小鼠肝臟缺血再灌注損傷模型
缺血再灌注損傷,即缺血器官、組織重新獲得血液供應(yīng),不僅不能使組織、器官功能恢復(fù),反而加重了功能代謝障礙及結(jié)構(gòu)破壞。對(duì)麻醉動(dòng)物的肝中葉和肝左葉的門靜脈和肝動(dòng)脈進(jìn)行阻斷和再通,由于肝臟中葉和左葉血流的阻斷和再通,引起肝臟中葉和左葉明顯的再灌注損傷。肝臟缺血過程中由于肝細(xì)胞內(nèi)ATP迅速耗盡,導(dǎo)致乳酸酮體等的堆積,及線粒體氧化磷酸化功能低下,引發(fā)代謝性酸中毒,缺血過程中細(xì)胞缺氧使ATP含量下降,導(dǎo)致肝細(xì)胞內(nèi)外Ca2 +重新分布,即Ca2 +內(nèi)流,引起線粒體的損傷。再灌注過程中由于氧自由基的爆發(fā)性增多,中性粒細(xì)胞的聚集,kupffer細(xì)胞的激活,細(xì)胞凋亡及其他多種細(xì)胞因子的作用,使得肝細(xì)胞膜損傷,內(nèi)皮細(xì)胞損傷及肝臟微循環(huán)障礙等導(dǎo)致肝臟功能代謝障礙及結(jié)構(gòu)破壞。
1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
SPF級(jí)Balb/C小鼠,雄性,周齡為4w~6w,體重為20g~22g。
2.實(shí)驗(yàn)分組:
實(shí)驗(yàn)分六組:正常對(duì)照組、模型組、陽性藥組、受試藥組三個(gè)劑量組,每組15只動(dòng)物。
3.實(shí)驗(yàn)周期
0h、3h、6h、12h、24h、72h
4.建模方法
1 小鼠術(shù)前12 h禁食,自由飲水。
2 3%戊巴比妥鈉80mg/kg腹腔注射麻醉,麻醉成功后將小鼠平躺在手術(shù)臺(tái)上膠帶固定四肢,將小鼠腹部術(shù)去毛,用碘酒和75%乙醇術(shù)區(qū)消毒。
3 取腹正中切口25px,打開腹腔,小心分離出肝臟左、中葉之肝蒂(左、中葉肝臟供血的門靜脈和肝動(dòng)脈)。
4 用無創(chuàng)血管夾夾閉中葉和左葉的門靜脈和肝動(dòng)脈,使約70%的肝臟缺血,以防止發(fā)生嚴(yán)重腸系膜靜脈淤血。0.5min后,與非阻斷的右葉相比,肉眼可見阻斷葉明顯變白,說明阻斷成功,用止血鉗夾閉皮膚切口臨時(shí)關(guān)閉腹腔,同時(shí)將小鼠放在37℃恒溫加熱墊上保溫。
5 完成持續(xù)缺血60min后,重新打開腹腔,迅速取出血管夾,恢復(fù)缺血肝血流,0.5min左右可見缺血區(qū)肝臟由白色逐漸恢復(fù)為鮮紅色表明再灌注成功,逐層縫合腹腔肌肉和皮膚關(guān)閉腹腔,完成手術(shù)。待小鼠清醒后放回飼養(yǎng)室飼養(yǎng),密切關(guān)注小鼠的狀態(tài)及生存狀況并做好記錄。
6 術(shù)后分別于再灌注0h、3h、6h、12h、24h及72h麻醉小鼠,摘眼球取血,室溫靜置2h后于4℃3000r離心10分鐘提取血清,放入-80冰箱凍存。采用全自動(dòng)生化分析儀檢測血清中ALT(谷丙轉(zhuǎn)氨酶)、AST(天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶)的水平。同時(shí)統(tǒng)一取肝左葉組織1.125px×25px×0.50px留作病理標(biāo)本或分生標(biāo)本。
5.模型評(píng)價(jià)
1 分別檢測術(shù)后0h、3h、6h、12h、24h及72h小鼠血清中ALT(谷丙轉(zhuǎn)氨酶)、AST(天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶)的水平。
2 統(tǒng)一取肝左葉組織1.125px×25px×0.50px于4%多聚甲醛溶液中固定24h后脫水,包埋,進(jìn)行石蠟切片后行HE染色,tunel染色。作壞死評(píng)分。肝小葉結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞,網(wǎng)狀纖維支架塌陷,肝細(xì)胞壞死,空泡變樣,肝細(xì)胞索、肝竇充血腫脹,邊界不清,周圍有炎性細(xì)胞浸潤。
肝臟缺血損傷評(píng)分:
0分:無肝細(xì)胞損傷
1分:輕度損傷,特點(diǎn)為細(xì)胞質(zhì)空泡化,病灶核固縮
2分:中度損傷,血竇膨脹,細(xì)胞溶質(zhì)空泡化,細(xì)胞邊界模糊
3分:中度到重度損傷,凝固性壞死,大量血竇膨脹,紅細(xì)胞滲出到肝鎖,嗜伊紅細(xì)胞增多,中性白細(xì)胞著邊(附著于血管壁)
4分:嚴(yán)重壞死,失去肝臟結(jié)構(gòu),肝索崩解,出血,嗜中性粒細(xì)胞滲入
3 細(xì)胞因子的檢測
肝臟損傷后,血清中TNFα、IFNγ、IL-2、IL-6、ICAM1等細(xì)胞因子的表達(dá)顯著升高,可以用ELISA 法檢測。
6 注意事項(xiàng)
6.1 分離肝門時(shí)用棉簽分離,可避免對(duì)肝臟的損傷
6.2術(shù)前禁食有利于手術(shù)進(jìn)行
6.3阻斷血流要一次成功,否則會(huì)造成缺血預(yù)處理,減輕損傷程度
6.4取材時(shí)鑷子不要損傷肝臟
圖1 正常小鼠。肝細(xì)胞以中央靜脈為中心呈放射性排列(HE染色)
圖2 肝臟缺血再灌注損傷小鼠。自中央靜脈周圍開始?jí)乃?,肝?xì)胞空泡樣變性,炎癥細(xì)胞浸潤,少數(shù)肝細(xì)胞脂肪變性(HE染色)。