腦缺血動物模型構建全攻略：從MCAO到光血栓法的選擇與應用
2025-04-18 17:08:59
來源/作者：普拉特澤-生物醫學整體課題外包平臺
腦缺血（Cerebral Ischemia）是腦卒中的主要病理基礎，占所有卒中病例的80%以上。研究腦缺血的發病機制、病理生理變化及潛在治療方法，離不開可靠的動物模型。目前，常用的腦缺血動物模型包括線栓法（MCAO）、光化學誘導法（光血栓法）、四血管閉塞法（4-VO）等。 腦缺血動物模型構建由普拉特澤生物動物檢測平臺總結分享，動物檢測平臺為廣大科研實驗人員提供【腦缺血動物模型外包實驗服務】
我們將解析腦缺血動物模型的構建方法，對比不同模型的優缺點，并談論其在神經科學研究、藥物篩選及臨床轉化中的應用，幫助選擇最適合的實驗方案。
一、腦缺血動物模型的分類
根據缺血范圍，腦缺血模型可分為：
①局灶性腦缺血模型（如MCAO、光血栓法）——模擬動脈阻塞性卒中
②全腦缺血模型（如4-VO、兩血管閉塞法）——模擬心臟驟停導致的廣泛性腦缺氧
根據缺血持續時間，可分為：
①短暫性缺血（可逆性，如MCAO線栓再灌注）
②永久性缺血（不可逆，如電凝血管）
二、主流腦缺血模型構建方法詳解
1. 線栓法（MCAO模型）——金標準局灶性缺血模型
原理：通過頸內動脈插入硅膠線栓，阻塞大腦中動脈（MCA），導致皮層和紋狀體缺血。
①操作步驟
動物準備：SD或Wistar大鼠（250-300g），麻醉（異氟烷/氯胺酮），維持體溫37℃。
②頸部手術：
⑴頸正中切口，分離頸總動脈（CCA）、頸外動脈（ECA）、頸內動脈（ICA）。
⑵結扎ECA分支，CCA近心端夾閉，ECA遠端結扎。
⑶在ECA切口插入硅膠線栓（直徑0.22-0.28mm），推進至MCA起始部（約18-22mm）。
▲缺血與再灌注：
▲短暫性MCAO：60-120分鐘后撤出線栓，恢復血流。
▲永久性MCAO：線栓保留，不進行再灌注。
優點
模擬人類缺血性卒中
可控制缺血/再灌注時間
梗死區域穩定（皮層+紋狀體）
缺點
╳手術難度高，需顯微操作技巧
╳可能出現蛛網膜下腔出血
╳個體差異較大
2. 光化學誘導法（光血栓模型）——精準定位缺血
原理：靜脈注射光敏劑（如玫瑰紅B），特定波長激光照射目標血管，誘導內皮損傷和血栓形成。
操作步驟
動物準備：小鼠/大鼠，麻醉后固定于立體定位儀。
光敏劑注射：尾靜脈注射玫瑰紅B（10-20mg/kg）。
激光照射：
剃除顱骨表面毛發，暴露目標血管（如MCA分支）。
560nm激光照射5-10分鐘，誘導血栓形成。
優點
→精準控制缺血位置（可靶向皮層、海馬等）
→無需開顱，微創
→適用于抗血栓藥物研究
缺點
╳ 血栓形成機制與臨床卒中不完全相同
╳光照參數需優化（強度、時間）
3. 四血管閉塞法（4-VO）——經典全腦缺血模型
原理：阻斷雙側椎動脈+頸總動脈，造成全腦缺血（模擬心臟驟停）。
操作步驟
●第一天：電凝或結扎雙側椎動脈。
●第二天：夾閉雙側頸總動脈，誘導全腦缺血（5-15分鐘）。
優點
● 模擬心臟驟停后腦損傷
● 海馬CA1區選擇性神經元死亡（研究記憶障礙）
缺點
●手術復雜，死亡率較高
●缺血時間需嚴格控制
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