深静脉血栓形成（DVT）是血液在深静脉内异常凝结引起的静脉回流障碍性疾病，属于中医学“股肿”“瘀血流注”范畴。《血证论》认为“瘀血流注，亦发肿胀，乃血变成水之证”，本病多因久卧、创伤、术后等气血运行不畅，瘀血阻络，营血回流受阻，聚而为湿所致。现代研究表明，其发病机制与血液高凝、血流滞缓、血管内皮功能异常、遗传因素、基因突变、继发危险因素（如创伤、手术等）密切相关[1]。该病早期起病较隐匿，症状不明显，易漏诊、误诊，若不能及时诊治，可能引发致命性肺栓塞。其高发病率、高死亡率及反复发作严重威胁着人类的健康安全。因此，深入开展DVT发病机制及各种干预过程的有效性研究，对预防、诊断和治疗DVT具有重要意义。

该项研究中动物模型的建立是一项关键性技术，是研究人体内静脉血栓形成和发展的基础，有助于探究DVT发病机制，筛选最有效的治疗药物和措施。近10年来，DVT动物模型的研究积累了大量成功经验和资料。本研究检索DVT相关研究文献，筛选出国内外期刊公开发表的有关DVT动物模型的实验研究性论文，对DVT动物模型应用情况、动物种类、造模方法、检测指标进行阐述，为今后DVT建模研究提供参考依据。

1、材料与方法

1.1 数据来源

在中国知网、万方数据库、维普中文期刊服务平台的“高级检索”，以“深静脉血栓形成”并且“动物模型”或“鼠”或“猪”或“兔”或“犬”为主题检索；在PubMed数据库以“deepvenousthrombosis”AND“animalmodel”OR“mouse”OR“pig”OR“rabbit”OR“dog”为主题检索。时间限定为2010年1月1日—2021年7月31日，共检索到1042篇相关文献。

1.2 文献筛选标准

纳入DVT相关的全部造模成功的实验研究性文献，剔除会议、硕博论文、报纸、综述、理论研究及资料不全的文献。

1.3 统计学方法

按照动物模型建立时的动物模型应用情况、实验动物种类、造模的方法、检测指标为分类依据，录入Excel2020建立DVT动物模型数据库。使用SPSSModeler18.0进行关联规则分析，SPSSStatistics22.0提取公因子进行因子分析。实验动物名称、种类等均参照《实验动物与动物实验技术》[2]进行规范。

2、结果与分析

2.1 动物模型的应用

共筛选出246篇文献。近年来，DVT动物模型主要应用于DVT的形成机制、受试药物的药效评价、DVT的诊断和DVT的消退机制等研究领域，应用情况见表1。

由表1可知，在DVT形成机制、药物的药效、DVT诊断及DVT消退机制的研究时，实验中使用最多的动物及造模部位均为鼠-下腔静脉。

在DVT形成或消退机制研究中，研究者多以信号通路、基因表达、基因突变等为研究的切入点，以鼠类作为构建基因工程的动物。鼠类因繁殖能力强、周期短、易进行基因操作，在实验选择中所占比率较高。在评价受试药物的药效时，造模的取材部位多选择与左肾静脉交界处远端的肾下下腔静脉（inferiorvenacava,IVC），由于IVC产生的样本大小足以研究静脉壁和静脉血栓，且解剖结构清晰、材料充足，便于实验前后血栓形成与溶解的对比观察，是检测药物治疗DVT疗效的主要选择材料[3]。但IVC的自身局限性仍值得探究，如IVC没有瓣膜、宽度不一、侧支数量较多、管壁较薄等[4]，研究时使用超声、介入等检测较为困难。

2.2 实验动物种类

将实验动物种类按照使用频数进行排序，共12类。频数最高的前2位分别是C57BL/6小鼠（74次，30.1%）、SD大鼠（67次，27.2%），动物种类分布情况见图1。实验动物的性别以雄性（120次，48.8%）最多，性别分布情况见图2。在具体实验的动物选择中，排名前2位的是雄性C57BL/6小鼠（46次，18.7%）、雄性SD大鼠（31次，12.6%），频数分布见表2。

通过以上数据分析，常用于建立DVT模型的动物主要有鼠、兔等，以鼠模型为多。因为鼠的优势主要表现在：(1)遗传或药理学干预的可能性，如鼠类的先天遗传性和后天可调性，即其生存中的病毒携带能力、营养、环境、质量等均可全面控制，可模拟人类疾病各种阶段的模型，保证实验结果的精确性、均一性[5]。(2)技术操作的可行性，与成像平台的兼容性较好[6]。(3)应用成本低，易于取得。但啮齿动物体质量小、寿命短和代谢率高，使其在血流动力学、凝血过程等与人类存在潜在差异，它们对实验干预的反应往往与人类不同。

针对鼠类模型的缺点，不少研究者应用了DVT兔模型，Singh等[7]采用兔右颈静脉造模，证实了超声辅助血管内激光溶栓用于DVT溶栓的可行性。新西兰白兔在可操作性、深静脉条件等方面均优于鼠类，如兔类深静脉管径相对较粗、血容量充足、造模后成形极为迅速、血栓容量大、测量数据更为方便等。但兔类饲养成本高，且造模时活动能力强而栓子形成早期易于脱落造成肺栓塞，对实验数据的测量有干扰性，在实验中应用频率相对较低。

2.3 造模方式

将实验动物造模方式归纳为9种。其中，使用频数≥50的共2种，累积出现141次，分别是下腔静脉结扎法（75次，30.5%）和下腔静脉狭窄法（66次，26.8%）。造模方式分布情况见表3。

健康的实验动物处于抗凝-凝血的动态调节平衡中，若不采取一定的干预方式，不易自发形成DVT。目前实验中使用的造模方式，多依据Virchow提出的血栓形成3大要素，即血管壁损伤、血流缓慢、血液高凝状态来实现。

根据表3所示，研究中大多采用了下腔静脉结扎法。下腔静脉模型主要包括瘀滞和狭窄模型，即对左肾静脉远端的IVC直接结扎或狭窄结扎，从而分别实现血液瘀滞或少量诱导血栓形成。瘀滞模型将产生严重的静脉壁反应，导致内皮细胞损伤从而启动内源性凝血途径[8]，其机制主要基于白细胞和内皮细胞增强的组织因子表达、P-选择素表达和白细胞微粒[9,10]，可模拟血管完全闭塞的血栓形成。由于较高的血栓形成率和血栓大小[11]，该模型可用于研究DVT中涉及的急、慢性过程。St.Thomas狭窄模型一般仅对IVC进行部分结扎，通过将缝合线扎在垫片上确保血管的部分闭塞，然后移除垫片[12,13]。

该模型减少了80%～90%的血流量，并在狭窄部位尾部形成血栓。狭窄法的优势在于随着狭窄率的不断变化，血栓处于形成、溶解、再通的动态变化中，可同步观察DVT的急性、亚急性、慢性期的全过程，且血栓形成量大，造模成功率高，结扎区域不存在内皮损伤[14]，更接近人类DVT的病理特征。此外，电解损伤法在国外文献中亦有应用，即将电线插入血管，施加直流电诱导自由基的形成，从而使内皮细胞活化，诱发部分闭塞血管腔的血栓[15]。血栓质量取决于电流和暴露时间[16]，该模型可用于研究直接作用于血栓的药物，但主要缺点是手术时间较长，并可使静脉壁完整性破坏，对动物体损伤较大[17]。

2.4 检测指标

2.4.1 频数分布

文献中检测指标涵盖74种不同的类型，累积频数912次。其中检测前3位的指标为血栓质量/长度（114次，12.5%）、血栓病理切片（75次，8.2%）、凝血四项（66次，7.2%），包括血浆凝血酶原时间、血浆纤维蛋白原、活化部分凝血活酶时间以及血浆凝血酶时间。检测指标频数分布见表4、图3。

以上数据中血栓质量/长度这一指标占比最高，可能由于多数研究中DVT动物模型都是基于大静脉（如IVC）的全部或部分血流限制。尽管生物化学、分子生物学等提供了关于血栓、静脉壁结构和含量更有价值的信息，但关于药物或基因干预的抗血栓形成的结论仍需考虑血栓大小（如血栓质量、长度、质量/长度比、面积）或血栓形成率[6]。

凝血四项可反映动物内、外源性凝血系统状况，在血栓性疾病中有重要意义。其中，纤维蛋白原和纤维蛋白是血栓形成的关键组成部分。多种机制介导凝血酶的生成，从而介导纤维蛋白形成过程中的凝血酶浓度[18]，在凝血酶的作用下，溶于血浆中的纤维蛋白原转变为纤维蛋白单体，并相互连接形成纤维蛋白多聚体，彼此交织成网，完成凝血过程。血浆凝血酶原时间、凝血活酶时间、纤维蛋白原含量恰恰反映了机体的凝血功能，是亢进还是减低、是低凝还是高凝。

多普勒超声是外周静脉检查的主要方式，在本研究中亦有体现。超声检测是DVT的一线影像检查，具有实用性、可负担性、相对易用性、高灵敏度和特异性，且无电离辐射或造影剂损害[19]。

2.4.2 取材部位分布

DVT实验研究中的检测指标多取材于自体静脉，并以造模静脉（用于造模的下腔静脉、颈静脉、股静脉等部位）为主。检测指标的采血方式有造模静脉采血、剪尾采血、眼眶静脉丛采血、摘眼球采血、心脏采血等，取材部位分布见表5。

2.4.3 关联规则分析

关联规则分析中最经典的是Apriori算法，“Apriori”在拉丁语中指“来自以前”，当定义问题时，通常会使用先验知识或假设，这被称作“一个先验”，即apriori。Apriori算法是挖掘布尔关联规则频繁项集的算法，其利用逐层搜索的迭代方法找出数据库中项集的关系，以形成规则。现阶段，Apriori算法广泛应用于各种领域，通过对数据的关联性进行分析和挖掘，可掌握不同数据间千丝万缕的联系，精准发掘其在决策制定过程中的潜在价值。衡量关联规则强度的指标包括支持度、置信度、提升度。支持度表示同时包含A和B指标占所有指标的比例，置信度表示使用A指标的同时使用B指标的比例，提升度表示A指标对B指标的提升作用，提升度>1为有效关联规则[20]。

通过对检测指标频数（表4）进行分析发现，多数指标使用频数少，指标间的相关性较低，因此本研究仅提取频数≥10次的检测指标进行关联规则分析。用Apriori算法进一步挖掘各指标间的联系，将其支持度、置信度、最大前项数分别设为10%、80%、5，提升>1，共计得到4组配对，检测指标关联情况见表6。

由表6可见，血浆D-2聚体常与纤维蛋白原、凝血酶时间等指标一同监测。血浆D-2聚体是交联后纤维蛋白被纤溶酶降解的特异标志物，两者息息相关。血浆D-2聚体是确定体内有无新血栓形成及继发性纤溶的指标，其含量变化可作为体内高凝状态和纤溶亢进的标志，在临床实践中通常用于诊断静脉血栓栓塞症，具有高度敏感性，在排除DVT方面发挥着重要作用，并在较小程度上预测急性无诱因DVT的复发[21]，但其绝对值升高也会发生在癌症、败血症、感染、外伤和大出血等疾病中[22]。

2.4.4 因子分析

提取频数≥10次的检测指标进行因子分析，经统计检验，KMO检验值为0.710>0.5,Bartlett球形度检验的χ2值为1592.714,Sig.值为0.000，表明数据具有较好的线性关系，可进行因子分析，提取得到10个公因子，因子累积贡献率为71.729%。其中丙二醛、血清超氧化物歧化酶的因子贡献率最高，其相关性最高，两指标常一同检测，检测指标因子分析见表7。

除了与凝血、纤溶系统相关的指标外，本研究还发现丙二醛、超氧化物歧化酶2种氧化应激指标在血栓形成中相关性较高。国内外多项研究已表明了DVT与氧化应激标志物之间的联系[23]。氧化应激与促氧化、抗氧化系统之间的平衡受损有关[24]，受损时机体会产生多种抗氧化酶如超氧化物歧化酶以清除活性氧。活性氧在氧化应激的情况下，超氧自由基与血小板或内皮细胞发生反应，诱导血小板聚集，提高血栓形成的敏感性[25]；同时，内源性超氧化物歧化酶对血栓形成具有保护作用，是抗氧化防御的关键组成部分。Türker等[26]研究DVT患者氧化损伤标志物和抗氧化参数水平的变化时发现，与健康对照组相比，伴有下肢远端和近端DVT的所有患者平均丙二醛水平显著升高，超氧化物歧化酶活性显著降低（P<0.05），呈负相关性。超氧化物歧化酶与丙二醛的平衡对于保护内皮细胞，调节血液循环，有效防止血栓形成具有重要意义[27]。

3、讨论

近年来，国内外越来越重视DVT的防治，DVT生物学机制的剖析和临床新疗法的验证都离不开动物模型的支持。动物模型决定着实验研究的成功率和准确率，基于理想的动物模型，研究可产生稳定、科学的结果。它是开发抗静脉血栓形成新药，评估药物安全性、有效性的有力工具[6]。

目前，DVT造模技术取得一定进展，但仍存在动物选择混乱、造模方式不统一、用于评估模型的指标繁琐等不足，缺乏系统的总结与整理；且国内文献多以综述的形式列举动物模型的种类、优劣，尚无客观化、科学化的数据证实。本研究创新性地将数据挖掘应用于DVT动物模型研究中，运用现代信息技术，将实验数据进行更深层次的整合与分析，详细阐明了成功建立DVT动物模型的关键因素，提出规范化的建议，使研究者精准选择用于解决特定问题的动物模型，减少了科研时间，提高实验准确性、科学性。

本研究通过对比不同实验的研究数据发现：(1)对于DVT发病机制研究，可选用鼠类-下腔静脉模型为材料，其基因操作性强，作用靶点准确，血栓样本量大，可反复应用、多重筛查。(2)药物疗效评价研究时，选用下腔静脉“狭窄法”造模更符合人体DVT的病理生理学特点，可完整、动态地观察DVT全过程；并在实验中临时阻断下腔静脉近、远段的分支，使血栓变化产生的标记物更好地反映于外周血，提高局部给药浓度，使实验检测效率更高。(3)探讨DVT的早期诊断或新旧血栓的鉴别时，可选用下腔静脉为材料，其解剖结构清晰、血栓量充足、易于标记物的显影。(4)观察DVT建模是否成功时，可选用凝血四项、血栓质量/长度、血浆D-2聚体、超声成像等指标评估；建模后，可选用血栓病理切片、组织病理切片等指标进一步观察血栓的特点。(5)可借助影像技术，采用微创手段造模，减少开放性手术方式，对动物内环境损伤小，提高实验结果准确率。(6)在DVT造模设计时，应根据病理、病机等研究具体目的进行针对性造模，切勿笼统模仿过去的造模方式，导致实验误差。(7)可基于猪DVT新模型[28]做进一步探索，猪在下肢血管的解剖、凝血反应、血栓的细胞组成等与人类相似，并可在同一动物体内同时诱导DVT和肺栓塞，这种创新方法可同步分析肺栓塞病理机制的自然过程，并在有关血栓与肺动脉内皮间反应的实验研究中具有一定的价值，猪模型的应用有望成为DVT动物实验研究的基础。

动物模型广泛用于DVT机制及诊疗方案的研究中，由于DVT是一个错综复杂的过程，没有单一的最佳理想模型可以代表DVT的所有阶段。因此，应根据研究的具体问题、具体目的及实际情况选择适合的动物模型，并深入了解每一种动物模型的优势和局限性，充分考虑模型应用的实验场景，包括相关时间点、测量的结果等，注重疾病的病因、病理过程，重视微创技术在造模中的应用，改进现有模型并创建更加科学、规范，更符合人类DVT的标准化动物模型，这对DVT机制研究、药物的有效性评价、DVT相关并发症的治疗具有特殊的意义。

参考文献:

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文章来源：张筱杉,张玥,季博,张长林.基于数据挖掘的深静脉血栓形成动物模型建立与分析[J].中草药,2021,52(23):7272-7279.