【五分钟讲实验】线栓法构建大脑中动脉缺血模型

人脑血管阻塞以大脑中动脉最为常见，在阻断大鼠大脑中动脉后，可引起大脑半球皮层和基底核缺血性损伤，以海马CAI最为敏感。

本模型通过颈外动脉插栓机械性阻断大脑中动脉（MCA）血供，模拟人类缺血性卒中病理进程。重点阻断翼腭动脉以消除颅外侧支循环干扰，确保缺血区域集中于MCA供血区（皮层、基底节及海马CA1区）。该区域对缺血高度敏感，与人类卒中后神经功能缺损特征具有高度一致性。

1. 实验材料

① 实验动物：SD大鼠（雄性，250~300g）

② 器械：无菌手术器械，线栓，5号缝合线，刀片。

③ 试剂：碘伏。

2. 术前准备

• 动物选择：严格筛选SPF级SD雄性大鼠（250±20g），术前禁食6h，自由饮水。

• 器械灭菌：采用高压蒸汽灭菌联合环氧乙烷双重消毒，预防术后感染。

• 麻醉方案：推荐使用3%异氟烷吸入诱导后改1.5%维持，联合0.5%布比卡因局部浸润麻醉。

3. MACO动物模型制备

① 大鼠腹腔麻醉后，仰卧位固定手于术台，常规备皮、消毒；

② 颈部正中切开，利用镊子钝性分离颈部腺体组织、筋膜，暴露并分离颈总动脉( CCA)、颈外动脉( ECA)和颈内动脉(ICA)； 

③ 颈外动脉远心端结扎，近心端打一个活结（间隔5mm即可），颈内动脉打一个活结，颈总动脉打一个活结； 临时夹闭CCA和ICA，阻断血流。

④ 使用眼科剪在颈外动脉2个结扎点中间剪一小口。插入线栓，将线栓使用缝合线固定； 

⑤ 轻轻牵拉近心端线头，使这截动脉与颈总动脉走形一致； 开放ICA血流，调整线栓方向和ICA方向移植。

⑥ 提前准备好的栓线插入直至大脑中动脉的起始处，线栓插入约18mm。（不同品系大鼠血管长度差异大（如Wistar大鼠插入18-19mm，SD大鼠约19-20mm），需预实验确定）

⑦ 逐层缝合皮下组织和皮肤，等动物麻醉苏醒后放回笼中。 缺血时间影响梗死体积，通常缺血1-2小时后恢复血流可模拟再灌注损伤。

⑧ 模型后24 h处死大鼠取脑，行2,3,5-三苯氯化四氮唑（TTC）染色并计算脑梗死体积。

⑨ 若要恢复大脑中动脉的血流，只需把线栓拔出，完成复灌即可，颈总动脉的血流就可以再灌注到大脑中动脉。

（图片来源于网络）

显微外科操作要点
① 血管暴露与处理

• 颈部正中切口后采用显微钝性分离技术。

• 三线结扎法：ECA远心端永久结扎，近心端活结，ICA和CCA临时阻断。

• 血管剪开角度控制：ECA剪口呈45°斜面，减少插栓阻力。

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② 线栓插入关键参数

• 线栓直径选择：根据大鼠体重梯度化选择（250g：0.28±0.02mm）

• 插入深度：采用体长校正法（鼻尖至颅底距离×0.8），替代固定18mm标准

• 阻力感知训练：通过离体血管模拟训练操作者触觉敏感性。

4. 模型评价

longa或者评分法，判断神经功能；TTC染色评价梗死区范围。

等动物造模苏醒后出现明显偏瘫症状，大小眼，身体倾斜，爬行旋转视为造模成功。

4.1 TTC染色

TTC是脂溶性光敏感复合物，与组织内的脱氢酶系统反应被还原为玫瑰红色，正常组织染成玫瑰红色，梗死组织呈白色。T梗死部分组织缺少这种酶。

实验步骤

迅速将大鼠大脑取出，用冷盐水冲洗后，快速放于-20℃冰箱放置10min,待脑组织稍硬后，取出，切掉嗅球、垂体、低位脑干，由前向后冠状切片，均匀切成2mm后脑片，等分切成5片，至于2%TTC溶液中，37℃避光孵育30min，每隔5min左右翻动一次。

正常组织经TTC染色后呈现红色，梗死组织呈现白色。缺血再灌注1h即可见白色梗死灶出现，随着再灌注的进行，白色梗死灶区域逐渐增大。

注意事项

① 适当的染色时间。染色时间过长或不够，可能出现染色过深或者过浅的现象。

② 取脑时应仔细，保持大脑的完整性。速冻时间不够，切片时组织过软，可适当延长冷冻时间。

4.2 Longa评分法

① 无神经功能缺陷：0分；

②瘫痪侧前爪不能完全伸展：1分；

③行走时向瘫痪侧转圈：2分；

④行走时向瘫痪侧倾倒：3分；

⑤不能自动行走，存在意识丧失现象：4分。评分在2~4只成功。

1. 优点

① 和人的病理改变相似； 

② 本方法不需要开颅，可避免手术对脑组织的创伤和刺激； 

③ 操作相对简单，缺血部位相对固定，可控性好； 

④ 该法建立的脑缺血模型，梗死范围大小差异较大，对评价药效较好；

 ⑤ 可用作暂时脑局部缺血的良好模型，用于研究缺血再灌注对脑缺血的病理生理研究。 

2. 注意事项

① 栓线直径必须保证动物体重基本一致，提前做预实验确定进线深度是非常有必要的； 

② 栓线不可过硬。易导致颅内出血； 

③ 插入深度为18.5±0.5mm，以遇到轻微的阻力为准。

3. 成功率提升策略

• 血管三维定位：术前行显微CT血管造影建立个体化解剖图谱。

• 实时血流监测：激光散斑成像系统监测MCA区域血流阻断效率。

• 术者分级认证：通过硅胶血管模型考核插栓成功率≥90%。

常见并发症防控

• 蛛网膜下腔出血：控制插栓力度<50mN（压力传感线栓监测）。

• 体温失衡：术中使用直肠-颅温双通道监测。

• 感染预防：术后72h内加入恩诺沙星(5mg/kg)至饮水。