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Technical articles1.阿霉素誘導模型
(1)復制方法 體重250g左右成年大鼠,經腹腔按30mg/kg體重劑量注射戊巴比妥鈉麻醉,麻醉后大鼠仰臥固定于手術板上,腹部手術區常規消毒、去毛,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。15d后,按5mg/kg體重的劑量經大鼠尾靜脈注射阿霉素(adriamycin, ADR),12周后即可復制出
CRF模型;如長期造模則需要觀察28~48周。造模前后將模型大鼠置于代謝籠收集24h尿液,測定24h尿液量及尿蛋白量;按實驗預定時間取靜脈血樣作血生化指標測定;動物麻醉后放血處死,取動物左腎組織標本,置固定液固定,石蠟包埋,作常規組織切片,HE染色,鏡下觀察。
(2)模型特點 注射ADR后4~8周模型動物即可出現尿量增加,活動減少,體重增加趨緩。注射后6~14d模型大鼠可出現蛋白尿,至4周左右蛋白尿為高,蛋白尿常可持續6~9個月,并伴有低蛋白血癥、高脂血癥、浮腫、胸腔及腹腔積液;動物收縮壓(SBP)升高,菊粉廓清率(Cin)降低。鏡下病理組織學觀察顯示,造模初期模型動物腎小球明顯肥大,有早期的腎小管上皮損傷及腎小球硬化病理改變;造模后期腎小球硬化程度更嚴重,局灶性腎小球硬化病變范圍明顯擴大,更加廣泛。本模型的急性期(注射ADR后3~6周)類似于人類微小病變型腎丨病,即以腎小管上皮細胞損傷為主。慢性期(給藥后6~9個月)則類似于人類局灶性節段性腎小球硬化。
(3)比較醫學 阿霉素是臨床上常用的一種蒽環類抗腫瘤藥,它能對腎小球和腎小管上皮產生直接毒性作用,使腎近曲小管上皮細胞胞膜屏障和吸收功能受損,細胞核崩解;脫落的小管上皮細胞與管腔內的蛋白質及其他細胞成分構成管型,堵塞管腔,導致腎小管內壓升高,加重腎臟損傷,終形成CRF。采用ADR制備CRF模型,方法多樣,既有單純靜脈注射給藥法,也有注射加腎切除手術造模,且切除方式也可選擇。因此不同模型的疾病特點并不一致。本模型對于擴張腎小管、降低腎小管壓力、改善蛋白尿等方面的藥物療效觀察及藥物篩選具有較好的實用價值。
2.腺嘌呤誘導模型
(1)復制方法 體重為300g左右成年大鼠,用含0.5%~0.75%腺嘌呤(adenine)的酪蛋白飼料喂養;或用腺嘌呤制備成混懸液,按每天200mg/kg體重的劑量定時給大鼠灌胃。模型動物自由飲水與進食,造模過程需3~4周,即可復制出與人類GRF相類似的代謝紊亂、電解質異常、內分泌異常及貧血的慢性CRF模型。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 模型動物于給藥第12~15日,即出現多尿、多飲,精神萎靡,活動減少,進食量少,體重減輕,耳郭蒼白,目色淡紅,瞇眼及眼瞼浮腫,尾巴濕冷,體毛干枯、疏松。動物血肌酐、血尿素氮、中分子物質明顯升高,紅細胞、血紅蛋白、紅細胞壓積、血小板均下降,電解質代謝紊亂(高磷、高鉀、低鈣、低鈉等),氨基酸代謝紊亂(必需氨基酸降低)及貧血。肉眼觀察腎臟體積明顯增大,鏡下組織病理觀察,腎組織內多數腎小管已破壞,小管上皮細胞水腫、壞死,管腔內及間質可見大量針狀或長方形嘌呤代謝物結晶沉積;間質內有淋巴細胞浸潤,并可見局部纖維組織增生。腎小管破壞是本模型的主要特征。
(3)比較醫學 迄今為止,腺嘌呤誘發大鼠慢性腎功能衰竭的機制尚未闡明,可能是高濃度的腺嘌呤通過黃嘌呤氧化酶的作用變為極難溶于水的2,8-二羥基嘌呤,其沉積于腎小管后發生阻塞,抑制了機體氮質化合物的排泄,造成機體出現氮質血癥、毒素蓄積和電解質、氨基酸代謝紊亂,引起動物出現病理特征類似于人類微小病變性腎丨病的CRF模型。本模型制作方法簡單,造模周期短,且隨著腺嘌呤飼料喂養時間的長短可分別制備輕、中、重度的CRF模型。用腺嘌呤給動物腹腔注射也可復制CRF模型,但在腺嘌呤劑量及造模時間等方面與腺嘌呤灌胃造模方法有差異。本模型適用于CRF時可恢復腎小管功能藥物療效的觀察與評價。
3.氯化鎘誘導模型
(1)復制方法 雄性KM小鼠,體重為20g左右。以含氯化鎘1g/kg體重飼料的混合飼料(每千克飼料中含蛋白63.1g,脂肪52.5g,糖270.2g)喂養。將藥粉加入飼料中制成混合飼料,所用藥量均按每日攝入致死量的5%,每只小鼠按每天進食3g飼料來估算。全部小鼠均自由進食、進水,45d后換成普通飼料,共觀察125d。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 用藥后15d,模型動物血尿素氮、血肌酐濃度顯著升高;光鏡下觀察腎近曲小管上皮細胞變性,腎間質可見單核細胞炎性浸潤,腎小球有核細胞數增多;用藥后125d,腎小管病變消失,腎小球肥大,有核細胞數明顯增多,部分腎小球發生纖維化;腎間質仍有單核細胞炎性浸潤。本模型耗費低廉,制作方法簡單,干擾因素少,與臨床上中毒性腎丨病所致的CRF極其相似。
(3)比較醫學 生活中長期接觸低濃度鎘對人類的腎小管有毒性作用,可造成以腎小管損傷為主要病理特征的 CRF。用含氯化鎘飼料混合喂養小鼠建立的CRF模型,模型動物的腎功能和腎組織損害明顯,并呈進行性加重特征,與臨床上因鎘中毒而導致的CRF相似。慢性鎘中毒時,其對機體腎小管上皮細胞的損傷是直接作用為主,脫離接觸后可恢復;而鎘對腎小球、腎間質的損傷則有繼發因素的參與,當損傷達到程度時,即使脫離接觸,繼發因素仍可持續存在,使腎小球和腎間質病變進行性加重,終形成CRF。本模型可用于臨床上鎘中毒引起的CRF藥物治療、篩選方面的研究。
4.消痔靈誘導模型
(1)復制方法 體重為200g左右、經檢查尿蛋白為陰性的雄性大鼠,經腹腔按30mg/kg體重的劑量注射戊巴比妥鈉,麻醉后大鼠仰臥固定于手術板上,腹部注射區常規消毒,用“腎臟定位器”固定腎臟,用0.6ml精制消痔靈加等量生理鹽水配制成1.2ml消痔靈注射液,分別從腹部兩側經皮一次性直接注入兩側腎臟。注射時,從下極進針(4號針頭)至中極偏上處,盡量偏向皮質部,針尖針面朝向皮質,緩慢注射(每次注射至少1min),出針后用碘酊棉球壓迫針眼3min以上。造模前后分別測模型大鼠尿蛋白、尿素氮、肌酐,同時動物麻醉后放血處死,取動物左腎組織標本,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。并取腎臟組織作電鏡標本,透射電鏡下觀察。
(2)模型特點 模型動物注射后3d內飲食減少,體重減輕,1周后體重回升,但體重增長趨緩;造模期間模型大鼠體毛疏松,有脫毛現象。動物解剖后肉眼觀察可見腎臟萎縮呈黃褐色,質地較硬,表面凹凸不平,有彌漫性黃褐色斑點及斑塊。鏡下病理組織學觀察顯示,造模后2~4周內,模型動物腎組織可見凝固性壞死灶,殘存腎小球代償肥大,腎小管增生擴張,小管上皮細胞腫脹、變性、壞死、脫落,管腔中可見蛋白管型。造模后6周起,系膜細胞及基質有輕度至中度增殖,部分殘存腎小球可見局灶性玻璃樣變性,部分間質和腎小球纖維化;至8周時,腎小球明顯纖維化;至16周時,全腎小球發生纖維化,腎間質也出現明顯纖維化。電鏡下超微結構觀察顯示,造模后8周時,可見內皮及上皮細胞空泡形成,足突融合消失,基底膜增厚、疏松,基底膜基質足突之間可見膠原纖維,腎小管上皮細胞腫脹,微絨毛變短,排列紊亂,管腔閉塞,內有蛋白管型;粗面內質網擴張、增多,溶酶體增多。至16周時,超微結構病理改變進一步加重,腎小球纖維化,腎小囊消失,毛細血管基底膜增厚及皺縮,可見電子致密物沉積。晚期:代謝紊亂,腎小球和腎小管功能嚴重受損,光鏡和電鏡均顯示與人類CRF固縮腎的病理改變有高度一致性。
(3)比較醫學 消痔靈主要由中藥五倍子和明礬等有效成分組成。五倍子的主要成分鞣酸對機體組織有較強的收斂性,能使蛋白凝固,血管收縮。明礬的主要成分硫酸鉀鋁則對機體局部有較強的致炎作用,并可使組織纖維化。消痔靈制劑可引起機體發生血管炎、動靜脈血栓形成及增生性動脈內膜炎,并可促進血管腔狹窄,減少或阻斷局部血流。采用適量的消痔靈注入大鼠腎臟的方法,可使大部分腎單位破壞,終導致大鼠出現CRF的病理表現。本模型制作方法簡便易行,創傷小且無感染,模型穩定可靠,成功率高,可嚴格控制劑量來制作輕、中、重不同病變程度的CRF模型,模型特點與l臨床上人類CRF固縮腎相似,適用于同類疾病藥物治療及篩選方面的研究。
5.柔紅霉素誘導模型
(1)復制方法 經檢查尿蛋白為陰性,體重200g左右成年大鼠,經其尾靜脈按10mg/kg體重的劑量注射柔紅霉素,注射后動物常規飼養觀察,自由飲水和進食。需4~6周即可復制出CRF模型。模型制備觀察過程中,分別采集尿液、血液作指標測定,并于實驗預定時間麻醉處死動物,取腎臟組織標本,置放于固定液中,作常規組織切片,HE染色,光鏡下觀察。同時取腎組織作電鏡標本,透射電鏡下觀察。
(2)模型特點 注射柔紅霉素后1~3周,模型動物即可出現大量蛋白尿(大于300mg/24h),并維持在較高水平,同時常伴有高脂血癥、低蛋白血癥及全身浮腫。光鏡下病理組織學觀察模型大鼠腎組織內腎小球輕度腫脹,少量血管襻毛細血管腔輕度變窄,腎小管病變輕微,其腔內有許多管型,腎間質內血管無明顯病理改變。電鏡超微結構觀察大多數腎小球臟層上皮細胞足突融合或扁平化。
(3)比較醫學 本模型制作原理與ADR造模類似。柔紅霉素在腎臟內某一部位可被代謝還原為半醌型自由基,自由基和氧反應產生活性氧,這些物質可引起腎小球上皮細胞脂質過氧化反應,改變腎小球上皮細胞糖蛋白代謝,破壞腎小球濾過膜的結構和功能,終造成膜濾過屏障的選擇性變化而引發蛋白尿,使模型動物發生CRF。本模型與腺嘌呤方法建立的CRF模型相比,模型動物尿蛋白程度更重,持續時間也更長,其應用與阿霉素CRF模型相同。