导语：

肺动脉高压的病理生理学机制尚未完全阐明，目前的治疗方法对病畜的生存和生产效能效果普遍较差。因此迫切需要研究其致病机理，改进治疗方案。动物模型是我们研究肺动脉高压发病机制和治疗方案的重要媒介。
 

肺动脉高压（Pulmonary hypertension，PH）是以肺血管重塑及肺动脉压力升高为特征的难治性肺血管疾病，是由已知或未知原因引起肺动脉压力升高超过一定界值的一种血流动力学和病理生理状态，可以导致右心肥厚衰竭而死亡。

按临床、治疗和病理生理学特点，肺动脉高压分为5类：动脉型PH、左心疾病导致的PH、肺病或缺氧导致的PH、肺动脉阻塞导致的PH、未知因素导致的PH。尽管不同亚类PH的病因不同，但都表现出相似的病理变化，包括肺血管内侧肥大、内膜增生和纤维化、外膜增厚伴随中度血管周围炎症细胞浸润、丛状扩张性病变以及原位血栓形成，肺血管不断增生、重构使血管部分闭塞，肺血管阻力增加，导致进行性右心衰竭和功能衰退，甚至死亡 。

目前，大小鼠PH动物模型已被广泛用于研究 PH 的病理生理学并开发新的治疗策略。

啮齿动物在肺动脉高压中的应用
 

其中建立 PH 模型的方法主要有野百合碱（monocrotaline，MCT）、低氧吸入诱导法、注射法和外科手术介入分流术等方法。
 

01 野百合碱诱导模型

野百合碱（MCT）是从野百合种子中提取的一种吡、咯、烷生物碱，它能够引起肝毒性和肺动脉高压。
 

MCT模型的特征在于内皮细胞凋亡和血管周围炎症，这与人肺动脉高压发病的生理病理机制类似。MCT模型能够更好地帮助我们了解肺血管重塑的过程以及炎症反应在其发病机制的重要作用。且模型具有技术简单、可重复、时间短、稳定性好、低成本等优点。

造模步骤

1、将雄性SD大鼠（200~250g）随机分为空白对照组和野百合碱实验组。

2、将野百合碱组大鼠一次性皮下注射MCT （60mg/kg体重），根据体重向对照组大鼠注射等量的无菌生理盐水。

3、将两组大鼠置于相同环境SPF饲养室中，保证饮水和粮食，自由采食， 并每天检查一次。

4、分别在注射完MCT后两周和四周取材，每个时间点各取出6只进行 采样表征研究。
 

大鼠右心室收缩亚波形图


实验组大鼠心脏超声检测结果及统计图

超声检测结束后，右心导管检测显示野百合碱肺动脉高压组右心室收缩压较对照组明显升高；随后称量实验大鼠右心室质量、左心室及室间隔质量，结果显示与对照组相比，野百合碱肺动脉高压组 RV/(LV +S) 比值升高。
 

实验组大鼠肺组织 HE 染色检测
 

相对于对照组，模型组大鼠肺组织形态学指标出现明显变化，出现血管内皮细胞损伤，细胞分布不均，动脉管壁明显增厚伴玻璃样变，小动脉管腔狭窄，肌化明显，肺组织有大量炎性细胞浸润，肺血管密度变小。

02 低氧诱导模型

低氧性肺动脉高压是临床常见的一类，常由慢性呼吸系统疾病，如慢性阻塞性肺疾病、睡眠呼吸暂停、高原病等导致。慢性缺氧会引起内皮细胞损伤，以致相关舒缩因子失衡，增加肺血管收缩反应并促进血管重塑，最终发展为肺动脉高压。近年来缺氧性肺血管收缩和肺动脉重塑的研究主要侧重于内皮素-１、一氧化氮、环氧合酶和腺嘌呤核苷酸途径。

大小鼠造模步骤

1、将低氧箱氧气浓度预设为10%，选择成年雄性C57小鼠/SD大鼠 作为本次试验的对象，分别设置空白组和低氧组 。

2、将低氧组小鼠/大鼠置于低氧箱中，并打开笼盖以便充分保证箱内空气循环，保证充足饮食。并在箱内放置除湿盒和钠石灰，以保证箱内空气正常湿度和CO2浓度。

3、每天检查一次小鼠状况，每周更换垫料、除湿盒和钠石灰。对照组动物置于相同环境常氧饲养室，除氧气条件外，其他环境相同。

4、保证12h定时光照和黑 暗环境，分别在缺氧暴露三周（大鼠）和四周（小鼠）后，将动物取出，对动物肺动脉高压病理发展进行评价。

>>>>小鼠肺小动脉病理HE染色结果
 

与空白组比较，模型组小鼠的肺小动脉壁明显增厚，管腔狭窄，组织间隙变小，血管周围有明显炎性细胞浸润，有血管重塑表现；WT%、WA%均显著升高，差异均有统计学意义（P＜0.01）。

>>>>小鼠免疫荧光法检测肺组织 α-SMA 蛋白表达水平
 

左：空白组；右：模型组
 

与空白组比较，模型组小鼠肺组 织的 α-SMA 荧光强度明显增强，肺小动脉平滑肌层增厚；完全肌化肺小血管比例显著升高，差异有统 计学意义。

>>>>大鼠肺小动脉病理HE染色结果

随低氧时间的延长大鼠肺小动脉壁逐渐增厚( 图中黑色箭头所示) ，尤其是中间平滑肌细胞增殖明显。

>>>>大鼠右心室比重和平均肺动脉压
 

随着低氧处理时间的延长大鼠平均肺动脉压( mPAP) 明显增加，且右心室占全心的比重 RV/( LV+S) 也明显增加。
 

03 肺栓塞模型

肺栓塞（pulmonary embolism，PE）是由内源或外源性栓子阻塞肺动脉，引起肺循环和右心功能障碍的临床综合征 。

慢性血栓栓塞型肺动脉高压（ chronic thrombo embolic pulmonary hypertension，CTEPH）是PH 的一种独特形式，是急性肺栓塞或肺动脉原位血栓形成的长期后果，表现为肺动脉增大、内膜受损及周围血管阻塞 。

操作方法：注射血栓或者异物。

血栓模型：是从自体或供体（异源）动物获得血液样本在体外凝结成血栓，然后再将其注入实验动物中

注射血栓可较好表现急性肺栓塞的病理生理情况，但是由于离体血凝块的大小和体积均不规则，难以保证肺血管阻塞的程度和持续性，而且自体PE模型还需要进行２次手术，在大鼠、兔或猪中会产生循环休克，操作复杂。
 

注射异物：将惰性材料注入颈静脉的方法来模拟肺栓塞，包括大鼠、兔、狗、羊、猫、猪都可以建立慢性血栓栓塞肺动脉高压模型。

将体质量（35-0-500ｇ的大鼠，通过右颈静脉注射聚苯乙、烯、微球（15-25 μｍ，130万-195万个珠／100ｇ）。该方法可以控制进入肺部的微球数量，较准确地增加肺血管阻力，还避免发生免疫反应、大鼠纤维蛋白溶解率高等问题。
 

04 手术分流模型

外科分流术主要分为两种: 大中动脉与肺动脉之间的分流，动静脉之间的分流。

由于大、中动脉压力大于肺动脉压力，在大、中动脉与肺动脉之间建立分流可以使体循环的血液分流肺循环，从而使得肺循环血液增多。该造模方法多选取猪、羊、犬等大型动物。