升主动脉弓缩窄术诱导的后压力超负荷心衰小鼠模型

升主动脉弓缩窄术诱导后压力超负荷心衰小鼠模型：方法与评价

摘要：
升主动脉弓缩窄术（Transverse Aortic Constriction, TAC）是建立小鼠压力超负荷性心力衰竭模型的经典手术方法。该术式通过物理性缩窄主动脉弓，显著增加左心室后负荷，模拟人类高血压、主动脉瓣狭窄等病理过程引发的向心性肥厚及失代偿心衰。本方案详细介绍TAC手术操作流程、术后监测要点及模型评价指标。

一、 模型原理

通过外科手术在主动脉弓（通常位于无名动脉与左颈总动脉之间）放置特定规格的缩窄针并结扎主动脉，造成主动脉管腔狭窄（缩窄率通常≥65%）。术后左心室射血阻力持续增高，引发：

1. 代偿期（1-4周）： 左心室向心性肥厚（心肌细胞体积增大、间质纤维化）
2. 失代偿期（>4-8周）： 心室扩张、收缩/舒张功能显著下降，最终进展至心力衰竭。

二、 实验动物

• 品系： 成年C57BL/6J小鼠（8-12周龄，雄性更常用）
• 术前准备： 适应性饲养≥1周，自由饮水摄食

三、 手术器械与材料（无企业名）

• 小动物呼吸麻醉机及异氟烷挥发罐
• 恒温手术台及体温维持系统
• 显微外科器械包（含弹簧剪、精细镊、持针器、血管夹）
• 7-0/8-0不可吸收外科缝线
• 26-29G针头（用于制作缩窄器，常用27G）
• 聚乙烯导管（直径约0.4mm）
• 无菌生理盐水、碘伏、眼膏
• 术后镇痛药（如布托啡诺、布洛芬）及抗生素

四、 TAC手术操作流程

1. 麻醉与监护

   • 诱导：5%异氟烷 + 氧气（1L/min）
   • 维持：1.5-2%异氟烷 + 氧气
   • 监护：实时监测呼吸频率（60-120次/分）与脚趾反射

2. 备皮与体位

   • 颈部及胸骨区剃毛消毒
   • 仰卧位固定，气管插管连接呼吸机（呼吸频率110-130次/分，潮气量0.2-0.25ml）

3. 手术入路

   • 沿胸骨中线切开皮肤约1.5cm
   • 钝性分离胸腺，暴露主动脉弓及头臂动脉分支

4. 分离主动脉弓

   • 小心游离无名动脉与左颈总动脉之间的主动脉弓（长约2-3mm）
   • 穿线备用（避免损伤迷走神经及静脉）

5. 放置缩窄器并结扎

   • 将27G针头平行贴附于主动脉弓外壁
   • 用7-0缝线紧贴针头结扎主动脉（务必扎紧）
   • 缓慢抽出针头，形成狭窄腔（直径≈0.4mm）

6. 关胸与复苏

   • 逐层缝合肌肉与皮肤
   • 撤呼吸机，保温至自主呼吸恢复
   • 腹腔注射预热生理盐水（0.5-1ml）补充体液

五、 假手术对照组（Sham）

操作同TAC组，游离主动脉弓但不结扎。

六、 术后管理

• 镇痛： 布托啡诺（1-2mg/kg SC，q8-12h）持续48小时
• 抗感染： 抗生素（如恩诺沙星）加入饮水
• 监测： 每日评估体重、活动度、呼吸状态、伤口愈合
• 剔除标准： 术中死亡、术后24小时瘫痪或严重呼吸困难

七、 模型评价指标（术后4-8周）

关键指标示例：
成功心衰模型表现为：LVEF < 45%，肺重/体重比 > 0.01，心肌ANP表达升高2倍以上。

八、 注意事项

1. 缩窄程度一致性：针头规格（建议27G）与结扎力度决定狭窄程度，直接影响模型成败
2. 手术熟练度：操作需轻柔，避免气胸、喉返神经损伤或主动脉撕裂
3. 术后支持：低温与体液丢失是主要致死原因，需严格保温及补液
4. 伦理终点：体重下降>20%、严重呼吸困难或活动障碍需及时安乐死

九、 模型优势与局限

• 优势： 病理进程明确（肥厚→心衰）、重复性好、可模拟人类高血压性心衰
• 局限： 手术死亡率约10-20%、急性血流动力学波动、依赖操作者技术

十、 补充说明

近年发展 "微创TAC" 术式（通过颈动脉入路），可减少开胸损伤，提高存活率。研究者可根据实验需求选择改良方案。

重要声明： 本研究方案严格遵守实验动物福利伦理规范，所有操作需经机构动物护理与使用委员会（IACUC/伦理委员会）审批（审批号需在此处补充）。

结论：
TAC手术是研究压力超负荷性心肌肥厚与心力衰竭机制的可靠模型。精确控制手术条件、规范的术后护理及多维度心功能评价，是获取可重复数据的关键。该模型为抗心衰药物疗效评价及病理机制研究提供了重要平台。

（全文完）