慢性心力衰竭常用动物模型的...展及其在中医药研究中的应用_张倩.pdf

年 月第 卷第 期.，.，收稿日期 基金项目 国家自然科学基金项目（，）；国家重点研发计划“中医药现代化研究”重点专项（）；中国博士后科学基金项目（，）通信作者林生，研究员，：（），：；商洪才，研究员，：（），：作者简介张倩，硕士研究生，：；卫晓红，助理研究员，：慢性心力衰竭常用动物模型的研究进展及其在中医药研究中的应用张倩，卫晓红，陈洁，吴雪芬，夏小凤，武玉卓，王玲燕，夏欢，夏桂阳，林生，商洪才（北京中医药大学 东直门医院 中医内科学教育部和北京市重点实验室，北京）摘要慢性心力衰竭是各种心脏疾病进展到终末期的一系列临床综合征，其发病率和病死率逐年增加，严重威胁人类的生命健康。诱发慢性心力衰竭的基础疾病复杂多样，包括冠心病、高血压病、糖尿病、心肌病等，其发病机制不尽相同，根据不同病因建立与之相匹配的慢性心力衰竭动物模型，对探究慢性心力衰竭的病理生理机制以及中医药应用于防治慢性心力衰竭具有重要的指导意义。因此，该文以心力衰竭的病因为分类依据，总结了近十年来使用较多的慢性心力衰竭动物模型，以及这些动物模型在中医药研究中的应用，以期为研究慢性心力衰竭的发病机制和治疗手段提供思路。关键词 慢性心力衰竭；动物模型；病因；发病机制；心衰发展危险因素；中医药研究 ，（，）（），（），；：.张倩等：慢性心力衰竭常用动物模型的研究进展及其在中医药研究中的应用心力衰竭（，）是由于各种器质性或功能性心脏疾病使心室充盈或射血能力受损而导致的临床综合征。心衰发病率和病死率逐年增加，已成为全球最重要的心血管疾病之一，严重威胁人类的生命健康。近 多年来，虽然针对心衰的发生机制、病理生理及防治均取得了显著成效，但心衰的整体预后仍较差，病死率和再住院率均较高，我国心衰防治面临愈加严峻的形势。虽然传统中药方剂中不乏著名的心衰经方，但是由于作用机制不明确限制了其临床应用。慢性心力衰竭（，）是多种心血管疾病的终末阶段，其病因复杂多样，其中原发性心肌损害和异常，如心肌梗死、冠状动脉疾病、心肌病、心肌毒损害等，是引起心衰最主要的病因。此外，非心血管疾病如内分泌异常（糖尿病、甲状腺疾病）、心脏负荷异常（高血压病、瓣膜病）、心律失常等也可导致心衰的发生。根据心肌收缩和舒张功能障碍，慢性心力衰竭可以分为收缩性心力衰竭和舒张性心力衰竭，收缩性心力衰竭多由冠心病等器质性心脏病发展而来，临床常规使用的药物有利尿剂、血管紧张素转换酶抑制剂（）、受体阻断剂等；舒张性心力衰竭多由高血压病伴左室肥厚、肥厚型心肌病等引起，并且研究发现目前适用于收缩性心力衰竭的治疗方法对于舒张性心力衰竭尚无良好的效果。慢性心力衰竭病因的多样性导致了发病机制的复杂性，也导致其治疗方法的复杂性，因此，根据不同类型的心力衰竭机制制备不同类型的动物模型，对研发防治慢性心力衰竭的药物有着重要的借鉴意义。中药方剂在临床治疗心力衰竭中具有显著的疗效，但是其作用机制尚未完全阐明，限制了中医药现代化发展。因此，本文以心力衰竭的病因为分类依据，总结了近年来使用较多的慢性心力衰竭的动物模型，以及应用这些动物模型确证中药功效并探索其作用机制，以期为研究慢性心力衰竭的发病机制和中医药防治手段提供思路。心肌肥厚诱导的 模型.主动脉缩窄诱导的 模型主动 脉 缩 窄 诱 导 的 模 型 包 括 主 动 脉 弓 缩 窄（，）、升主动脉缩窄（，）和 腹 主 动 脉 缩 窄（，）。、和 种造模方式均是通过增加压力负荷（心脏后负荷）从而引起室壁肥厚，向心性肥大，最终形成心力衰竭。与临床上主动脉瓣狭窄等后负荷增大导致的心衰相关，因此，在研究该类疾病的机制及治疗药物时，可选择、或 模型进行模拟。.主动脉弓缩窄法 模型是 等开发的模型，其机制是主动脉缩窄后，对左心室血液泵出存在固定的阻力，导致心脏左室后负荷增加，造成心肌代偿性肥厚和心肌重构以及心功能下降。目前，常规使用的动物品系有 （）大鼠、昆明（）小鼠、小鼠。具体操作：大鼠（），麻醉固定后，在胸骨上切迹水平处做一个长度.的小水平皮肤切口，找到气管后，在胸骨上纵切 ，缩回胸腺，找到主动脉弓，使用 缝线结扎无名动脉（，）和左颈总动脉（，）之间的横主动脉，用 号针控制缝合的松紧度。术后 周，多普勒血流分析发现 可检测到强血流，而 血流极弱，通过 .可判断 模型是否成功，手术成功后 周发展为心衰。不同型号的针的粗细不同，造成的心衰程度也不尽相同，针径越细，肥大越严重，发展的时间进程越快，研究者可根据不同的需求使用不同型号的针模拟不同程度的心衰。最新的研究报道，等应用 在出生后 和 的 小鼠上成功制备了新生小鼠压力过载模型，极大地拓宽了该方法的应用范围。模型成功制备的关键点在于主动脉的重建，但是由于实验条件以及操作者的手法差异，会让动脉扎紧程度即重建程度略有不同，心肌肥厚和心衰时间进程及程度也会产生差异。该模型死亡率低，结扎点解剖位置明确，实验可重复性强，是目前广泛使用的一种建立心肌肥厚型 的模型。苓桂猪甘汤由茯苓、桂枝、白术和炙甘草组成，是临床上治疗心衰有效的经典方剂之一。等应用 模型，研究苓桂猪甘汤治疗慢性心力衰竭的机制，分别在术后 周和 周时评估其对 的治疗效果，发现苓桂猪甘汤能够双向调节 和 信号通路，抑制心肌肥厚向心衰的发展。.升主动脉缩窄法 模型与 模型相类似，均是通过缩窄主动脉，造成左心室血液流出受阻，最终导致压力负荷型心力衰竭。模型选用的动物品系有 大鼠、小鼠、豚鼠、新西兰兔、犬、小型猪等。雄性小鼠的具体操作：小鼠麻醉固定，建立人工气道，开胸，充分暴露升主动脉后，用 丝线穿过升主动脉（距离主动脉根部.），用 号针控制收缩程度。也有研究者使用带塑料套管丝线来控制升主动脉缩窄程度。操作方便、重复性好、造价相对低廉，其与 种模型均较容易发展为心力衰竭，只有结扎位点稍有差异（图），所造成的症状与临床左心衰、右心衰症状相似，能很好地模拟压力超负荷导致左室肥厚的演变过程。需要注意的是在操作过程中，缩窄程度尽量保持一致，以保证实验的平行性；其次要控制合适的缩窄程度，缩窄过松，模型不易成功，缩窄过紧则容易形成急性左心衰竭，模型死亡率较高。芪参益气滴丸（）是利用现代工艺提取中药黄芪、丹参、三七和降香的有效活性成分精制而成的中药复方滴丸制剂，具有益气通脉、活血止痛的功效，临床上广泛用于心血管疾病的治疗。为了研究 及其主要成分治疗心肌肥 年 月第 卷第 期.，.，主动脉弓缩窄；升主动脉缩窄。图 与 缩窄部位示意图.厚致 的药效机制，等应用 建立心肌肥厚致 模型，在术后 周到 周给予、单独给予主要成分黄芪甲苷、丹参素、三七皂苷 和药材降香，及联合给予黄芪甲苷、丹参素、三七皂苷（按不同组合方式），结果发现，能显著抑制 引起的大鼠心肌肥厚向心衰的进展，其作用机制与其改善能量代谢、氧化应激、分子伴侣、蛋白质修饰、离子转运、细胞凋亡等多条途径相关。其中，的主要成分黄芪甲苷、三七皂苷 承担改善能量代谢的作用，丹参素负责抗氧化的作用，而降香通过调节离子通道或蛋白质修饰发挥辅助作用。该研究通过应用 模型和组学技术，证明了中药复方配伍的合理性。.腹主动脉缩窄法 模型是通过人为缩小腹主动脉直径，引起心脏后负荷增加，心肌代偿性肥厚，长期后负荷过重，最终心脏功能失代偿，形成心力衰竭。目前 常规使用的动物品系有 大鼠、大鼠、小鼠、新西兰兔、绵羊等。具体方法：将缩窄环或注射针头与腹主动脉进行捆绑，使腹主动脉部分狭窄，增加外周循环阻力，造成压力负荷而诱导心衰。研究发现，造成腹主动脉大约 的狭窄即可形成心衰。因此可通过术前术后的超声腹主动脉狭窄大于，初步判断造模是否成功；继而在建模后 周通过超声心动图测量左室后壁厚度、室间隔厚度和左室射血分数（，）来评价模型是否成功，其中 降低至左右，提示造模成功。此模型的优点在于易发生心衰，且操作方便，重复性较好，造价低。属于压力负荷型引起的，引起肾血流灌注不足，激活肾素血管紧张素醛固酮（）系统，造成体内水钠潴留，血管紧张素转化酶（）增加，使血管紧张素（，）转化为血管紧张素（），从而收缩血管，加重心脏负荷，引起心肌重构，导致心衰。与 模型相比，本建模方法能较好地模拟神经内分泌系统激活以及左室收缩功能障碍，并且手术操作简单，成模率高，死亡率低，适合研究压力负荷过大而致的心肌肥厚，心衰代偿期到失代偿期病理及临床表现的变化，该模型与人类心力衰竭进展的临床相关性更大。生脉散是由人参、麦冬和五味子组成的经典名方，具有益气补血生津之功，临床用于治疗气阴两虚证。益气复脉（冻干粉）作为生脉散在临床上的常用制剂，在治疗 中取得了良好的效果，等采用 模型研究其机制作用，发现益气复脉治疗 的潜在机制是通过增强心肌线粒体功能，调控心肌能量代谢实现的。.异丙肾上腺素（，）和 诱导的 模型 和 分别作用于心肌细胞肾上腺素 受体和血管紧张素受体，使心肌收缩力增强，心率加快，心输出量和心肌耗氧量增加，长期作用可导致心肌肥厚和心脏纤维化。.诱导的 模型 是肾上腺素 受体激动剂，通过激活 信号通路，导致细胞内钙浓度增高，心肌过度收缩，耗氧量增大，负荷加重，最终发展成心衰。使用 诱导 经常使用的动物品系有 大鼠、大鼠、小鼠。罗时珂等使用不同剂量的 干预 大鼠，周后测量超声心动图、血清 型钠尿肽（）、心脏质量指数等指标进行心衰模型的评估，发现按照.腹腔注射 周是 成功诱导 较为适宜的频次和剂量。短期高剂量的 干预大鼠，会引起大鼠亚急性心肌梗死，等间隔 连续 次通过皮下注射 后，成功诱导大鼠亚急性心肌梗死。等选用 周龄的 小鼠，皮下注射 ，连续 ，测得的超声心动图中 降低至.，心衰标志物、等指标较之空白组均有明显升高，成功复制了小鼠心衰模型。诱导的 模型操作简单、效果稳定，常用于研究缺血性心脏病致 的机制，评价药物的药效作用。复方丹参滴丸是由丹参、三七和冰片组成的中药复方滴丸制剂，临床上常用于缺血性心脏病的防治，且已通过美国食品药品监督管理局（）期临床试验，但其药理机制尚不清晰。等应用 致心肌损伤模型，研究复方丹参滴丸的效应机制，结果发现复方丹参滴丸能够显著提高 干预大鼠的存活率，减轻心肌纤维化，其作用机制与改善心肌组织的代谢有关。.诱导的 模型 是 系统的主要效应物质，能够调节血管功能，可以有效地诱导压力超负荷，刺激心肌肥大，最终导致心力衰竭。使用 诱导 经常使用的动物品系有 大鼠、小鼠。常规选用 周的 小鼠在皮下植入 微量缓释泵，给药剂量为.，持续 周；也有研究者以.剂量干预 周。根据文献报道，作用浓度及作用时间的不同，导致小张倩等：慢性心力衰竭常用动物模型的研究进展及其在中医药研究中的应用鼠心脏功能如射血分数有所差异。应用 诱导 的方法可对心衰前期的心脏病理性肥厚及心脏代偿功能的变化进行模拟，用于对心肌纤维化的病理学研究和新型 类抗心衰药物的评价。生脉注射液是生脉散在临床上另一常用制剂，李益萍等在研究生脉注射液对慢性心衰动物的干预效果时，使用 诱导的 模型，结果发现，生脉注射液能够减轻心肌细胞肥大和细胞凋亡，保护肥厚心肌细胞中的线粒体功能，抑制心肌纤维化。心肌梗死诱导的 模型通过心肌梗死诱导 是目前使用较为成熟的模型，也是探索新的心梗治疗方案的有效模型。急性心肌梗死初期会发展为左心衰竭，但随着左室重构的持续发展，会引起肺动脉高压，继而影响到右侧心脏，导致右心室肥厚，形成右心衰，最后全心衰竭（也可发生室间隔穿孔、乳头肌断裂等而突然出现全心衰竭）。冠状动脉血流受阻是造成心梗的主要原因，因 而，冠 状 动 脉 左 前 降 支 结 扎 法（，）和冠状动脉微栓塞法（，）是模拟心梗后 的主要方法。.冠状动脉左前降支结扎法 是复制心梗模型最常用且较为成熟的方法。心肌梗死引起心肌细胞丢失，炎细胞浸润，成纤维细胞转化为肌成纤维细胞，胶原分泌增多，代谢紊乱和能量耗竭等改变，最终导致心肌重塑和心肌纤维化，发生。一般选用 大鼠，具体操作方法：大鼠麻醉后，气管插管连接呼吸机，于第三至第四肋间开胸，充分暴露心脏后，在左心耳与肺动脉圆锥交界处平左心耳下缘 处结扎，可观察到被结扎血管相应供血区颜色黯淡变白。心梗成模可参照术后心电图的表现，出现 个病理性 波。心梗后常规饲养 周可达到心衰，通过超声心动 图 测 量 左 室 射 血 分 数（）、左 室 短 轴 缩 短 率（）、血 进行心衰指标的验证。该模型常用动物有 大鼠、小鼠、新西兰兔、山羊、犬、小型猪等。较之小鼠，使用大鼠制备该模型，可行性更高，手术操作更容易，取材更多；且较之大型动物花费更低，是心衰模型常用且较为成熟的选择，在评价中药改善心梗致 的效应机制领域得到了广泛的应用。研究者应用该模型，开展过诸如芪苈强心胶囊、芪参益气滴丸、升陷汤、固本培元散、芪丹利心丸等多种传统中药复方的药效和药理机制研究，较为全面地阐释了中药复方治疗 的科学内涵，为推进中药现代化研究提供了可靠的实验依据。此外，中医证型是研究中药方剂作用时必须考虑的一个因素。目前研究者在心梗致 模型的基础上，结合慢性睡眠剥夺、腺嘌呤灌胃等干预成功建立了 气虚血瘀型、肾阳虚型模型。气虚血瘀证是 最常见的证型，吴昱杰等在研究人参补气颗粒治疗 证候疗效特点时，使用 结扎复合慢性睡眠剥夺诱导 气虚血瘀证大鼠模型，术后通过对大鼠活动、抓力、精神状态、舌脉等的观察，评估证候指标，药物干预 周后评估其心功能及相关蛋白的表达，从蛋白质组学层面阐明了复方人参补气颗粒干预 气虚血瘀证的机制。苗淑杰等在研究冠脉通片对心肌梗死的改善作用时，选用腺嘌呤灌胃结合 结扎法建立大鼠肾阳虚型 模型，为冠脉通片治疗 的证候特点提供药理学参考。.冠状动脉微栓塞法 是通过加压后的球囊直接阻断冠状动脉血流后持续一段时间，通过长期的心肌缺血诱导心衰。该模型广泛用于研究左室重构以及梗死区域细胞和分子机制，且与临床上缺血再灌注损伤的病理生理发展过程有一定的相似性，可应用于缺血再灌注损伤的研究。目前该方法常使用大型动物，如 犬、小型猪、山羊等，其中由于小型猪、羊器官大小、冠状动脉解剖学、免疫学和生理学与人类相似，是临床前方案中最具吸引力的模型。具体操作：从股动脉穿刺或右颈总动脉穿刺，将瓶颈支架（一种被瓶颈形状的聚四氟乙烯管包裹的涂层支架）植入冠状动脉左前降支（）、回旋支（）近端以堵闭前向血流，检查示左室心肌梗死面积占左室总面积的 以上，即成功建立慢性缺血性心力衰竭模型。由于冠状动脉球囊堵闭法模型制备的技术要求高，介入手术过程中动物易发生室颤造成死亡率过高，可以通过反复多次冠状动脉内微球栓塞，直至，以此减少动物造模过程中的死亡。大型动物心脏在解剖结构、血流动力学、生理等方面与人类具有高度相似性，具有非常重要的研究价值，但是由于大型动物成本高、繁殖周期长、实验设施缺乏，不适用于标准台式研究；其基因编辑困难且所需药物剂量大，不利于药效评价；同时大型动物试验伦理存在较大争议，极大的限制了该模型的应用。高血压病诱导的 模型高血压病是临床上导致 的常见基础病之一。高血压病诱 导 的 模 型 主 要 有 种：盐 敏 感（，）鼠 诱 导 的、醋 酸 脱 氧 皮 质 酮（，）盐型高血压诱导的 与自发性高血压大鼠（，）诱导的。其中“盐敏感性”的概念是 年 等依据高血压病患者对高盐摄入的反应及水钠潴留程度提出的，即由于摄入高盐而引起血压升高。通过给 鼠食用水中添加高盐，或给常规动物使用，结合饮食中的盐负荷，诱发高血压。而 大鼠是一种自发性高血压大鼠模型，这 种模型造成的心血管重塑特征为容量 年 月第 卷第 期.，.，负荷型高血压，导致心肌肥厚、纤维化和内皮功能障碍。.鼠诱导的 模型 大鼠是一种遗传性盐敏感性高血压动物模型，可用于研究代偿性肥厚到心力衰竭的过渡阶段的机制。具体操作：使用 周龄 大鼠进行 高盐饮食喂养至 周，当从开始喂食高盐饮食时，大鼠就处于高血压状态，血压甚至达到 以上。喂食高盐饮食 周后，与正常组相比，模型组大鼠行为异常，如精神亢奋、抓取时反抗激烈、毛发枯槁、无光泽等，但是心动超声结果显示模型组大鼠的 保持在 以上，这类心衰称为射血分数保留型心力衰竭（），约占所有心衰的。研究发现从不同年龄开始高盐饮食的饲养会出现不同表型的心脏衰竭。此模型病理结果来自盐和水潴留，与人类高血压病导致心衰的进展相似，该方法的优点是无需外科手术，操作方便、简单且成模率高，通过超声心动图测量其心功能即可判断模型成败。该模型可用于评价对 有效药物的效应机制研究。桂枝汤和小青龙汤是均含有桂枝、芍药、生姜和甘草等中药的传统方剂，在临床上用于治疗舒张性，有研究者应用 模型探寻其作用机制，结果表明桂枝汤和小青龙汤可以通过调节交感神经相关功能，从而抑制 模型导致的 进展。.诱导的 模型应用，可诱导体内心血管系统发生氧化和炎症应激反应，从而模拟相关 模型。常用动物品系为 大鼠、小型猪等。具体操作：首先切除大鼠单侧肾脏（塑造单侧肾功能障碍），继而腹腔注射 或皮下植入 缓释泵，同时给其饮用含 的水，处理 后即可形成心衰。等在将雌性白猪麻醉后于腹股沟处皮下植入，然后喂食含有大量盐（）、胆固醇（）、粗脂肪（）、胆酸（.）和糖（）的食物，持续 周，发现与正常组相比，实验组出现左心室向心性肥厚，左室舒张末期压力容积关系（）明显左移，但 值均大于，形成。该模型是基于 风险因素建立，结合了高血压、高血脂等危险因素，病理表现为氧化应激、炎症、心血管疾病，超声显示左室收缩功能保留，舒张功能障碍，升高，与人类患者所报道的左心室容积减少、心血管重塑过程相似，是一种不依赖于血管紧张素的高血压和心肌重构模型。五苓散是由猪苓、泽泻、白术、茯苓和桂枝组成的传统方剂，具有温阳化气、利湿行水的功效，在临床治疗舒张性 取得了较好的疗效。吴君等发现五苓散干预 高血压大鼠 后，能够明显降低血压，为五苓散治疗 提供了实验证据。.诱导的 模型 大鼠是从 品系大鼠近交繁殖中筛选出来的具有自发性高血压的大鼠。不同周龄的 大鼠会表现出不同阶段的心衰表型，从 大鼠的自身特点来看，大鼠在出生后 周龄前尚未形成高血压；在 周龄期间自发形成高血压；周龄左右，心肌细胞肥大，周龄后左心室壁肥厚进行性加重，逐渐引起心脏舒缩功能障碍；周龄，可出现充血性心功能衰竭。等采用 周龄 大鼠，继续饲养 周可形成高血压性心力衰竭；等选用 周龄的 鼠高脂饲料喂养 周，建立高血压性心力衰竭模型；等选用 个月龄的 饲养 周后形成慢性高血压诱发的心力衰竭模型。等在 个月大的 大鼠中观察到大鼠出现劳力性呼吸，解剖后发现右心室肥厚、胸膜心包积液、肺充血、左房血栓和腹水等心衰症状。该模型是最接近人类原发性高血压病理生理的遗传性动物模型，经历了高血压前期、高血压发展和持续、心脏代偿性肥大最后到心力衰竭等过程，是研究高血压心肌纤维化较为理想的实验动物。清眩降压汤为陈可冀院士根据多年经验总结的自拟方剂，主要由竹茹、茯苓、龙胆草、川芎、天麻、黄芩、黄连、菖蒲、龙骨、牡蛎、黑栀子、桑寄生和夏枯草组成，在临床上应用于高血压病的治疗。等研究发现清眩降压汤可以降低 血压值，改善 大鼠由于高血压引起的心脏纤维化。选择 大鼠模型可以很好地模拟高血压病逐渐发展为慢性心力衰竭的病理过程，能够更好地阐释中药、方剂在治疗 的有效性，为中医药防治高血压病引起的 提供强有力的证据。糖尿病诱导的 模型随着肥胖患者的增多，全球糖尿病的发病率逐渐增多，因此糖尿病患者发生心衰的风险也日趋增高。糖尿病性心肌病（，）是糖尿病引起的可导致 的病理状况，其早期特征是舒张功能异常，后期在没有血脂异常、高血压病和冠状动脉疾病等基础病的情况下出现心力衰竭，射血分数通常不降低，因此，糖尿病诱导的 模型属于。目前，常用的糖尿病诱导的 模型包括糖尿病基因突变型小鼠，如 、基因突变鼠，肥胖型糖尿病大鼠，以及由 肥胖糖尿病大鼠与 心衰大鼠交配而来的高血压糖尿病大鼠（大鼠）等。.糖尿病基因鼠（、突变鼠）小鼠是在糖尿病基因的瘦素受体编码上有一个突变点，在 周时左室质量和壁厚显著增加，在 周时左室舒张末期容积减少，舒张末期压容积关系增加，这与心衰时心室顺应性降低和舒张功能障碍相一致。小鼠是一种瘦蛋白缺乏的肥胖模型和 型糖尿病模型，饲养至 周张倩等：慢性心力衰竭常用动物模型的研究进展及其在中医药研究中的应用时，小 鼠 发 生，收 缩 力 和 松 弛 力 受 损，形 成心衰。此外，也有研究表明小鼠与果蝇的心脏功能数据存在一定的相似性。果蝇的心脏是一个非常简单的管状结构，没有明确的心房或心室结构，但在发育调控方面与脊椎动物有相似之处。研究表明，果蝇可以模仿糖尿病心脏功能障碍，等收集所有关于糖尿病果蝇心功能障碍模型的可用信息，发现这些信息可以补充来自小鼠模型的功能数据。果蝇心脏模型有潜力为理解糖尿病心功能障碍的分子原因和快速评估候选治疗方法做出重要贡献。选择糖尿病基因鼠模型的优势在于无需手术或者药物处理，减少了操作过程手法误差；、突变鼠的瘦素稳态失衡，易导致肥胖、糖尿病、内皮功能紊乱，出现 的心衰表型，特别适用于对糖尿病患者心肌能量代谢异常机制的研究，以及对 机制的深入探索。此外，由于糖尿病基因鼠发生 的进程缓慢，随着年龄增大心功能方面的变化在研究中不可忽视。糖尿病患者经常发生血管病变，丹参注射液常用于糖尿病血管并发症的防治。等用高脂饲料喂养 小鼠构建糖尿病心衰模型，阐明了丹参注射液在糖尿病小鼠中对血管平滑肌的保护作用的分子机制。等应用 小鼠糖尿病模型，探索了淫羊藿主要单体成分淫羊藿苷对心脏的保护作用，发现淫羊藿苷可通过改善线粒体功能，减轻糖尿病引起的糖尿病心肌病。.大鼠基因型肥胖大鼠模型中使用最广泛的是 大鼠，包含瘦型和肥胖型 个亚型，其中只有肥胖型 大鼠类似于人类肥胖和 型糖尿病早期阶段，其左心室质量和舒张功能障碍，左室等容舒张时间延长，类似 的特点。另外 肥胖糖尿病（，）大鼠是肥胖型 大鼠中能够发展为严重 型糖尿病的大鼠，它常合并轻度高血压，左心室质量增加不甚显著，但存在舒张功能障碍；使用肥胖型 和 型大鼠可以比较肥胖和糖尿病对心功能的影响，其中瘦型 可作为空白对照组。.高血压糖尿病大鼠 大鼠是由 大鼠与 心衰大鼠交配而来，目前被广泛作为 动物模型。研究表明，肥胖型大鼠从 周龄开始出现高血压和左室肥厚（）；在 周至 周期间出现严重的舒张功能障碍，超声心动图显示左室流入信号受限，值增大，左房面积增加，超声心动图和有创血流动力学均显示左室收缩功能得到保留；周时肺质量体质量比增加，提示 伴肺充血，且有严重的肾小球滤过损伤，左室后壁和室间隔厚度增加，心房肥厚，表现为肺水肿，舒张功能受损，但心脏收缩功能、心排血量和心室容积得到保留。等发现 周龄雄性肥胖型 大鼠与瘦型 大鼠的平均动脉压、特征性主动脉阻抗以及对苯肾上腺素的反应性均有增加，但只有肥胖型 大鼠在保留收缩功能的情况下，表现出舒张功能受损和舒张末压力容积关系上移，以及 的发生。由于 患者中女性较多，有研究者对雌性与雄性肥胖型 大鼠进行心功能的比较，发现两者发生舒张功能障碍的严重程度相似，因此雌性肥胖型 大鼠是 中女性患者对应的动物模型，适合研究新的治疗干预措施。高血压合并糖尿病大鼠模型模拟了 患者代谢综合征的特点，由于目前临床上缺乏治疗 的有效方案，大鼠可以用于筛选对 有效的复方及化合物，在评价中药治疗高血压糖尿病等复杂疾病导致的 领域大有可为。心动过速性心肌病诱导的 模型心动过速性心肌病（，）是由心动过速引起的心肌病，长期慢性心动过速或持续快速心脏起搏可引起心脏扩大和心功能不全等类似扩张型心肌病的表现，容易发生心力衰竭。快速起搏器诱导心衰的模式区别于缺血性心衰，多在大型动物如猪、羊、犬等进行造模。选用猪进行快速起搏诱导 的具体操作：全麻下在右侧颈部三角区内纵行切开分离右颈内静脉，经右侧颈内静脉穿刺植入主动起搏电极至右心耳。按照 次 的频率快速起搏右心房 周，周后，模型组开始出现食欲下降、活动减少、呼吸急促等心力衰竭表现，周时出现四肢浮肿、尿少等明显心衰症状。除了从静脉途径植入起搏器外，通常还可以通过直接开胸后将起搏器直接与心室相连，通过起搏心室构建模型。等选用库普沃斯母羊（）在全身麻醉下左外侧开胸固定，将一个电极与左心室壁相连，用于左心室起搏，同时连接了能够测量血流动力学、动脉压、心输出量等相关的仪器，次 左心室快速起搏，连续 后，测量相关数据，平均动脉压、心输出量降低，左心房压、心钠肽（）和 等上升，提示心衰模型成功。快速起搏器诱导 模拟了心律失常引起 进展的过程，可通过调整起搏部位、起搏频率、起搏持续时间复制出不同程度心功能损伤，用来研究 不同阶段病理生理的改变、分子生物学的特性、神经内分泌的变化以及药物干预的效果。抗肿瘤药物诱导的 模型临床试验发现，抗肿瘤药物的应用会增加患者心血管风险，而自身患有心血管疾病或者具有潜在的心血管疾病风险患者对抗肿瘤药物的心血管毒性更为敏感。其中，阿霉素（，）是临床广泛使用的抗肿瘤药物，临床证据发现其存在较大的心脏毒性，因此临床上研究抗肿瘤药物的心脏毒性时多采用阿霉素诱导，国内外许多研究者使用阿霉素成功建立了慢性心力衰竭模型；另外也有部分学者使用顺铂（，）等药物进行慢性心力衰 年 月第 卷第 期.，.，竭的诱导。.阿霉素诱导的 模型 是一种有效的蒽环类广谱抗肿瘤化疗药物，但是阿霉素可损害机体各脏器组织，以心脏损害最常见，其特点为慢性、蓄积性，是建立 模型的理想药物。常规使用的动物有 大鼠、大鼠、小鼠、新西兰兔、果蝇等。具体操作：选用 大鼠（），按照.腹腔注射，每周 次，连续 周，共 。研究表明不同的给药剂量和频率，会导致模型的成功率、死亡率、成模质量有所差异；并且成模率与单次给药剂量高低无较大关联，而与累积剂量有关，累积剂量在低于 时通常不易引发心衰。该模型适用于建立充血性心衰、心肌病心衰模型，方法较为简便易行，且可预测心衰的形成时间。斑马鱼具有优良的遗传和胚胎模型系统，体积小、胚胎发育迅速，具有与人类遗传相似的疾病特征，适用于基因修饰和药物筛选；其成本低，胚胎及成年模型均可使用，有助于对心肌病引起心衰发病机制的理解，并为新的治疗提供潜在的靶点。等建立了阿霉素诱导的心肌病斑马鱼模型，用于筛选心衰治疗靶点相关的小分子，是高通量体内药物筛选的合适工具。近些年，肿瘤心脏病学研究得到了长足的发展，临床上治疗 疗效较好的中药复方在治疗肿瘤心脏病方面亦显示出了巨大的潜力。动物实验表明，益心泰胶囊（由黄芪、丹参、泽泻等组成）、复方丹参滴丸、芪参益气滴丸等均能够减轻 诱导的心肌损伤和心功能障碍，抑制心衰，为推动中医药在肿瘤心脏病领域的应用提供了有力的实验证据。.顺铂诱导的 模型 容易使心肌细胞发生氧化应激，激发炎症反应，从而诱导心脏毒性和心力衰竭。诱导 模型的具体操作：选用 大鼠腹腔注射 ，每 注射 次，一共 ，注射 次，左心室射血分数可降低至，其心衰相关指标均有升高。此模型可以用于研究抑制 的心脏保护剂。总结与展望慢性心力衰竭是各种心血管疾病的终末期，已成为威胁中老年人群生命健康的主要疾病。然而，由于其发病机制的复杂性，极大限制了治疗药物的应用。建立可靠的慢性心衰动物模型对于探明 的病因、发病机制及研发新药均具有重要的意义。根据 的致病因素选择特定的动物模型，能更加直观地展现疾病的病理特点，为探索疾病发病机制提供科学基础（图）。长期心肌肥厚导致负荷增大诱发的心衰模型，多采用、或 法；心肌梗死以及再灌注损伤引起的心衰模型，多采用冠状动脉结扎的方法建立；而对于高血压病、糖尿病等由慢性疾病发展为心衰的动物模型，多采用相应的基因型鼠进行模拟，其中肥胖型 鼠能更好地复制 患者体内复杂的病理过程。然而，由于临床上 的危险因素较为复杂，至少包含 个危险因素，如何将这些危险因素统一到模型上，对科研人员也提出了更高的要求，需要综合评价考虑。如 等创造性地提出了“”策略，将高血压、高血糖、肥胖衰老等集于一体的大鼠模型模拟心衰患者体内的复杂性，发现 靶向线粒体炎症通路可减轻慢性心衰患者的症状，为相关模型的建立思路提供了重要参考。图 基于 致病因素构建的慢性心力衰竭动物模型.张倩等：慢性心力衰竭常用动物模型的研究进展及其在中医药研究中的应用 除了前文所提到的与心衰危险因素相关的动物模型外，还有心脏瓣膜病动物模型，常采用大鼠、小鼠、犬等动物，通过人为破坏心脏瓣膜导致，但是其操作难度高，且死亡率很高，故目前使用较少。另外，随着肿瘤放疗的应用，放射诱发心脏病（，）导致的心力衰竭引起了重视，相应的动物模型可用于对放射性治疗后心衰的药物研发。随着分子生物学技术和基因工程的发展，基因敲除型的小鼠、转基因鼠也逐渐应用于心衰模型的制备中，可以更精准地探究疾病的发病机制，明确药物的作用靶点，为靶向治疗和靶向药物的研发提供了重要依据。综上，研究者应根据具体的实验目的选择尽可能近似于人类疾病实际情况的动物模型，必要时通过多种模型进行相互验证，让结果更加可靠，这对深入阐明慢性心力衰竭的发病机制和研发防治慢性心力衰竭的药物具有重要意义。中医药是中华民族历史长河中的瑰宝，临床上已有多种经典名方和临床验方及其制剂用于慢性心衰的治疗，但是中药复方多成分多靶点使得治疗机制尚不清晰，因此严重制约了其临床应用和推广。近年来，科研人员借助动物模型进行实验探索，将临床治疗慢性心衰疾病常用药、常用方进行治疗机制的阐明，验证其有效性，并且运用现代色谱分离技术，剔除无效成分，富集获取中药的有效成分，减少药物毒副作用，同时结合多组学技术，让中药防治慢性心衰“讲得清楚、说得明白”，为中医药的“守正创新”和中医药现代化进程提供有力支撑。参考文献 中国心血管健康与疾病报告 概要 中国循环杂志，（）：心力衰竭合理用药指南（第 版）中国医学前沿杂志（电子版），（）：，（）：，：.，：吕丹，鲍丹，董伟，等 主动脉缩窄术模型小鼠成模早期评价技术 中国实验动物学报，（）：，（）：，（）：，：，（）：赵晓静，崔长琮，张海柱，等 豚鼠慢性充血性心力衰竭及致心肌肥厚模型的研究 医学研究生学报，（）：，：张涛，高长青，李力兵 兔慢性充血性心力衰竭模型的实验研究 南方医科大学学报，（）：朱林强，周永焯，谢晓明，等 腹主动脉缩窄术致大鼠慢性心衰的建模与体会 现代医院，（）：罗敏，王远敏，赵福坤，等 丹参酮对腹主动脉缩窄大鼠肥厚心肌血管紧张素受体及 信号通路的影响 中 药 药 理 与 临 床，：.，：，：，（）：谭巍，任澎 腹主动脉缩窄法建立大鼠心衰模型的研究实验动物科学，（）：，：罗时珂，李萍，程晓曙 异丙肾上腺素诱导慢性心力衰竭大鼠模型的建立 重庆医学，（）：，：，：，：年 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