《Scientific Reports》：A new technique inducing mitral valve regurgitation as an experimental porcine model of volume-overload induced heart failure
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心力衰竭（HF）是导致高发病率、死亡率和医疗费用的常见疾病。二尖瓣反流（MR）是HF的重要病因，会导致左心室重构和容量超负荷。本研究开发了一种通过定制牵开器造成腱索断裂，从而建立重度、均一原发性MR诱导HF的新型猪实验模型。四星期后，与假手术组相比，该模型成功诱导了显著的左心室重构，包括左心室舒张末期容积（+34.5±6.8 ml vs. +8.4±5.3 ml）、收缩末期容积（+29.9±4.0 ml vs. +4.2±2.9 ml）显著增加，左心室射血分数（-11.9±1.9% vs. -0.7±0.9%）、左心室缩短分数（-12.2±1.3% vs. -2.2±0.8%）显著下降，以及左心室纤维化程度（12.6±1.0% vs. 6.4±0.9%）显著升高。此方法具有操作直接、可重复性高、成功率高的特点，为基础研究和转化研究提供了一个有价值的工具。
想象一下，一颗心脏就像一个精密的泵，日夜不停地工作。然而，有一种名为心力衰竭（Heart Failure, HF）的疾病，会让这个“泵”逐渐衰竭，导致患者饱受呼吸困难、水肿和疲劳的折磨，并带来了沉重的医疗负担与社会成本。在心力衰竭的众多病因中，二尖瓣反流（Mitral Regurgitation, MR）扮演着关键角色。简单来说，心脏左心房和左心室之间的“门”——二尖瓣——关不严了，导致血液在收缩期倒流回心房。这迫使左心室在每次跳动时泵出更多的血液来弥补损失，久而久之，心脏就因长期处于容量超负荷状态而发生结构和功能的改变，即左心室重构，最终走向心力衰竭。
为了深入理解这一疾病过程并开发新的诊疗方法，科研人员急需一种能够稳定模拟人类疾病的动物模型。大型动物，尤其是猪，因其心血管系统与人类高度相似，成为理想的实验对象。然而，现有的一些二尖瓣反流动物模型，例如通过结扎冠状动脉分支来诱导缺血从而间接导致二尖瓣功能不全的方法，往往存在明显缺陷。它们不仅产生反流的严重程度和血流动力学特征（如反流束形态）变异很大，难以控制，其“缺血性心肌病”的底层病变更可能增加实验动物在长期随访中的并发症风险，干扰研究人员对“单纯容量超负荷”这一核心因素的观察。那么，能否创造一种更直接、更均一、更接近人类“原发性”二尖瓣病变（即瓣膜或瓣下结构自身问题，而非由冠心病引起）的心力衰竭模型呢？这正是发表在《Scientific Reports》上的一项研究所致力解决的核心问题。
研究团队采用了一项关键技术：定制牵开器诱导腱索断裂。他们设计了一种特制的牵开器，在猪的开胸手术中，通过微创操作精准地钩住并拉断一根关键的二尖瓣腱索（连接瓣膜与心室壁的“绳索”），从而直接造成严重的二尖瓣关闭不全。整个模型建立过程直接、可控。研究人员将实验猪分为模型组和假手术组（仅开胸但不损伤腱索），并在术后4星期进行全面的心脏结构和功能评估，以验证模型的有效性。
研究结果部分清晰地展示了该模型诱导的心脏变化：
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显著的心脏扩大与功能下降：通过超声心动图等影像学评估发现，与假手术组相比，模型组猪的心脏出现了显著的左心室扩大。具体表现为左心室舒张末期容积和收缩末期容积大幅增加，而反映心脏泵血效率的核心指标——左心室射血分数和左心室缩短分数则显著下降。这些数据直观地表明，由腱索断裂引起的严重二尖瓣反流，在短短四周内就成功诱导出了典型的心力衰竭伴左心室重构表型。
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心肌组织发生纤维化重塑：对心脏组织的微观分析进一步揭示了模型的病理改变。Masson染色结果显示，模型组左心室心肌的胶原纤维沉积比例，即纤维化程度，显著高于假手术组。心肌纤维化是心力衰竭进程中一个关键的病理特征，它会导致心肌僵硬，舒张功能受损，进一步恶化心脏功能。该结果证实，此模型不仅模拟了心脏宏观功能和结构的变化，也再现了相应的组织学病变。
在结论与讨论部分，研究者总结道，他们成功建立并验证了一种新型的、通过直接腱索断裂来诱导重度原发性二尖瓣反流的猪心力衰竭模型。该模型最大的优势在于其操作直接、结果均一、成功率高且可重复性好。它避免了传统缺血方法的干扰因素，创造了一个相对“纯净”的容量超负荷环境，使研究人员能够更精准地研究由此引发的心力衰竭的病理生理机制。这一模型的建立具有重要的双重意义：在基础研究层面，它为科学家们提供了一个强大的工具，用以深入剖析从二尖瓣反流到左心室重构，再到心力衰竭全过程中复杂的分子信号通路和细胞事件；在转化研究层面，该模型可用于测试和评估针对容量超负荷性心力衰竭和/或原发性二尖瓣反流的新型诊断工具、药物疗法乃至器械治疗（如介入瓣膜修复技术）的安全性与有效性，加速相关科研成果从实验室向临床应用的转化。
