技術文章
Technical articles1.腎大部分切除法
(1)復制方法 體重250g左右成年大鼠,經腹腔按30mg/kg體重的劑量注射戊巴比妥鈉麻醉,麻醉后大鼠行仰臥固定,腹部備皮、消毒,沿左腹旁切口切開皮膚,暴露左側腎臟,切開上、下極的包膜,上下極分別切除腎臟的1/3,用明膠海綿壓迫創面止血,生理鹽水沖洗,常規手術縫合肌層和皮膚,關閉腹腔。一周后,大鼠用同樣方法麻醉后仰臥固定,沿右腹旁切口切開皮膚,暴露右側腎臟,結扎腎蒂后,切除右腎,常規手術縫合切口,關閉腹腔。造模前后將模型大鼠置于代謝籠收集24h尿液,測定24h蛋白定量;按實驗預定時間取靜脈血樣測定血肌酐(SCr)、血尿素氮(BUN);麻醉后放血法處死動物,取動物殘腎組織標本,置固定液固定,石蠟包埋,作常規組織切片,HE染色,光鏡下觀察。
(2)模型特點 術后大鼠傷口無出血和感染,但體重明顯下降,活動與進食量減少,體毛疏松。造模后1周動物可出現蛋白尿,血清尿素氮、肌酐和24h尿蛋白逐漸升高;術后6周模型動物進入腎功能代償期,機體出現電解質紊亂、貧血(RBC、HGB和HGT降低,耳、尾蒼白)及血壓顯著升高;8周時血壓可達到腎血管性高血壓標準;術后10周時模型動物組血清尿素氮、肌酐、24h尿蛋白、血壓均顯著升高,血壓可達到13.7kPa 140mmHg以上。鏡下病理組織學觀察顯示,腎小球小球毛細血管擴張,內皮細胞肥大并伴有足突水腫融合,腎小球出現中到重度系膜增生,局灶節段性腎小球玻璃樣變性及硬化,伴小管間質單核淋巴細胞浸潤。
(3)比較醫學 腎大部分切除后殘余在腎單位中有血液動力學改變,可引起殘存腎單位的高濾過蛋白尿,終會損害腎小球引起腎硬化,導致腎小球硬化為主要特點的 CRF。本模型以腎小球肥大、硬化為主要特點,符合腎小球高度濾過致腎衰學說,模型表現較為接近臨床實際,且具有制備方法簡便易行,穩定性及重復性好,應用范圍廣等優點。但本模型需要作兩期手術,易引起動物發生出血等不良反應甚至死亡,模型制備時間長,手術不易標準化。目前腎大部分切除CRF模型,除5/6腎切除模型外,采用3/4、4/5、7/8腎切除法均可制備CRF模型。但不同的腎切除模型其發生腎功能衰竭時間,血肌酐、尿素氮、尿蛋白含量變化,腎組織病理損傷均各有特點。本模型對臨床上CRF(具有減輕腎組織灌注、高濾過、抑制系膜細胞增殖、抗氧化作用)的藥物治療及降壓藥物干預時機的選擇有實用價值。
2.腎動脈分支結扎加切除法
(1)復制方法 體重為200~300g成年大鼠,經腹腔按30mg/kg體重的劑量注射戊巴比妥鈉麻醉,麻醉后大鼠行仰臥固定,腹部手術區常規消毒、去毛,沿左腹旁作切口切開皮膚,進腹后暴露左側腎臟,在手術顯微鏡下分離腎動脈,保留左腎數支動脈中的一支,結扎其余的分支,常規手術縫合切口,關閉腹腔。2d后,用同樣方法麻醉進腹,4-0絲線結扎右腎腎門區,切除右腎,手術關腹。造模前后將模型大鼠置于代謝籠收集24h尿液,測定24h蛋白定量;按實驗預定時間取靜脈血樣測定血肌酐(SCr)、血尿素氮(BIJN);麻醉后放血法處死動物,取動物腎組織標本,置固定液固定,石蠟包埋,作常規組織切片,HE染色,光鏡下觀察。
(2)模型特點 術后大鼠傷口無出血和感染,體重明顯下降,活動與進食量減少,體毛稀疏不齊。模型大鼠術后血肌酐、血壓明顯升高,并可出現蛋白尿,結扎腎出現代償性肥大;鏡下病理組織學觀察可見,與腎大部切除CRF模型類似的。腎小球玻璃樣變性及硬化的病理變化。本模型制作方法與腎大部分切除術相似,結扎后殘余腎臟多為1/6、1/12、1/16,即相當于切除5/6、11/12、15/16腎臟。
(3)比較醫學 采用本方法復制的模型,出血較腎大部切除CRF模型輕,但制備方法需要顯微外科技術,手術復雜且難掌握,模型動物死亡率高、術后高血壓顯著,腎臟病理損傷嚴重。本模型可制作不同病變程度的CRF模型,與臨床病變表現相似,適用于藥物治療不同程度CRF時,藥物劑量和療效的評價。
3.冷凍加切除法
(1)復制方法 術前測定無蛋白尿,體重為200~300g的成年雄性大鼠,經腹腔按30mg/kg體重的劑量注射戊巴比妥鈉麻醉,麻醉后大鼠俯臥固定于手術板上,背部手術區常規消毒與去毛,作背左側切口分離肌層,暴露左腎,用左手食指從腹部相應部位輕輕向上頂起,腎臟即滑出皮膚切口外面,剝離腎筋膜,將預先浸入液氮瓶內的冷刀依次在動物左腎的上、下極及外側前、后四個部位冷凍,每處冷凍40s,然后復位腎臟,分層縫合手術切口。2周后按同樣方法麻醉,作二期手術,結扎腎蒂,切除右腎。術后6~12周即可制備成穩定的CRF模型。按實驗預定時間分別采血作血液生化測定,并取左腎組織標本,經固定液固定后,作常規組織切片,置光鏡下檢查。
(2)模型特點 術后動物無傷口感染及出血,但體重明顯下降,食量及活動量減少,體毛疏松不齊。術后2周模型動物血肌酐、血尿素氮即開始升高,呈進行性發展;4~6周血肌酐、血尿素氮可達到高峰,并維持在高峰數值上下波動。鏡下病理組織學觀察顯示,腎小球肥大、玻璃樣變性及硬化,系膜基質增生肥厚。
(3)比較醫學 本模型是針對腎大部切除法建立CRF模型時,對手術操作要求高、易出血等缺點而設計的。雖然制作方法較腎大部切除法CRF模型簡單,但腎臟冷凍損傷的程度,包括冷刀在液氮中的時間、冷刀在腎表面放置的范圍、接觸面大小均可影響模型病變程度,而造成差異,造模時應有統一標準。本模型可通過控制冷凍時間來制備不同病變程度的CRF,且術中無出血危險,但制作時需要特殊設備,同時仍不能排除原位壞死組織誘導的免疫機制參與。本模型適用于臨床上對CRF藥物治療及篩選方面的研究。
4.電凝加切除法
(1)復制方法 體重為25g左右的成年小鼠,經腹腔按30mg/kg體重的劑量注射戊巴比妥鈉注射麻醉,麻醉后小鼠俯臥固定于手術板上,背腹部手術區常規消毒與去毛,作背右側切口,暴露右腎,剝離其周圍脂肪組織及腎包膜;用針形電燒灼器電凝除腎門周圍2mm組織外的整個右腎表面,深度約1mm;將燒灼后的腎臟放回腹腔,常規手術縫合肌層與皮膚,手術過程控制在10min左右。然后于12~15d后行第2次手術,依同樣方法麻醉,進腹后用絲線結扎左腎腎門,切除左腎,手術關閉腹腔。模型成模過程約需18周。按實驗預定時間分別采血作血液生化測定,并取腎臟組織標本,經固定液固定后,作常規組織切片,置光鏡下檢查。
(2)模型特點 造模手術后如模型動物傷口無出血、裂開和感染,一般可在1周內自行愈合。電灼后1周內模型動物體重明顯下降,進食與活動減少,體毛疏松,觀察期間體重增長減緩。造模后第2周可出現貧血,血尿素氮、血肌酐升高,血尿素氮測定值高可為造模前的4倍;尿量及尿蛋白含量增加,模型動物可出現甲狀旁腺功能亢進如高血壓、低血鈣、堿性磷酸酶升高等臨床表現。肉眼觀察電凝腎表面蒼白,腫脹變形;鏡下病理學觀察顯示,18周時模型動物腎組織內大部分腎皮質壞死、萎縮,腎小球、腎小管組織結構破壞消失,腎間質纖維化。
(3)比較醫學 采用電燒灼方法可導致模型動物腎臟的腎皮質壞死,造成大部分腎小球、腎小管組織結構破壞,引發殘余腎單位的功能代償性增強,終形成以腎小球硬化,腎間質組織纖維化為主要特點的CRF。本模型制作方法簡便,可一次大批量制作;模型特征穩定可靠,可達中、重度 CRF程度,模型成功率高;且手術方法不易出血、感染,并且有類似于人類慢性腎衰的客觀指標。采用本方法可制備出同樣的大鼠CRF模型,且能獲得較小鼠更多的采血量用于指標檢測。本模型適用于臨床上CRF藥物治療、篩選及評價方面的研究。