基本信息
- 项目名称：
- 酒精性心肌病大鼠模型的建立与评价
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 长期饮酒尤其烈性酒可造成酒精性心肌病。统计表明，我国有饮酒习惯者高达3.6亿人,其中2200多万人饮酒量达酗酒标准，酒精性心肌病的发病人数相当可观。然而，目前国内相关基础研究鲜有，基础研究平台匮乏。 针对该况，本研究探讨了建立酒精性心肌病大鼠模型的可靠方法，并使用独到技术对模型进行全面而深入的评价，填补国内相关领域空白，为该疾病的基础研究提供了良好动物平台。同时借本研究的立项与实施，提升人们的保健意识，杜绝酗酒，倡导健康生活。
- 详细介绍：
- 追本溯源，动物模型是进行任何疾病基础研究的前提。目前我国酒精性心肌病相关研究鲜有，本项目以国外研究为基础，对其进行改进、创新，探索了一种适合中国国情的酒精性心肌病大鼠模型建立方法。在模型的评价方面，力求全面深入，采用了一些因操作难度大而被学者们所忽略但灵敏可靠的研究手段，并对所得结果进行了十分深入的剖析，为今后其他心脏病动物模型的评价方法提供了新思路，也求抛砖引玉之目的。 具体而言，研究以“二锅头”灌胃为给药手段。灌胃期间观察大鼠一般状况、进食量、体重变化；将左心室插管技术同激发性试验结合，测量基础状态、激发状态左心室各项参数。同时，对心肌标本行光学显微镜和透射电子显微镜观察；检测心肌生化标志物。综合心脏血流动力学指标、心肌形态学改变、心肌生化成份变化三方面，对模型进行全面评价。研究结果表明模型组大鼠心功能降低，心力储备减少，心血管系统整体调节能力下降；病理切片及超微结构出现多种急慢性损伤性形态学改变；心肌生化成份改变不甚明显。 从结果来看，本研究所得的建模法稳定可靠，在国内尚属首创。酒精性心肌病在模型动物的血流动力学指标、心肌形态学及生化指标方面均获体现。模型评价部分所采用的左心室插管技术不同于其他同类研究的心脏功能学评价手段，其对血流动力学指标改变的监测更加敏感和准确，更具特异性。 另外，大量对现有实验操作技术的改进和创新也是本项目的亮点之一。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：探讨建立与评价酒精性心肌病大鼠模型的可靠方法，以填补国内相关领域空白，为酒精性心肌病的基础研究提供良好平台。同时借本项目的立项与实施，提升人们的保健意识，杜绝酗酒，健康生活。 基本思路：通过给大鼠灌喂一定剂量的“二锅头”建立酒精性心肌病的大鼠模型，并且从血流动力学、形态学、生化指标等多方面对模型进行综合评价。
科学性、先进性及独特之处
- 国外研究表明，通过饲喂高度酒建立酒精性心肌病动物模型的方法是可行的。本研究在此基础上，对其进行了改进和创新，使模型更加经济、稳定，填补了国内空白。在模型的评价方面，研究采用了独到的心脏功能学评价方法——左心室插管，使得对血流动力学指标改变的监测更加敏感和准确；生化指标和形态学改变在后续工作中也有体现，使得模型的评价客观、具体、全面。另外，大量对现有实验操作技术的优化和创新也是本项目的亮点。
应用价值和现实意义
- 长期饮酒可造成酒精性心肌病。中国有饮酒习惯者高达3.6亿人,其中2200多万人达酗酒标准，酒精性心肌病的发病人数可观，但我国相关研究鲜有，对其进行深入探讨具有深刻现实意义。 本研究在有限的国外研究基础上，探索了一种适合中国国情的建模方法，为国内基础研究提供了稳定平台。同时，采用了一些操作难度大但灵敏可靠的研究手段，并对所得结果进行了深入剖析，为今后其他心脏病动物模型的评价方法提供了新思路。
学术论文摘要
- 目的：建立大鼠酒精性心肌病模型，并对模型进行功能学、形态学、生化指标等多层面的评价。方法：成年雄性SD大鼠以10g/kg/d剂量“二锅头”（52°v/v）灌胃15日。观察大鼠一般状况；通过左心室插管、异丙肾上腺素试验，测量大鼠不同生理状态的左心室内压、左室收缩压、最大收缩速度、舒张压、最大舒张速度；心肌标本行光镜和电镜观察；检测心肌丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）。结果：模型组大鼠心脏舒缩功能均降低，心力储备减少，心血管系统整体调节能力下降；病理见心肌细胞肥大、坏死，炎症细胞浸润；电镜见线粒体肿胀变形，嵴受损、溶解，肌原纤维断裂；SOD活性低于正常组，MDA高于正常组，但以上指标差异尚无统计学意义。结论：高度酒灌胃可使大鼠发生酒精性心肌病，该法稳定可靠，在国内尚属首创。本研究所使用的左心室插管技术不同于其他同类研究的心脏功能学评价手段，对血流动力学指标监测更加敏感和准确，更具特异性。 关键词：酒精性心肌病 大鼠模型 左心室插管 血流动力学 异丙肾上腺素 病理学 生物化学
获奖情况
- 2009年福建省第九届“挑战杯”大学生课外学术科技作品大赛（自然科学类） 二等奖 2009年福建医科大学“挑战杯”大学生课外学术科技作品大赛（自然科学类） 一等奖
鉴定结果
参考文献
- [1] Jones WK. A murine model of alcoholic cardiomyopathy: a role for zinc and metallothionein in fibrosis [J]. Am J Pathol, 2005; 167: 301-304. [2] Urbano-Ma rquez A, Estruch R, Navarro-Lo pez F, et al. The effects of alcoholism on skeletal and cardiac muscle [J]. N Engl J Med, 1989; 320: 409-411. [3] Piano MR. Alcoholic cardiomyopathy: incidence, clinical characteristics and pathophysiology [J]. Chest, 2002, 121: 1638-1650. [4] De Leiris J. Ethanol and cardiac function [J]. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2006, 291(3): 1027-1028. [5] Guillo P, Mansourati J, Maheu B, et al. Long-term prognosis in patients with alcoholic cardiomyopathy and sever heart failure after total abstinence [J]. Am J Cardiol, 1997, 79: 1276-1278. [6] Tabakoff B, Hoffman PL. Animal models in alcohol research [J]. Alcohol Res Health, 2000, 24: 77-84.
同类课题研究水平概述
- 欧美国家由于社会文化及生活习惯的特点，高度酒消费量大于亚洲国家，酒精性心肌病的发病率相对较高，故相关研究较为成熟。纵观各类文献，国外多采用动物自由饮一定浓度乙醇饲料液的方法建立酒精性心肌病动物模型，并取得较为稳定的结果。但是，由于为自由饮模型，研究人员无法准确控制实验动物每日乙醇的摄入剂量，导致动物血乙醇浓度常出现较大范围的波动，影响建模的成功率及稳定性。另外，为了能够单独测量每只实验动物的日摄取量，必须采取单笼饲养的方法，这就导致建模过程中实验成本以及动物饲养场所硬件要求大大提高。在模型评价方面，国外主要采用多普勒超声波对模型动物相关血流动力学参数进行测量，个别使用左心室动脉插管，后者所获得的实验数据敏感度优于前者；尚无在血流动力学评价中使用异丙肾上腺素试验者。 我国作为发展中国家，随着经济的腾飞及人民生活水平的提高，酒精消费也不断增加。统计数据表明，我国现有饮酒习惯者高达3.6亿人,其中2200多万人饮酒量达酗酒标准，酒精性心肌病的发病率也相当可观。但是由于相对不发达的医疗条件及人们保健意识的匮乏，国内对酒精性心肌病的相关研究明显滞后于欧美发达国家，某些领域甚至尚属空白。通过对CNKI、维普科技期刊、万方数字期刊等权威数据库的检索，可发现：专门探讨酒精性心肌病建模的论文数量为0篇，相关基础研究学术论文数量仅为1篇（截止2009年3月）。在少数针对扩张型心肌病模型的研究中，其所采用的模型评价方法多为多普勒超声影像法，尚无综合血流动力学、形态学及生化指标等多方面对动物模型进行评价者，更无使用左心室插管法采集动物血流动力学数据者。在个别使用左心室插管法对其它心脏疾病动物模型进行评价的学术论文中，均未对该法所获得的实验结果进行深入解读，对于波形与心脏功能关系的剖析更是难于见到。
