永久性大脑中动脉脑缺血模型（MCAO）

一、模型定义与核心原理

永久性MCAO模型通过机械性阻塞大脑中动脉（MCA），造成其供血区域（如皮层、基底节）持续性血流中断，模拟人类不可逆性脑梗死的病理过程。

• 技术原理：

  • 血流阻断：经颈内动脉插入特制线栓（尼龙线或硅胶涂层线栓），推进至MCA起始部（大鼠插入深度约16±1mm），永久性阻断血流。
  • 病理机制：缺血导致神经元能量衰竭→兴奋性氨基酸释放→钙超载→线粒体功能障碍→细胞凋亡/坏死。

• 与短暂性模型（tMCAO）的区别：

  特性	永久性MCAO（pMCAO）	短暂性MCAO（tMCAO）
  血流恢复	无（线栓不撤出）	缺血后撤栓实现再灌注
  模拟病理	不可逆性脑梗死	再灌注损伤+梗死
  应用重点	急性缺血机制、神经保护药物	溶栓治疗、再灌注损伤研究

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二、标准化操作流程

（一）动物选择

• 物种：SD大鼠（280–320g，雄性）或C57BL/6小鼠（8周龄，雄性）。
• 优势：脑血管解剖与人类相似，遗传背景清晰（尤其转基因小鼠）。

（二）手术关键步骤

1. 麻醉与准备：

   • 气体麻醉（异氟烷维持），体温恒温37±0.5℃。
   • 颈部剃毛消毒，正中切口暴露颈总动脉（CCA）、颈内动脉（ICA）、颈外动脉（ECA）。

2. 血管处理与线栓插入：

   • 结扎ECA远端，ECA近端打活结备用。
   • 夹闭CCA，ECA剪小口，插入头端圆钝的尼龙线栓（直径：大鼠0.26–0.28mm，小鼠0.21–0.23mm）。
   • 插入深度：

• 大鼠：16±1mm（从CCA分叉处计）。
• 小鼠：9–11mm（依体重调整）。

1. 血流阻断验证（可选但推荐）：

   • 激光多普勒血流仪（LDF） ：实时监测脑血流，成功阻断时血流降至基线值的10%以下（降幅>90%）。

2. 术后护理：

   • 缝合伤口，保温复苏，自由饮水进食。

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三、模型评价体系

（一）神经功能评分（术后24h）

• 评分标准：
  • Longa法（5分制）：0分（无异常）→4分（不能行走）。
  • Ludmila Belayev 12分法：细化运动、感觉、反射等指标。
• 意义：评分>2分提示模型成功。

（二）梗死与脑损伤检测

1. TTC染色（金标准）：

   • 原理：正常组织染红色（活细胞含脱氢酶），梗死区呈苍白色。
   • 结果：永久性MCAO梗死体积达45.2±5.6%（大鼠），与假手术组（0%）差异显著（p<0.001）。

2. 组织病理学：

   • H&E染色：观察神经元坏死、核固缩、炎性浸润。
   • 免疫组化：

• NeuN（神经元标志）：缺血区表达降低62.4±8.2%（p<0.01）。
• GFAP（星形胶质细胞）：表达升高70.3±7.5%（p<0.01）。

1. 脑水肿定量：
   • 干湿重法：缺血半球含水量显著高于对侧（82.5±2.1% vs. 78.4±1.3%，p<0.05）。

（三）血脑屏障（BBB）完整性检测

• Evans蓝染色：BBB破坏时染料渗入脑实质，定量评估血管通透性。