傷腦干，動物死亡率高［10-11］。

改良的視交叉池注血模型［12］，即通過立體定向技術準確定位視交叉，抽取適量自體血及時注入。操作簡單，注血量可控制，可以在術后48 h重復操作，改良為二次注血法。這種方法可以誘導與腦血管類似的病理改變，但是誘發(fā)的CVS程度相對較輕。

目前，通過開顱方法經(jīng)額顳頂下入路置管建立SAH模型的應用較為廣泛［12］。將實驗動物麻醉成功后仰臥體位固定于腦立體定位儀，將實驗動物顱腦進行消毒，并沿正中矢狀線垂直切開皮膚，然后鈍性分離顱部額顳肌肉和骨膜，在冠狀縫前5 mm，中線旁3 mm進行鉆孔。挑破腦膜后見到清亮的腦脊液溢出，將細導管沿額極緊貼前顱窩底蛛網(wǎng)膜下腔向雙耳連線置入到Willis環(huán)，再次回抽見腦脊液，證實未造成腦組織的損傷。進針深度約為10 mm，抽取自體血注入蛛網(wǎng)膜下腔，拔出導管，封閉骨孔。通過實驗后腦組織標本觀察，發(fā)現(xiàn)血液相對恒定的分布在前顱窩，與臨床上較為常見的前循環(huán)動脈瘤性SAH類似。但是該模型通過開顱操作完成，操作復雜，腦損傷較大，可引起SAH急性期顱內(nèi)壓急劇變化。

基底池注血法［13］，主要制作步驟是將實驗動物麻醉成功后，經(jīng)軟腭或者視神經(jīng)孔穿刺進入基底池，然后注入適量自體血。其優(yōu)點在于使基底動脈周圍聚集較多的血凝塊，造成較為明顯的CVS，主要應用于后循環(huán)CVS變化的相關研究。

2.2 顱內(nèi)動脈血管內(nèi)穿刺法 顱內(nèi)動脈穿刺法主要分為開顱法和非開顱法兩種。開顱法最早見于Barry等［14］報道，通過開顱手術去除骨瓣，經(jīng)斜坡暴露基底動脈，在顯微鏡下用鎢微電極刺破基底動脈，使血液流入蛛網(wǎng)膜下腔，造成SAH。開顱手術操作較為復雜，腦組織損傷嚴重，死亡率偏高，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用。1986年Koizumi等［15］首次提出線栓法大腦中動脈閉塞模型的建立，被后人借鑒應用于建立誘導SAH的血管內(nèi)線穿刺法模型［16］。在顯微鏡下游離結扎頸外動脈，將穿刺線由頸外動脈進入，往前推送至頸內(nèi)外動脈分叉處，有輕微阻力感后再進線1～2 cm，穿破血管壁。這種方法成功地避免了開顱對顱內(nèi)的損傷，能夠真實地模擬顱內(nèi)動脈破裂導致的SAH。但缺陷是結扎頸外動脈可導致局部缺陷，出血量和血流分布不可控制，死亡率高。

2.3 動脈周圍置血法 動脈周圍置血法［17］通常適用于豬、狗等大型動物SAH模型的建立。主要是通過開顱手術處理，暴露實驗所需要的動脈，將尾動脈或股動脈抽取的自體血注入實驗動脈周圍，也可使用縮血管或者致痙攣物質(zhì)代替，構建SAH模型。該方法可動態(tài)監(jiān)測SAH后的腦血管痙攣變化，但是需要進行復雜的開顱手術，損傷大，應用范圍局限，目前僅應用于CVS藥物治療的研究。

2.4 其他方法 感染法［18］、顱外動脈替代法［19］、細胞培養(yǎng)法［20］等方法，可直接或間接的研究蛛網(wǎng)膜下腔出血性腦血管痙攣，但存在著各自的缺點和不足，目前除特定的研究外，已很少使用。

3 構建SAH模型的影響因素

3.1 注血量和注血次數(shù) CVS發(fā)生的嚴重程度與SAH的出血量密切相關。Delgado等［7］和Suzuki等［9］在實驗時采用的注血量均是0.3 ml。Dudhani等［21］實驗時第一次注血和第二次注血分別注入0.15 ml、0.15 ml。孟晗等［22］實驗時注入自體動脈血0.25 ml。不同的實驗動物所采取的注血量可能不同，可通過預實驗選擇合適的注血量。至于注血次數(shù)，相關研究證實，相比較一次注血，二次注血后的實驗情況同臨床CVS病理機制更為符合［23］。

3.2 其他相關因素 可能影響成功構建SAH模型的因素有［24］：（1）良好的麻醉狀態(tài)，使動物保持頭低位；（2）保持呼吸道通暢，可用止血鉗拔出動物舌頭，減少術中窒息或術后感染；（3）輕柔穩(wěn)妥的操作手法，減少術中對腦組織的損傷及出血量；（4）保持適當?shù)沫h(huán)境條件和良好的營養(yǎng)狀態(tài)。

4 神經(jīng)行為學評分

SAH動物模型的腦損傷，常導致遲發(fā)缺血性神經(jīng)功能缺損（delayed ischemic neurological deficit，DIND）。所以需要一種能夠反映實驗動物腦損傷程度的指標，使動物研究更為客觀和直接。根據(jù)損傷部位及嚴重程度，動物可表現(xiàn)運動、感覺、學習、認知、記憶等功能障礙。

小動物模型中常用的神經(jīng)損傷后行為學改變評價方法，例如轉(zhuǎn)圈實驗、平衡木實驗、莫里斯水迷宮實驗等，同樣適用于SAH建模后的小動物腦損傷評價。也可以根據(jù)動物精神狀態(tài)及運動情況行自發(fā)活動評分［8］：1級表示實驗動物行為正常，無活動障礙；2級為輕度活動障礙；3級為中度活動障礙，不伴有異常行為；4級則代表重度活動障礙，伴有行為異常。Kaoutzanis等［25］的神經(jīng)行為學評分法，從運動反應、睜眼反應以及進食情況，對術前、術后的實驗動物進行綜合評價。當然，除神經(jīng)行為學評價外，也可以利用數(shù)字成像技術如血管造影、微觀電極觀察以及腦水腫程度測定等評價實驗動物腦損傷程度［26-27］。

綜上所述，構建SAH動物模型方式有很多種，分別適用于研究不同部位的SAH。例如枕大池二次注血法適合后交通動脈瘤或后循環(huán)椎基底動脈破裂造成的SAH病理機制研究，而視交叉池注血法類似于臨床常見的前循環(huán)動脈瘤的病理過程。雖然各種動物模型對SAH的病理機制和治療研究提供了幫助，但是模型均存在各自的優(yōu)點和欠缺，還需要進一步研究建立一種理想的SAH動物模型，對深入研究SAH的發(fā)病機制和治療預后提供幫助。

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Research Progressof Animal Model of Subarachnoid Hemorrhage

QIANDongxi，MAOJie*
（Department of Neurosurgery， Yijishan Hospital， Wannan Medical College， Wuhu 241001，China）

Subarachnoid hemorrhage （SAH） isa seriousdamageto human health of hemorrhagic cerebrovascular disease，and its pathogenic mechanism has not yet clear.The study of animal models of SAH is important for its pathogenesis，treatment and prognosis.However， there is currently no “perfect model” that is exactly the same as SAH of human.In this paper， the production methods， advantages and disadvantages and application of animal models of SAH are reviewed， which will provide further help tothepathogenic mechanismand treatment of SAH.

subarachnoid hemorrhage；cerebrovascular disease； animal model

R743.3

A

1008-2344（2017）05-0448-03

10.16753/j.cnki.1008-2344.2017.05.020

毛捷（1971—），男（漢），主任醫(yī)師，副教授，碩士生導師，研究方向：膠質(zhì)瘤的基礎和臨床.E-mail：myw921@yahoo.com

2016-12-20

（毛亞萍編輯）