應用簡介

MCAO是middle cerebral artery occlusion 的縮寫形式，中文意思為中腦動脈栓塞。大腦中動脈栓塞模型并不是把線栓插進大腦中動脈，而是經頸內動脈入顱并插入大腦前動脈，從而阻塞來自栓塞側的大腦前動脈的血供，以及堵塞接受后交通動脈血供的的頸內動脈顱內段。

缺血性腦損傷常見于中老年人，具有發病率、死亡率、致殘率、復發率高的特點，是目前重點防治的一種疾病。大腦中動脈(MCA)為臨床上發生腦缺血損傷最常見的部位之一。故大腦中動脈阻塞(MCAO)模型被廣泛用于局灶性腦缺血的研究。用血管內線栓阻斷法制備大鼠MCAO模型，已被腦血管病研究者廣泛接受和采用。目前實驗室較多采用MCA阻斷0min、90min和120min的短暫腦缺血-再灌注模型。

腦缺血模型

腦缺血模型主要通過實驗動物（大鼠）來模擬人的腦部血管血流減少以及阻斷的過程，以便為腦缺血的預防和治療提供科學依據。匹配醫學研究方向：腦外科、神經內科等。

實驗方法：

動物分組選用健康SD雄性大鼠,體質量250至300g,所有大鼠被隨機分為正常組、假手術組、模型組3組,每組9只。大鼠腹腔2%戊巴比妥鈉（30mg/kg）后固定,分離右頸總動脈(CCA)、頸內動脈(ICA)及頸(ECA)并掛線備用。結扎CCA與ECA,用動ICA遠心端后,迅速在ECA與ICA分叉處作,切口處插入一端加熱成光滑球形尼龍線。線ICA后,于入口處稍微結扎尼龍線與入口處ICAICA的動脈夾,繼續插入尼龍線至稍有阻力后略回撤,至線插入深度為(18.5- 0.5)mm左右,實現大腦中動脈阻塞導致腦缺血,再次結扎入口處,尼龍線外留約1cm,縫合皮膚,2h后輕提所留線頭至有阻力,實現大腦中動脈再灌注。此模型操作較為簡單,缺血灶明確,可重復性強,同時模型評價：動物醒后約1h，即出現神經功能缺損情況，并借此判定手術成功性。TTC染色可檢測手術成功的動物出現腦梗死灶。常規組織切片染色可見腦缺血區神經元、膠質細胞、血管及神經氈等損傷，以及星形膠質細胞增生、活化，炎細胞浸潤等病理變化。

實驗過程：

1、SD大鼠稱重，7%水合氯醛（0.5ml/100g）2%戊巴比妥鈉（30mg/kg）。將大鼠用醫用膠帶固定于操作臺上，頸部剃毛。

2、頸部酒精棉球消毒，眼科剪沿鎖骨正中做豎向切口，長度約3~4cm左右。

3、分離皮下肌肉組織，可見底部肌肉下方有輕微搏動即為頸總動脈，鈍性分離覆蓋于頸總動脈上方的肌肉，當分離出頸總動脈后，眼科鑷小心分離伴行于頸總動脈的迷走神經，繼續小心分離干凈動脈周圍粘膜組織，分離出的頸總動脈大約1~1.5cm左右即可。

 4、小心剔除覆蓋于動脈上方的粘膜組織，此時可見頸外動脈、頸內動脈與頸總動脈呈“Y字形”分布，分離出獨立的兩根動脈（頸外、頸內）。血管分離完畢后，結扎頸總動脈（越靠尾部越好）。

5、再結扎頸外動脈，兩個結扎之間備線，打松結。動脈夾暫時夾閉頸內動脈。在備線與頸總動脈結扎處之間，用眼科剪做一“V字形”切口，在離Y字形分叉處約0.8 mm處位于血管的正前部剪一“V”形切口，使血管在自然狀態下，用眼科鑷夾持栓線，緩慢進入頸內動脈，到達動脈夾時，將預留的線稍微拉緊（防止遠心端回流滲血），松開動脈夾，將頸總動脈稍向右拉繼續插入栓線，當特制栓線黑色標記處到達Y字形分叉口附近時，此時栓線已進入大腦中動脈且不能繼續前行。

6、栓線插入完畢后，將預留的結扎線拉緊固定。醫用小棉簽清理頸部血塊，逐層縫合皮膚，酒精棉球消毒，將大鼠放回籠子。1.5 h過后，麻醉大鼠，頸部消毒，打開一個小口，用眼科鑷夾住栓線固定處將栓線拔出至其頭端，剪去多余栓線，逐層縫合，消毒；假手術組僅剝離頸總動脈后立即縫合創口。術后放回籠子，給予充足飼料和水。

觀察指標：

 MCAO動物研究中，可根據動物的生理病理特點，從運動、感覺、意識、神經反射等方面檢測動物的神經功能損傷和恢復程度。神經功能學評價不僅是判斷模型成功與否的指標，也為觀測病理生理發生發展的進程、模型規范化及藥物干預的研究提供了一定的依據。

 Zea Longa法為5級0～4分制：0分，無神經損傷；1分，提尾時對側前肢內收屈曲(輕度神經損傷)；2分，爬行時向對側旋轉(中度神經損傷)；3分，站立或爬行時，向對側傾倒(重度神經損傷)；4分，無自主活動伴意識障礙。

通常MCAO再灌注動物模型制作成功后，死亡主要發生在2d內，而再灌注3d后，動物的死亡率則大大降低。此外，大部分3分者及所有4分者多在24h內死亡，2d內的死亡率幾乎是100％，主要原因是手術造成蛛網膜下腔出血和(或)腦水腫，因此所有不同再灌注時間點內的動物，取材時需摒棄蛛網膜下腔出血者。客觀地講，缺血1h的MCAO再灌注動物模型的“有效”成功率通常在60％左右，而缺血超過1h的MCAO再灌注動物模型“有效”成功率則更低。因此，在MCAO再灌注動物模型中，最有價值的應該是Zea Longa評分1～2分者。此外，有部分Zea Loga評分1分者的神經缺損癥狀         可在1d內消失，取材后證實梗死灶多數在紋狀體區，而皮質區無梗死。

需要強調的是，術后部分大鼠出現缺血側瞳孔縮小、眼裂變小等癥狀，即Horner征，由手術中損傷頸部交感神經，引起瞳孔開大肌與瞼板平滑肌(Müler肌)麻痹所致，與腦缺血無關，因此不可將其視為手術成功的指標之一。在評分時，需注意1分為Zea Longa評分所有2～4分的基礎分。也就是無1分的基礎分。2～4分的評分應視為無效。
改良的Garcia JH評分方法從大鼠自主運動、體態對稱性、前肢伸展功能、攀爬運動、身體雙側觸覺、雙側胡須碰觸反應等6個方面評估大鼠神經功能損傷的程度。分值為3～18分，數值越大，神經功能損傷越輕，18分為正常。模型動物存在明顯的學習記憶障礙,是目前較理想的VD模型。
 

技術總結

1、整個實驗很費動物，存在15-30％的淘汰率；

2、大鼠大腦中動脈永久性閉塞性腦缺血模型，梗死體積出現的最小時間點可能為2h，體積隨時間進行性增大，至12h基本趨于穩定；

3、在頸內和頸外之間常常會有一個交通支，其位置也不太相同。