2022年《中国心血管健康与疾病报告》指出，随着人口老龄化加速，我国心血管疾病（Cardiovascular Diseases，CVD）发病率和死亡率在不断升高，全国CVD死亡率高于肿瘤及其他疾病死亡率。据推算我国CVD现患病人数约3.3亿，其中心力衰竭患者高达890万。慢性心力衰竭（Chronic Heart Failure，CHF）是指在各种致病因素作用下，由于心肌收缩和（或）舒张功能发生障碍，使心输出量相对或绝对下降，不足以满足组织、器官代谢需要的病理生理状态，是各种心血管疾病的终末期表现，其发病、住院、病残及死亡率高，造成严重的家庭和社会经济负担。由于绝大多数心血管病的病因机制还不明确，同时CHF临床治疗手段的研发均需要借助实验，因此我们通过建立动物模型来探索其发病机制，找寻新的、有效的治疗策略显得十分有必要。

中医学中并没有心力衰竭的病名，我们根据临床表现将其视为以“心悸、气喘、肢体水肿”为主症的一种病证，多继发于胸痹、心痛、喘证、痰饮等疾病，分属“心痹”“心胀”“心咳”“喘证”“水肿”“心水”等范畴。张机在《金匮要略》中首次提出“心水者，其身重而少气，不得卧，烦而躁，其人阴肿”，被后世认为是最早记载的接近心力衰竭的描述。中医认为心力衰竭的病因与感受外邪，饮食不节，情志失调，劳逸失度，年老体虚，禀赋异常等有关，其本质为气血阴阳虚衰，脏腑功能失调，心失所养，导致气、痰、瘀血、水饮阻遏心阳的本虚标实证。

动物模型是现代医学研究中的重要载体，在研究CHF的发病机制和治疗手段中发挥至关重要的作用。目前CHF动物模型通常有手术、药物诱导以及转基因的方法，同时也有几种方法结合使用。近年来，中医的证型结合的心力衰竭动物模型也取得了一定的进展。

西医心力衰竭动物模型制作方法：

手术法

冠状动脉结扎法：通过阻断心肌的供血诱导模型动物发生心肌梗死，出现心功能下降。分别在左冠状动脉前降支起始点下方约2 mm处以及左心耳下缘3～4mm处进行结扎，发现结扎的位置不同，相应引起的心功能损伤程度亦不同。常规行左冠状动脉前降支结扎术，术中观察结扎线以下心肌色泽变浅、苍白， 同时心电监护示肢体导联R波振幅及ST段明显抬高为结扎成功，并在术后28d用多导生理仪系统进行检测，详细记录左心室舒张末压（Left Ventricular End-diastolic Pressure， LVEDP） >15 mmHg （1 mmHg=0.133 kPa），达到诊断标准即为模型构建成功。综上所述，结扎左冠状动脉前降支制作心力衰竭模型的方法可以很好地模拟人类心肌缺血或心肌梗死后导致的心力衰竭的病理状态，因而更多研究者认为这种方法是理想的心力衰竭的动物造模方法。但此方法对操作者有一定的技术要求，手术难度较大，术后存活率难以保证。

腹主动脉缩窄法：通过使腹主动脉缩窄，导致主动脉压升高，心脏负荷增加，最终形成慢性心力衰竭。待大鼠麻醉后，在肋骨下缘0.5 cm处腹左侧备皮，于腹正中线旁0.5 cm处行2 cm左右切口，逐层分离皮下组织，进入腹腔，分离肠管，直至显露后腹膜和左侧肾脏，找到腹主动脉和肾动脉，在肾动脉上方分离腹主动脉，使用银夹缩窄大鼠腹主动脉。由上可知，腹主动脉缩窄法经济、实用，操作相 对简单，死亡率低，还可模拟慢性充血性心力衰竭的病理过程，常作为慢性心力衰竭实验研究常用的模型之一，但手术过程中缩窄程度难以控制，过松不易形成心力衰竭，过紧可能导致死亡率升高。

主动脉弓缩窄术：主动脉弓缩窄术（Transverse Aortic Constriction，TAC）主要是利用主动脉弓缩窄后，增加了左心室的后负荷，使得心室泵出血液时阻力增大，容易造成心肌代偿性肥厚，心功能下降，由代偿性转为非代偿性的器质病变。根据缩窄部位的不同，可分为通过胸骨近端微创小切口进行手术、在主动脉弓放置手术夹及缝合线阻止血液流过等情形，还有学者采用在升主动脉周围固定。TAC术后4周大鼠心肌出现肥大的代偿性改变，在术后8周出现失代偿，至 12周后则发展为不可逆的心力衰竭。但此方法对术者操作技术要求比较高，要熟悉大鼠的心脏结构 才能更好地制作模型。与TAC手术增加左心室后负荷相似，肺动脉结扎术增加右心室负荷，来模拟肺动脉高压导致的右心室肥大和病理性重塑。

药物法：相对手术法制备心力衰竭模型，也有学者通过 药物来诱导制作实验动物心力衰竭模型。药物诱导 法具有操作简单、创伤较小、可重复性高的优点，但 是存在致死性心律失常的风险，不良反应较大。

阿霉素诱导心力衰竭模型：阿霉素（Doxorubicin，DOX）是临床上应用的一种抗肿瘤药物，长时间服用会损伤人的正常生理结构和功能。阿霉素与心肌亲和力高，容易损伤心肌细胞，会造成慢性心肌损伤及心力衰竭。因此，有许多学者采用阿霉素诱导的方法制备心力衰竭模型。采用连续6次每隔7 d大鼠腹腔注射阿霉素（累计总药量24 mg/kg）来建立心力衰竭模型。待大鼠出现不同程度的腹部胀大、进食量减少、毛色发黄、口鼻部发紫、活动减少，心脏彩超检查大鼠左室射血分数（Left Ventricular Ejection Fractions，LVEF）值小于 60%，即为造模成功。通过腹腔注射阿霉素3 mg/ kg，每周1次，连续7周的方法构建模型。以2 mg/kg的剂量，连续7周，每周1次尾静脉注射的给药方法构建模型研究慢性心力衰竭大鼠肠道菌群的改变。

由于DOX诱导在途径、给药方式和累积剂量方面的不一致导致模型具有不同的成功率、死亡率和质量。经实验研究发现，通过尾静脉注射阿霉素，累积剂量18 mg/kg 时，建立的心力衰竭模型更为稳定。

综前所述，DOX诱导操作简便，成本廉价，成模时间可以预测，但是造模过程中的肝肾损伤是不可避免的，而且剂量过大易使动物发生心律失常而死亡。

异丙肾上腺素诱导心力衰竭模型：异丙肾上腺素（Isoprenaline，ISO）是作用于心脏β1受体的β受体激动剂，它会使心肌产生持续的剧烈收缩，导致心肌的纤维化和心室重构，最终形成心力衰竭。采取大鼠腹腔注射ISO制备急性心肌缺血的心力衰竭大鼠模型，以心电图ST段抬高或病理性Q波形成作为造模成功的标志。按照5 mg/kg的剂量给模型组大鼠皮下注射ISO，每天1次，连续7d给药造模。在最后一次给药24h后，麻醉大鼠，连接心电图，观察心率、心肌缺血的情况，经颈动脉放置PE50心导管， 连接心功能分析系统，检测心功能。

这种方法对操作技术要求低，安全性较高且无创伤，易于重复。但是对于注射的剂量把控十分重要，剂量过低，造模不成功，剂量过高动物成活率低。 同时由于动物批次、药物批号等因素的影响，通常需要做预实验才可以确定最终实验方案。

野百合碱诱导心力衰竭模型：野百合碱（Monocrotaline，MCT）是一种从豆科植物中提取出来的具有细胞毒性的生物碱。研究表明，它在体循环至肺脏时，沉积于肺毛细血管，触发间质水肿和平滑肌肥大，增加肺血管的阻力，损伤肺血管内皮，引起肺动脉高压，致右心室压力过载，诱导形成右心室肥厚，从而导致右心衰竭。构建野百合碱诱导右心衰竭模型，通常采用单次腹腔或皮下注射1% - 2% MCT（50 ~80 mg/kg）的方法。为提高模型的成功率和存活率，对造模方法进行改进，由单次腹腔注射改为两次间隔7d 注射MCT，改进后存活率明显升高，并且发现，改进后模型的病理表现更贴合临床实际。

此模型价格低廉，操作简便，对实验人员技术要求低，符合右心衰竭的病理变化，但向动物体内注射 MCT后并不会立即产生右心衰竭的症状，一般要 4～8周后才可以成模，周期较长，同时由于MCT自身较大的毒性，对实验动物造成肺肾的损伤不可避免。

转基因模型：近年来，已有学者运用利用转基因技术使某种因子在心肌中过度表达且表达稳定，以及运用基因敲入、敲除及干扰技术，使心脏特异基因表达改变，来研究某些基因在心力衰竭中的作用及机制，已成为研究心力衰竭发病机制和确定新的 治疗靶点的新工具。

神经氨酸酶1 （Neuraminidase，NEU1）是催化糖蛋白或糖脂中末端唾液酸裂解的酶家族，为了确定其在心力衰竭发病过程中的作用，构建了心肌细胞特异性NEU1敲除和过表达的小鼠，同时给予主动脉弓缩窄和异丙肾上腺素刺激，结果提示，过表达NEU1加重TAC诱导的病理状态，是心力衰竭致病的关键因子。除此之外，腺相关病毒（Adeno-Associated Virus，AAV）介导的DNA构建的传递也可以促进遗传修饰，病毒介导的方法更省时，更经济。同时结合体外实验，发现由腺相关病毒载体驱动的TES过表达显著抑制了由血管紧张素口引发的心肌细胞的肥大。

但是，依据基因的过表达或敲除，研究某些基因在心脏发育、心力衰竭发展中的作用机制，是研究心 力衰竭的发病机制和找寻新的治疗靶点的宝贵工具，转基因模型不能反映临床上心力衰竭患者的真实病理状态，也只能是为基因治疗提供理论基础。

中医病证结合心力衰竭动物模型制作方法：

中医传统文献中无“心力衰竭”名称，根据临床特征本病可归属于中医的“喘证”、“怔忡”、 “心悸”、“心痹”、 “心水”、“水肿”等范畴。《中国慢性心力衰竭中医专家共识》对心力衰竭的中医证候进行了规范，认为心力衰竭病位在心，是本虚标实之证，心气不足、心阳亏虚为本，标实主要以血瘀、痰浊、水饮为主。近年来，中医药在治疗慢性心力衰竭的过程中的优势逐渐显现出来。为探究其具体机制，动物实验的开展是不可避免的，相应证型的动物模型也是不可或缺的。

气虚血瘀证：心气虚是慢性心力衰竭的基本病机，并贯穿疾病发展的全过程。目前许多学者通过在西医心力衰竭模型的基础上叠加心气虚的证候来制备心气虚型心力衰竭模型。

采用冠状动脉结扎的方法制备模型后叠加力竭游泳的方法制备心气虚型的心力衰竭模型，实验结果显示模型大鼠表现出心悸胸闷、神疲乏力、精神萎靡等心气虚的症状，说明心力衰竭心气虚型大鼠造模成功。

阳气亏虚血瘀证：心气虚日久必定损伤阳气， 阳气亏虚的患者多表现出明显的寒象，如畏寒肢冷、 便溏等症状。用左冠状动脉前降支结扎术结合冷水力竭游泳的方法建立阳气亏虚血瘀型心力衰竭大鼠模型，术后大鼠出现明显的心力衰竭的症状、体征及行为学表现，如活动减少，精神不振，饮食减少，呼吸加快，皮毛疏松，发绀腹水，肢体水肿等，心电图评价符合心力衰竭标准，结合表现的症状判定为合格的心力衰竭阳气亏虚血瘀大鼠模型。

气阴两虚血瘀证：气阴两虚，心失所养，则心神不宁，心气虚则气短乏力，心阴亏虚，津液不足，则 口干舌燥等临床表现。在研究高血压 心力衰竭大鼠的证候本质以及药物干预时，复制高血压心力衰竭大鼠模型，并用参麦注射液和参附注射液对模型大鼠的治疗效果进行比较，发现参麦注射液使模型大鼠的病情明显好转，用“以方测证”的方法证明高血压心力衰竭大鼠模型属于气阴两虚血瘀证。 

讨论

慢性心力衰竭是各种心血管疾病的终末阶段， 严重危害公共健康，CHF的临床治疗手段的研发均需要借助实验基础，稳定可靠的动物模型是开展 CHF实验研究的基础和关键。理想的动物模型应该在代谢活动、生理结构、病理状态上与人相似，在此基础上要符合经济、可重复性及可操作性强的特点。小鼠模型与大型动物（兔、狗、猪等）相比，成本低，繁殖时间短，药物诱导成本由于通常与体质量成比例也相对较低，并且它们与人类之间的心肌能量学和收缩总体上相似，且近年来经胸超声心动图、磁共振成像等先进技术的发展也可以更详细地评估小型啮齿动物的心功能。目前西医心力衰竭模型大多通过手术法、药物诱导法和转基因法建立，手术法基本符合临床病理，但对技术要求高;药物诱导法经济简便，但成模时间较长;转基因法则更适用于研究治疗心力衰竭的新靶点。

根据中医“同病异治，异病同治”的理念，同种 疾病的不同中医证型的治疗都可能截然不同，病证结合的动物模型更符合中医学整体观念和辨证论治的特点。目前中医药研究心力衰竭所使用的动物模型基本是在西医所使用的模型基础上演变改进而来。根据中医证型的不同，在西医模型上施加相应的干预因素，使得模型既符合心力衰竭的疾病特点， 同时又具有明显的中医证候表现，研究时就病因、证候等对动物模型进行综合评价，可以更加真实地反映疾病的中西医临床特点。又或者根据中医学中 “方从法出，法随证立”的思想，采用“以方测证”的 新思路建立符合中医证型的动物模型。

Source:世界中医药，慢性心力衰竭小动物模型中西医造模方法的研究进展；（排版定稿）网络首发时间：2024-09-0911:33:17；