体内血栓动物模型

血栓形成是心血管疾病的核心病理机制，动物模型是研究其机制及治疗策略的重要工具。不同造模方法模拟人类血栓的机制各异，涉及的关键信号通路和蛋白靶点不同，对应的临床研究方向和药物开发策略也各有侧重。以下从造模方法、机制通路、关键蛋白及临床关联四个维度系统阐述。

 

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一、机械损伤模型

 

1. 造模方法
通过导管、球囊或钳夹直接损伤血管内皮（如大鼠颈动脉/小鼠股动脉钳夹法），或通过电流损伤血管壁。

2. 机制通路

• 内皮损伤：暴露内皮下胶原→激活血小板表面GP Ib-IX-V复合物结合vWF，启动血小板黏附。

• 凝血级联：组织因子（TF）释放→外源性凝血途径（TF-FVIIa复合物激活FX→凝血酶生成）。

• 血栓稳定：凝血酶激活血小板表面PARs受体（PAR1/PAR4）→释放ADP、TXA2，进一步募集血小板。

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  3. 关键蛋白

• vWF（介导血小板黏附）、GP Ib-IX-V（血小板受体）、凝血酶（FIIa）、纤维蛋白原（交联形成网架）。

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  4. 临床关联

• 抗血小板药物：阿司匹林（抑制COX-1/TXA2）、氯吡格雷（拮抗P2Y12受体）的疗效验证。

• 案例：CHARISMA试验中双联抗血小板治疗降低动脉粥样硬化血栓事件风险。

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二、化学诱导模型（FeCl₃模型）

 

1. 造模方法
局部涂抹FeCl₃（5-20%）诱导血管氧化损伤（常用小鼠肠系膜动脉或颈动脉）。

2. 机制通路

• 氧化应激：Fe³⁺催化ROS生成→内皮细胞凋亡，释放TF。

• 外源性凝血主导：TF-FVIIa激活FX→凝血酶爆发式生成。

• 炎症增强：ROS激活NF-κB→上调IL-6、TNF-α，促进血小板-白细胞聚集。

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  3. 关键蛋白

• TF（启动凝血）、FXa（凝血级联核心酶）、纤维蛋白（血栓主体成分）。

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  4. 临床关联

• 抗凝药物：利伐沙班（FXa抑制剂）、达比加群（凝血酶抑制剂）的剂量效应研究。

• 案例：EINSTEIN-DVT试验中利伐沙班治疗深静脉血栓的有效性验证。

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三、光化学法（Rose Bengal模型）

 

1. 造模方法
静脉注射光敏剂（如孟加拉玫瑰红）后绿光照射靶血管，产生活性氧损伤内皮。

2. 机制通路

• 内皮损伤：单线态氧破坏内皮完整性→血小板黏附和P-selectin暴露。

• 血小板-白细胞交互：P-selectin与PSGL-1结合→募集中性粒细胞释放NETs（中性粒细胞胞外陷阱）。

• 血栓扩大：NETs提供支架捕获红细胞和血小板，并激活内源性凝血（FXII→FXI→FIX）。

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  3. 关键蛋白

• P-selectin（内皮/血小板表面）、PSGL-1（白细胞受体）、FXII（接触激活）。

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  4. 临床关联

• 抗炎靶点：针对P-selectin的单抗（如Crizanlizumab）在镰状细胞病相关血栓的临床试验（SUSTAIN试验）。

• NETs抑制剂：DNase I在脓毒症相关DIC中的探索性应用。

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四、基因修饰模型

 

1. 造模方法

• 促凝基因过表达：如人TF转基因小鼠。

• 抗凝基因敲除：如蛋白C（Proc）、抗凝血酶（Serpinc1）缺陷小鼠。

• 血栓倾向突变：Factor V Leiden（F5基因突变导致APC抵抗）。

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  2. 机制通路

• 凝血-抗凝失衡：如Factor V Leiden突变使凝血酶持续生成（APC无法灭活FVa）。

• 内皮稳态破坏：TM（血栓调节蛋白）缺陷→蛋白C活化受阻。

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  3. 关键蛋白

• Factor V Leiden（APC抵抗）、蛋白C/S（天然抗凝系统）、TM（内皮抗凝标志物）。

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  4. 临床关联

• 遗传性易栓症：Factor V Leiden携带者的长期抗凝管理（如华法林vs DOACs）。

• 靶向治疗：针对TM缺陷的重组可溶性TM（如ART-123治疗DIC的III期试验）。

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五、血流限制模型（Stasis模型）

 

1. 造模方法
结扎大鼠下腔静脉或小鼠股静脉，模拟静脉淤血（常联合高凝状态诱导）。

2. 机制通路

• 血流淤滞：剪切力降低→血小板在内皮表面滚动增加。

• 缺氧诱导：HIF-1α上调→内皮释放PAI-1（抑制纤溶）。

• 红细胞参与：缺氧致红细胞释放ADP/ATP→激活血小板。

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  3. 关键蛋白

• PAI-1（抑制tPA）、HIF-1α（缺氧应答）、红细胞膜磷脂（促凝血表面）。

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  4. 临床关联

• 静脉血栓预防：低分子肝素（增强抗凝血酶活性）在术后患者的应用（如RECORD试验）。

• 纤溶疗法：阿替普酶（tPA）的时间窗优化研究（如ECASS-III卒中试验）。

 

模型选择与转化医学策略

 

 

前沿方向

多模型联用：如FeCl₃损伤联合血流限制，模拟复杂临床环境（如房颤合并静脉淤血）。

靶向新通路：针对NETs（PAD4抑制剂）、补体系统（C5a受体拮抗剂）的干预策略。

类器官与微流控芯片：结合3D血管芯片模拟人体血流动力学，用于精准药物筛选。

人工智能预测：通过机器学习分析多组学数据（如血栓形成的蛋白组/代谢组特征），指导模型优化。

通过深入解析不同模型的分子机制，研究者可针对特定血栓亚型（如动脉粥样硬化血栓、癌症相关DIC）开发靶向治疗，推动从基础研究到临床应用的转化。

 

模型特点：

        血栓形成位置固定，较好控制血栓的大小。FeCl3诱导的动脉血栓属于内膜损伤引起血小板黏附、聚集、释放，致内源性凝血系统激活而形成的复合性血栓，且仅在动脉损伤的区域形成血栓。

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