文献分享 | HHS | 绵羊缺血性二尖瓣反流（IMR）模型的 6 个月评估：手术造模与生物学反应研究

• 选用 12 月龄左右成年多塞特杂交绵羊，体重 42-46kg，建议选择同年龄、同性别动物以减少个体差异。
• 绵羊寿命约 10-12 年，该体重区间的绵羊二尖瓣尺寸与人类接近，适配超声心动图、压力 – 容积导管等临床常用评估工具，且手术操作空间充足。

1. 适应性饲养与检疫：实验前让绵羊适应环境至少 21 天，喂食市售标准饲料，确保无基础疾病。
2. 术前用药：术前 2-3 天每日口服胺碘酮 200mg，预防术中心律失常。
3. 禁食与麻醉准备：术前过夜禁食，通过静脉注射丙泊酚（0.5-1.5mg/kg）诱导麻醉，随后气管插管，使用 2-4% 异氟烷联合 3-4L/min 氧气维持麻醉。
4. 监测与通路建立：麻醉后连接生命体征监测仪（监测心率、血氧饱和度、呼气末二氧化碳、血压、体温），建立左颈静脉和左隐静脉通路，输注乳酸林格氏液和含胺碘酮的氯化钠溶液。
5. 术前评估：通过超声心动图采集左心室功能、二尖瓣反流程度等基线数据，使用 5F 高保真电导导管经心尖植入左心室，记录基线血流动力学参数（压力 – 容积环）。

1. 手术体位与切口：绵羊右侧卧位固定于加热手术台，左侧胸壁 4-5 肋间做约 13cm 长切口，分离肋间肌并电凝止血，放置胸腔牵开器暴露胸腔。
2. 心包处理：打开心包（从心尖至心底），构建心包支架（通过缝线将心包边缘固定于胸腔牵开器），悬浮心脏以方便手术操作和超声观察。
3. 冠状动脉结扎：使用 4-0 Prolene 缝线，在左回旋冠状动脉第 2、3 钝缘支（OM2、OM3）起始部永久结扎（缝线深度 3-4mm、宽度 4mm），诱导后侧壁心肌梗死并累及后乳头肌。
   • 结扎策略：先结扎 OM2，通过直接观察心肌变色情况及超声心动图评估局部室壁运动异常和乳头肌受累情况，再决定是否追加结扎 OM3。
4. 术后止血与关胸：结扎后再次进行超声心动图和血流动力学评估，确认无严重心律失常后，在 5-6 肋间做 6-7mm 切口植入 18Fr 胸腔引流管，逐层缝合肋骨、肌肉和皮肤。

1. 镇痛与抗感染：术后静脉注射头孢唑林 1g 抗感染，通过胸腔引流管注射 0.5% 布比卡因（0.5-1.0mg/kg）镇痛，后续 72-96 小时内每 8-12 小时肌肉注射布比卡因（0.008-0.01mg/kg），每日肌肉注射氟尼辛葡甲胺（1-2mg/kg）。
2. 麻醉苏醒与监测：逐渐减少异氟烷浓度至停药，待绵羊自主呼吸恢复、意识清醒后拔管，转移至恢复栏观察，术后 3 天每日监测 3-4 次生命体征。
3. 长期随访：分别在术后 6 周、2 个月、6 个月进行超声心动图检查，评估二尖瓣反流程度、左心室重构情况及乳头肌功能；实验终点时处死动物，进行心脏解剖和组织病理学分析。

• 探头选择：使用频率最高 5.0MHz 的超声探头，经无菌探头套或浸湿超声凝胶的无菌乳胶手套进行检查，减少近场伪影。
• 成像体位与视图：麻醉状态下绵羊右侧卧位时，可获取胸骨旁长轴、短轴视图；通过心包支架辅助，可获得心尖四腔 / 五腔视图，评估左心室大小、射血分数、二尖瓣反流程度及乳头肌位置。
• 参数校正：所有超声参数通过体表面积（BSA）校正，计算公式为：BSA（m²）=0.84× 体重（kg）⁰・⁶⁶。

• 心脏解剖：处死动物后取出心脏，先打开左心房，从房室交界至前外侧乳头肌解剖左心室壁，使用带标尺的照片记录梗死区域和二尖瓣叶面积。

• 结扎 OM2、OM3 后，心肌梗死面积占左心室的 21.4±4.0%，所有绵羊均出现后乳头肌完全梗死。
• 术后即刻仅出现轻度二尖瓣反流（1 级），术后 6 周 100%（11/11）绵羊发展为中度二尖瓣反流，术后 2 个月出现显著二尖瓣反流。
• 存活率：2 个月存活率 92%，6 个月存活率 83%，死亡原因主要与大面积梗死导致的心力衰竭或术后感染相关。

• 左心室重构：术后超声显示左心室下壁膨出，乳头肌向心腔移位，二尖瓣叶牵拉明显，符合人类 IMR 的病理形态改变。
• 血流动力学：术后左心室舒张末期容积增加，收缩功能下降，但血流动力学参数（收缩压 90-115mmHg、舒张压 100mmHg）仍与人类接近，能稳定模拟临床 IMR 患者的血流动力学状态。
• 组织学表现：梗死区域边界清晰，乳头肌纤维化，二尖瓣叶无明显钙化或血栓形成，瓣膜表面可见轻度纤维细胞性新生内膜覆盖，生物相容性良好。

本研究建立的绵羊 IMR 模型具有显著优势，为 IMR 机制研究和治疗干预提供了可靠工具：

1. 模型稳定性与重复性：通过精准结扎 OM2、OM3，可稳定诱导后侧壁心肌梗死和乳头肌功能障碍，模型成功率达 100%，6 个月存活率达 83%，优于猪（侧支循环较丰富）和狗（心率过快、与人类解剖差异大）模型。
2. 病理生理一致性：绵羊心脏结构（瓣膜、冠状动脉、心肌细胞亚型）、血流动力学参数与人类高度同源，能完整复刻 “心肌梗死→左心室重构→乳头肌移位→瓣膜牵拉→二尖瓣反流” 的病理链条，较其他动物模型更贴近临床实际。
3. 实用性强：模型适配超声心动图、压力 – 容积环监测等临床常用评估手段，且绵羊二尖瓣尺寸与人类接近，可直接用于瓣膜修复术、靶向药物等新型治疗方案的临床前验证。

模型的局限性：绵羊二尖瓣环前后径（25.8±6.3mm）小于人类（32.5±5.6mm），且缺乏人类 IMR 患者常见的基础心血管疾病（如高血压、糖尿病），可能影响部分治疗干预的评估结果。未来可通过调整动物年龄或合并基础疾病模型，进一步提升模型的临床转化价值。

本研究建立的绵羊 IMR 模型（结扎左回旋冠状动脉 OM2、OM3 支）操作标准化、结果可重复，能精准模拟人类 IMR 的病理生理特征，且术后存活率高、评估手段成熟。该模型为解析 IMR 的分子机制、优化外科手术方案、验证靶向左心室重构的新型药物提供了理想的临床前平台，有望推动 IMR 治疗领域的研究进展。

参考文献