心肌缺血再灌注损伤 (MIRI) 小鼠/大鼠模型实验设计方案
物种与品系: 推荐首选 雄性 C57BL/6 小鼠 (遗传背景清晰,广泛用于心血管研究)。备选 雄性 SD 大鼠(心脏更大,操作相对容易,但成本高、耗材多)。年龄与体重:
小鼠:8-10 周龄(比原方案稍大,生理更稳定),体重 22-28 g。大鼠:8-10 周龄,体重220-280g(原方案180-200g偏轻,此范围更常见且稳定)。来源与饲养: 使用 SPF(无特定病原体)级动物。适应性饲养 至少1周,标准光照周期(12h/12h),自由饮水,标准饲料。实验前禁食 4-6小时(不禁水),减少麻醉和手术风险。
伦理审批: 所有实验操作必须获得所在机构的 动物实验伦理委员会批准。
兴。
假手术组(Sham组):核心对照组。接受除LAD结扎外的所有手术操作(麻醉、开胸、心包切开、穿线但不结扎、关胸)。用于评估手术创伤本身的影响。(可选)药物干预组:在MIRI手术前/中/后给予待研究药物。需设置相应的 溶媒对照组(Vehicle组)(给予药物的溶剂,如生理盐水、DMSO等)。(可选)空白对照组(Naive组): 仅饲养,不接受任何手术或处理。用于评估基础状态。每组动物数量: 根据预实验结果和统计学要求(如效应量、显著性水平、检验效能)确定。一般每组小鼠不少于 8-10 只,大鼠不少于 6-8只,考虑手术死亡率 (通常10-20%)适当增加初始数量。
首选:异氟烷(诱导3-4% + 维持1.5-2.5%)+ 氧气(1-1.5 L/min)
备选:戊巴比妥钠(小鼠40-50 mg/kg ip;大鼠35-45 mg/kg ip)
必备:精细镊/剪、显微持针器、开胸器、6-0/7-0缝合线(LAD结扎)、4-0/5-0缝合线(关胸)、PE管(PE-10,1-2mm段,用于无损伤结扎)
辅助:蚊式钳、肋骨撑开器(大鼠推荐)
核心:小动物呼吸机(小鼠TV10ml/kg, RR110次/分;大鼠RR~70次/分)、ECG机、恒温加热垫+体温探头(维持37℃)、SpO2仪(监测血氧>95%)
抗感染:青霉素(小鼠5-10万U/kg;大鼠4-8万U/kg,sc/im ×3天)
镇痛:布托啡诺(0.5-1 mg/kg sc)或丁丙诺啡(0.05-0.1 mg/kg sc)
其他:肝素盐水(10U/ml)、碘伏/酒精、无菌生理盐水(37℃)、气管插管(小鼠18G套管)、眼膏
术前
异氟烷麻醉 → 颈部气管插管 → 连接呼吸机 → 备皮消毒 → 连接ECG/SpO2/体温监测。
开胸
左胸第3-5肋间钝性分离 → 撑开胸腔 → 剪开心包 → 暴露左心室及左心耳。
LAD结扎(核心)
定位:左心耳下缘1-2mm处(心大静脉深部)。
操作:
6-0缝线穿过LAD下方 → 套入PE管 → 打活结。
收紧活结(PE管压闭血管)→ 确认缺血(ECG ST↑>0.2mV + 心肌变白)。
剪短近心端线头,远心端留3-5cm于胸腔外。
缺血与再灌注
缺血:30分钟(严格计时,维持体温/麻醉)。
再灌注:轻拉预留线头松结 → 确认再通(心肌转红润 + ST回落)→ 计时(通常2-4小时)。
关胸
排出胸腔气体(暂停呼吸机+快速缝合)→ 缝合肌肉(5-0可吸收线)→ 缝合皮肤(4-0丝线)→ 停麻醉 → 拔管 → 术后即刻sc注射抗生素+镇痛药。
恢复期
预热笼盒(37℃)→ 持续监测至清醒(呼吸/体温/意识)→ 低流量供氧1-2小时(必要时)。
关键监测
呼吸(防气胸)、黏膜颜色(防休克)、体温(36.5-38℃)。
疼痛评估:弓背/蜷缩/拒食 → 追加镇痛药(布托啡诺6-12小时重复)。
24-48小时内:
常规处理
抗生素:青霉素sc ×3天(剂量同前)。
饮食:苏醒后立即给水(+5%葡萄糖),提供软食(湿润饲料)。
环境:单笼/安静/温暖,每日检查伤口与状态。