陈曦，王明宇，孙晓琳，安克江·安尼瓦尔，朱治萩，杨苏乔

肺动脉高压共分为五大类，其中慢性血栓栓塞性肺动脉高压（chronic thromboembolic pulmonary hypertension，CTEPH）属于第四大类，其确切的发病机制尚未阐明。目前公认的CTEPH的主要发病原因是急性肺栓塞未得到及时诊治或反复发生血栓栓塞后，血栓无法完全溶解，逐渐机化，阻塞肺血管床，导致肺血管重塑，在血栓机械性阻塞的基础上加重血流动力学异常，产生肺动脉高压［1］。近年来，随着人们对急性肺栓塞的重视程度不断提高，CTEPH的检出率也随之提高。国外急性肺栓塞患者CTEPH的发病率为0.45%～6.20%［2］，我国急性肺栓塞患者2年后CTEPH累积发病率约为1.3%［3］。然而，急性肺栓塞并不是CTEPH发生发展的唯一原因，CTEPH还与凝血和纤溶机制异常、炎症、遗传易感因素、血管新生及原位血栓形成等多种因素密切相关［4］，但其具体分子机制尚不明确。由于CTEPH患者疾病负担较重，未经治疗的患者预后极差，因此需要对其发生发展的病理生理机制进行深入探索。动物模型的建立可以有效推动CTEPH发病机制的研究，为疾病早期预警和个体化防治提供研究基础。本文旨在综述CTEPH动物模型研究进展，为探讨CTEPH的发病机制、早期预警及个体化治疗提供依据。

1 CTEPH的动物模型种类概述

理想的CTEPH动物模型一般具有以下特点：（1）血栓持续存在并机化，产生慢性肺动脉阻塞；（2）非阻塞部位肺血管病变、右心室重构、肺动脉高压持续存在［5］；（3）动物血管清晰、实验操作方便；（4）经济且可重复。目前较为成熟的CTEPH模型选用的动物类型包括羊、猪、犬、兔、啮齿类动物（大鼠、小鼠）。不同的动物由于其基因构成、生理结构和生活习性等方面不同而各具特点，适用于不同类型的实验。

大体型动物如羊、猪、犬等操作方便，麻醉、呼吸易控制，术中机械通气在呼吸频率、潮气量、氧浓度的选择上较中小体型动物容易掌控。同时大体型动物的解剖结构与人类相似，适合进行血流动力学、影像学、解剖学以及手术治疗的实验研究。如使用陶瓷念珠输入法建立猪、犬的CTEPH模型，经动物颈静脉置管，反复多次注入陶瓷念珠，可造成其外周肺动脉的物理性栓塞，可用于CTEPH影像学诊断技术和病理生理特点的研究［6］。然而，此类方法所需要的实验动物和手术材料的获得成本较高，术后护理难度较大，不宜广泛开展。

中体型动物的研究显示，可以通过向犬、兔等动物的颈静脉注入自体血栓来诱导CTEPH的发生［7-8］。但犬类性情凶猛，价格较高；兔类喜活动，与CTEPH患者运动不耐受的实际情况相违背，均不能得到有效推广和应用。

以鼠类为主要代表的啮齿类动物被视为“标准实验动物”，其先天遗传性状、后天繁育条件、微生物携带状况、营养需求及环境因素等方面均可受到全面控制，能保证实验结果的可靠性、精确性、均一性、可重复性和可比性［9］。尽管其体型较小、血管壁薄、对实验技术操作的要求较高，但由于其遗传背景明确、模型性状显著且稳定、质量和规格可在一定程度上自由选择、相应的检测试剂全面、价格合理，是目前最理想的动物模型种类。并且，由于鼠类品种和基因的多样性，其能够模拟不同病种和患病程度［10］，在CTEPH动物模型的构建中发挥了至关重要的作用。

2 CTEPH啮齿类动物模型的制备方法与特点

制备CTEPH啮齿类动物模型的方法有很多，主要制作原理为模拟静脉血栓形成后，反复多次栓塞于肺动脉导致CTEPH发生，主要方法包括栓子注入法和血管结扎法。

2.1 自体血栓注入法 LI等［11］使用自体血栓注入法成功制备CTEPH大鼠模型，其2周内向大鼠颈静脉注射自体血栓2次，并使用氨甲环酸抑制纤溶。然而这种造模方法稳定性较差，且动物模型表现出的病情严重程度与人体差异较大［12］。随着炎症机制如葡萄球菌感染、起搏器感染、脑室-心房分流术、慢性骨髓炎、炎症性肠病等逐渐被证实与CTEPH的发生发展密切相关［13］，研究者们开始尝试模拟炎症环境以增加动物模型的肺动脉压。WU等［14］以8周龄雄性SD大鼠为材料，分别在第1、4、11天将其用水合氯醛麻醉后，向其左颈静脉注射自体血栓，并使用氨甲环酸抑制纤溶；同时，向一部分大鼠体内注射卡拉胶以维持无菌炎症细胞环境，在炎症机制的参与下使肺动脉压进一步升高；此外，向所有大鼠体内注入青霉素以预防感染；结果表明，单纯注入自体血栓的CTEPH模型大鼠的平均肺动脉压〔（25.51±1.13）mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）〕明显高于对照组大鼠〔（15.92±1.13）mm Hg〕，而注射自体血栓联合卡拉胶的大鼠平均肺动脉压更高〔（29.82±1.26）mm Hg〕；解剖后发现，注射自体血栓联合卡拉胶的大鼠病理特点更加典型，血管壁增厚、血管重塑与内膜增生更明显，且出现了洋葱皮样增生，也更符合人体实际情况。这一动物模型制作简便、利于维护、特征典型，还可以通过计算血管内沉积的血栓数量来量化肺栓塞的严重程度，适合用于研究各类细胞因子、炎性递质等在CTEPH病理生理过程中发挥的作用。

自体血栓注入法在小鼠中同样得到了成功应用。缪冉等［15］在戊巴比妥钠麻醉的小鼠颈外静脉注入自体白色血栓使其发生栓塞，首次注入血栓后分别于1、2、3周进行自体血栓重复输注，注入血栓35～40个/次，全程使用氨甲环酸防止血栓自溶，并应用庆大霉素防止感染；6周后小鼠右心室收缩压明显升高，右心室肥大指数明显增加；形态学上也发生了CTEPH的典型改变，即血管中膜平滑肌层增厚，平滑肌细胞增殖，管腔明显缩小，部分管腔近乎闭合；肺中可见肺间质增厚，炎性细胞明显浸润，部分远端肺动脉中发现大量红细胞聚集；栓塞较多部位可见肺泡融合或膨胀不全，肺泡壁充血、水肿；造模成功率可达50%，小鼠死亡主要是由于自体血栓过大或过多，堵塞主肺动脉，导致右心室负荷过重。如果将这种造模方法推广至基础研究中，在注入的血栓大小和数量及维持血栓和血流动力学稳定等方面仍有一定的优化空间。

2.2 体外栓子注入法 由于啮齿类动物体型较小，构建大体型动物模型时应用的葡聚糖凝胶G50和陶瓷念珠等体外栓子并不适用。ARIAS-LOZA等［16］使用了有纤维蛋白胶原涂层的聚苯乙烯微球以确保栓子表面与血管内壁更好地黏附，此法成功模拟了肺栓塞亚急性期背景下的肺动脉高压，若要模拟CTEPH动物模型则需要更长的观察时间。NETO-NEVES等［17］向大鼠颈静脉注射聚苯乙烯微球，同时注射SU5416以抑制血管内皮生长因子受体，连续观察6周发现大鼠肺动脉压持续升高，并伴有右心室肥大、功能障碍以及运动耐量下降，符合CTEPH的临床表现。这一实验也佐证了栓塞后血管生成减少对CTEPH发病存在影响，但使用聚苯乙烯等材料制成的微球无法溶解，不能完全模拟CTEPH的发病机制，而新型有机材料的发现使这一问题有了改进。KARPOV等［18］4 d内向大鼠静脉内共注射8次可溶性海藻酸钠微球，持续观察18周，发现大鼠肺动脉压稳定增加、运动耐量下降、内皮功能发生障碍，并发生了形态学上的变化；该方法造模成功率为56%，动物死亡主要是由于无法耐受栓子而发生了缺血性脑卒中或急性心力衰竭。该模型避免使用了氨甲环酸，降低了纤溶抑制剂对实验的影响，同时模拟了无菌炎症环境下CTEPH的病理生理变化，此法可以尝试应用于CTEPH病理生理机制，尤其是针对血流动力学效应方面的研究。

2.3 左肺动脉结扎法 YUN等［19］通过结扎大鼠左肺动脉以引起肺血管重构和持续收缩，从而模拟严重CTEPH患者的动物模型，结果显示，在术后第2周和第5周时实验组右心室收缩压与D-二聚体水平明显高于对照组，且实验组大鼠出现了右心室肥厚与远端肺血管重塑。此法尽管成功再现了CTEPH患者血管张力的变化，但是没有模拟临床病理过程中出现的内皮功能障碍与无菌性炎症环境等［20］，若要在临床研究中使用还需在造模过程中结合其他方法以提高模型拟合程度。

2.4 下腔静脉结扎法 近年来，下腔静脉结扎法被视为最能反映深静脉血栓形成（deep venous thrombosis，DVT）病理生理过程的小鼠造模方法［21］，但这种方法制备的DVT模型仅能发生轻微的肺动脉内皮功能障碍。BRANDT等［22］结扎了雄性C57BL/6小鼠的下腔静脉与左肾静脉，保留了所有侧支，成功制备了小鼠DVT模型，在此基础上经小鼠眼眶后静脉窦每间隔15 min注射凝血酶166 U/kg，共3次，诱导其发生非致命性伴血流动力学改变的肺栓塞，通过高频超声和超声心动图观察小鼠的血管情况，成功观察到右心室结构和功能障碍、左心室受压以及肺动脉加速时间的缩短；将小鼠解剖后发现其肺动脉内可见血栓栓塞、肺动脉平滑肌细胞增殖/肥大等病理特征。这一造模方法已逐渐应用于CTEPH的基础研究［23］，但由于不同动物的纤溶抗性不同，这一造模方法尚未在其他类型动物上构建成功。FREY等［24］在切除小鼠脾脏后结扎其肾静脉下方的下腔静脉，28 d后，实验组小鼠血栓消融明显延迟。虽然没有直接模拟肺栓塞的病理过程，但其提供了一种新的造模思路来研究特定临床条件下的CTEPH发病过程。

3 小结及展望

综上所述，目前在建立CTEPH动物模型时，每种实验方法均存在一定的局限性。CTEPH模型应具有肺动脉压持续升高、血栓形成和栓塞引起血管床稳定下降的双重特点。根据现有证据，目前还没有一种最优的方法来模拟CTEPH模型，且具体模型和动物种类的选择应根据研究目标确定。在今后的研究中，可以尝试在下腔静脉结扎法的基础上，结合血栓注入法中诱导与维持血栓的技巧，如使用氨甲环酸抑制纤溶、改变小鼠体位以促进其血栓形成［11］、注射卡拉胶以维持慢性炎症状态等方法，以期建立更符合人体临床及病理特点的CTEPH动物模型，为探索CTEPH的发病机制及个体化防治策略提供基础。

作者贡献：陈曦进行文章的构思与设计撰写，及修订论文；陈曦、王明宇、孙晓琳、安克江·安尼瓦尔、朱治萩进行文献/资料收集、整理；杨苏乔进行文章的可行性分析，负责文章的质量控制及审校，并对文章整体负责、监督管理。

本文无利益冲突。