肾血管性高血压模型
1.肾血管性高血压模型 手术方式高血压模型通过血管狭窄、闭塞或器官损害,导致动物血压升高。这种方式适用于多种动物种类,最常用的是大鼠、家兔、狗、猪、猫、猴、小鼠等动物。这里主要介绍肾血管性高血压模型,这类模型通过手术造成肾动脉或肾上腹主动脉的血流减少而使肾脏缺血,或包裹肾脏压迫缺血及造成肾周炎症。
【造模机制】肾动脉狭窄或阻塞,肾脏血液灌注的减少,刺激肾素、血管紧张素合成和分泌增多,激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统(renin- angiotensin-aldosterone system,RAAS),引起血管收缩,增加外周阻力而升高血压。另外,醛固酮增高或者肾脏功能的降低,引起水钠潴留,血容量增加,使血压升高。同时引起的氧化应激、血流动力学改变以及炎症反应,均可使多器官受到损害。主动脉缩窄法和肾外包裹法均引起交感神经兴奋和内皮素释放,包裹法还引起肾周炎症,和肥胖引起的高血压有类似机制。
【造模方法】最早制备肾性高血压选用狗作为模型,后来应用到多种动物上,现在大鼠模型使用范围最广。动物麻醉手术分离出肾动脉,在近主动脉端用W型银夹(也可用易拉罐铝皮制得的圆形小环代替)套住肾动脉,使肾动脉变狭窄。手术方法有两肾一夹(two-kidney, one clip, 2K1C)、一肾一夹(1K1C)、两肾两夹(2K2C)三种方式,分别夹住一侧肾动脉减少血流量50%以上,或夹住一侧肾动脉间隔一段时间后切除对侧肾,或同时缩窄两侧肾动脉。实际上可以运用不同的方法实现肾动脉狭窄,包括结扎、线栓和球囊,应用于不同的动物。还有报道用线圈刺激使肾动脉内膜增生达到狭窄,用于猪的模型的制作。所以,选用不同动物、不同肾动脉狭窄方法达到不同狭窄程度,造成机制有所区别,发病程度和发病时间有所不同的高血压模型,根据实验需要灵活运用非常重要。通过损害肾功能加重高血压是此类模型的常用手段,包括部分去除肾脏、高蛋白高盐饮食等方法。
行肾上腹主动脉部分结扎手术,或在双肾动脉的主动脉侧放置小夹,是腹主动脉缩窄法,也是造成肾脏缺血的另一种常用方法。剥离肾脏周围组织,将双层乳胶薄膜剪成X形,绕肾门将肾脏交叉包扎,让肾门处的肾动、静脉及输尿管能顺利通过,或者可以采用1张消毒玻璃纸将肾脏包扎,是肾外包裹法。也相应分为一肾一扎型、两肾一扎型和两肾两扎型。
【模型特点】不同动物种类血压升高的速度和持续特点不同,大鼠和家兔2K1C模型血压术后逐渐升高,2周以上达到平台期,而动物的年龄、饮食以及肾动脉夹子的不同,对血压都有影响,也有部分动物血压在数周后有所下降。动物的器官损害也受到不同实验条件的影响,多数都有内皮细胞功能紊乱,心肌肥大和纤维化,对侧肾脏肥大。大鼠术后9周可能出现脑卒中症状,肢体瘫痪、行动异常,病理检查可见脑基底节区出血。相对来说,猪、狗、猴用此方法造模时,由于肾脏自我修复和侧支循环的建立,血压升高较难回复较快,但是有一些特殊造模方法的报道,如球囊或内膜刺激等,血压升高较快,持续数周,猴子模型会保持更长。大动物模型由于心血管系统和内分泌系统和人类相似程度高,对于器官损害的研究来说,能更好地模拟人类疾病。
1K1C的模型可以获得比较稳定的血压升高,而造模时间和饮食钠摄入量对模型的血压影响较大。2K2C模型双肾血流阻断引起快速的、严重的血压升高,可以引起脑小动脉斑块或血栓,而导致自发性脑卒中几率大增,非常类似人类疾病。
【模型评估和应用】肾性高血压在人类中常见,该类模型较好地模拟了这种疾病。诱发肾性高血压的手术操作简便易行,效果稳定可靠,同一性强。而且在多种动物上可以制备,根据实际研究需要和实验设计选取动物的灵活性很大。其中,两肾一夹仅一侧肾动脉狭窄,而另一侧肾脏功能正常,故其血压升高主要是由于肾素-血管紧张素系统激活所致,明确的病理机制使模型成为国际上最常用的经典的高血压动物模型,它是目前筛选降压药物和抗心肌纤维化药物选用较多的一种模型,也用于高血压发病机制实验研究。较重的高血压模型对多器官损害的机制研究有更大的应用性,特别是大动物模型和人类疾病相似度高。