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小知识
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化学方法建立的慢性肾功能衰竭模型

发布时间:2017-9-29 10:11:34 来源:引用 作者:

1.阿霉素诱导模型

(1)复制方法  体重250g左右成年大鼠,经腹腔按30mg/kg体重剂量注射戊巴比妥钠麻醉,麻醉后大鼠仰卧固定于手术板上,腹部手术区常规消毒、去毛,沿右腹旁切口切开皮肤,暴露右侧肾脏,结扎肾蒂后,切除右肾,常规手术缝合切口,关闭腹腔。15d后,按5mg/kg体重的剂量经大鼠尾静脉注射阿霉素(adriamycin, ADR),12周后即可复制出

CRF模型;如长期造模则需要观察28~48周。造模前后将模型大鼠置于代谢笼收集24h尿液,测定24h尿液量及尿蛋白量;按实验预定时间取静脉血样作血生化指标测定;动物麻醉后放血处死,取动物左肾组织标本,置固定液固定,石蜡包埋,作常规组织切片,HE染色,镜下观察。

(2)模型特点  注射ADR后4~8周模型动物即可出现尿量增加,活动减少,体重增加趋缓。注射后6~14d模型大鼠可出现蛋白尿,至4周左右蛋白尿为最高,蛋白尿常可持续6~9个月,并伴有低蛋白血症、高脂血症、浮肿、胸腔及腹腔积液;动物收缩压(SBP)升高,菊粉廓清率(Cin)降低。镜下病理组织学观察显示,造模初期模型动物肾小球明显肥大,有早期的肾小管上皮损伤及肾小球硬化病理改变;造模后期肾小球硬化程度更严重,局灶性肾小球硬化病变范围明显扩大,更加广泛。本模型的急性期(注射ADR后3~6周)类似于人类微小病变型肾病,即以肾小管上皮细胞损伤为主。慢性期(给药后6~9个月)则类似于人类局灶性节段性肾小球硬化。

(3)比较医学  阿霉素是临床上常用的一种蒽环类抗肿瘤药,它能对肾小球和肾小管上皮产生直接毒性作用,使肾近曲小管上皮细胞胞膜屏障和吸收功能受损,细胞核崩解;脱落的小管上皮细胞与管腔内的蛋白质及其他细胞成分构成管型,堵塞管腔,导致肾小管内压升高,加重肾脏损伤,最终形成CRF。采用ADR制备CRF模型,方法多样,既有单纯静脉注射给药法,也有注射加肾切除手术造模,且切除方式也可选择。因此不同模型的疾病特点并不完全一致。本模型对于扩张肾小管、降低肾小管压力、改善蛋白尿等方面的药物疗效观察及药物筛选具有较好的实用价值。

2.腺嘌呤诱导模型

(1)复制方法  体重为300g左右成年大鼠,用含0.5%~0.75%腺嘌呤(adenine)的酪蛋白饲料喂养;或用腺嘌呤制备成混悬液,按每天200mg/kg体重的剂量定时给大鼠灌胃。模型动物自由饮水与进食,造模过程需3~4周,即可复制出与人类GRF相类似的代谢紊乱、电解质异常、内分泌异常及贫血的慢性CRF模型。按实验预定时间分别采血作血液生化测定,并取肾脏组织标本,经固定液固定后,作常规组织切片,置光镜下检查。

(2)模型特点  模型动物于给药第12~15日,即出现多尿、多饮,精神萎靡,活动减少,进食量少,体重减轻,耳郭苍白,目色淡红,眯眼及眼睑浮肿,尾巴湿冷,体毛干枯、疏松。动物血肌酐、血尿素氮、中分子物质明显升高,红细胞、血红蛋白、红细胞压积、血小板均下降,电解质代谢紊乱(高磷、高钾、低钙、低钠等),氨基酸代谢紊乱(必需氨基酸降低)及贫血。肉眼观察肾脏体积明显增大,镜下组织病理观察,肾组织内多数肾小管已破坏,小管上皮细胞水肿、坏死,管腔内及间质可见大量针状或长方形嘌呤代谢物结晶沉积;间质内有淋巴细胞浸润,并可见局部纤维组织增生。肾小管破坏是本模型的主要特征。

(3)比较医学  迄今为止,腺嘌呤诱发大鼠慢性肾功能衰竭的机制尚未阐明,可能是高浓度的腺嘌呤通过黄嘌呤氧化酶的作用变为极难溶于水的2,8-二羟基嘌呤,其沉积于肾小管后发生阻塞,抑制了机体氮质化合物的排泄,造成机体出现氮质血症、毒素蓄积和电解质、氨基酸代谢紊乱,引起动物出现病理特征类似于人类微小病变性肾病的CRF模型。本模型制作方法简单,造模周期短,且随着腺嘌呤饲料喂养时间的长短可分别制备轻、中、重度的CRF模型。用腺嘌呤给动物腹腔注射也可复制CRF模型,但在腺嘌呤剂量及造模时间等方面与腺嘌呤灌胃造模方法有差异。本模型适用于CRF时可恢复肾小管功能药物疗效的观察与评价。

3.氯化镉诱导模型

(1)复制方法  雄性KM小鼠,体重为20g左右。以含氯化镉1g/kg体重饲料的混合饲料(每千克饲料中含蛋白63.1g,脂肪52.5g,糖270.2g)喂养。将药粉加入饲料中制成混合饲料,所用药量均按每日摄入致死量的5%,每只小鼠按每天进食3g饲料来估算。全部小鼠均自由进食、进水,45d后换成普通饲料,共观察125d。按实验预定时间分别采血作血液生化测定,并取肾脏组织标本,经固定液固定后,作常规组织切片,置光镜下检查。

(2)模型特点  用药后15d,模型动物血尿素氮、血肌酐浓度显著升高;光镜下观察肾近曲小管上皮细胞变性,肾间质可见单核细胞炎性浸润,肾小球有核细胞数增多;用药后125d,肾小管病变消失,肾小球肥大,有核细胞数明显增多,部分肾小球发生纤维化;肾间质仍有单核细胞炎性浸润。本模型耗费低廉,制作方法简单,干扰因素少,与临床上中毒性肾病所致的CRF极其相似。

(3)比较医学  生活中长期接触低浓度镉对人类的肾小管有毒性作用,可造成以肾小管损伤为主要病理特征的 CRF。用含氯化镉饲料混合喂养小鼠建立的CRF模型,模型动物的肾功能和肾组织损害明显,并呈进行性加重特征,与临床上因镉中毒而导致的CRF相似。慢性镉中毒时,其对机体肾小管上皮细胞的损伤是直接作用为主,脱离接触后可恢复;而镉对肾小球、肾间质的损伤则有继发因素的参与,当损伤达到一定程度时,即使脱离接触,继发因素仍可持续存在,使肾小球和肾间质病变进行性加重,最终形成CRF。本模型可用于临床上镉中毒引起的CRF药物治疗、筛选方面的研究。

4.消痔灵诱导模型

(1)复制方法  体重为200g左右、经检查尿蛋白为阴性的雄性大鼠,经腹腔按30mg/kg体重的剂量注射戊巴比妥钠,麻醉后大鼠仰卧固定于手术板上,腹部注射区常规消毒,用“肾脏定位器”固定肾脏,用0.6ml精制消痔灵加等量生理盐水配制成1.2ml消痔灵注射液,分别从腹部两侧经皮一次性直接注入两侧肾脏。注射时,从下极进针(4号针头)至中极偏上处,尽量偏向皮质部,针尖针面朝向皮质,缓慢注射(每次注射至少1min),出针后用碘酊棉球压迫针眼3min以上。造模前后分别测模型大鼠尿蛋白、尿素氮、肌酐,同时动物麻醉后放血处死,取动物左肾组织标本,置固定液固定,石蜡包埋,作常规组织切片,HE染色,光镜下观察。并取肾脏组织作电镜标本,透射电镜下观察。

(2)模型特点  模型动物注射后3d内饮食减少,体重减轻,1周后体重回升,但体重增长趋缓;造模期间模型大鼠体毛疏松,有脱毛现象。动物解剖后肉眼观察可见肾脏萎缩呈黄褐色,质地较硬,表面凹凸不平,有弥漫性黄褐色斑点及斑块。镜下病理组织学观察显示,造模后2~4周内,模型动物肾组织可见凝固性坏死灶,残存肾小球代偿肥大,肾小管增生扩张,小管上皮细胞肿胀、变性、坏死、脱落,管腔中可见蛋白管型。造模后6周起,系膜细胞及基质有轻度至中度增殖,部分残存肾小球可见局灶性玻璃样变性,部分间质和肾小球纤维化;至8周时,肾小球明显纤维化;至16周时,全肾小球发生纤维化,肾间质也出现明显纤维化。电镜下超微结构观察显示,造模后8周时,可见内皮及上皮细胞空泡形成,足突融合消失,基底膜增厚、疏松,基底膜基质足突之间可见胶原纤维,肾小管上皮细胞肿胀,微绒毛变短,排列紊乱,管腔闭塞,内有蛋白管型;粗面内质网扩张、增多,溶酶体增多。至16周时,超微结构病理改变进一步加重,肾小球纤维化,肾小囊消失,毛细血管基底膜增厚及皱缩,可见电子致密物沉积。晚期:代谢紊乱,肾小球和肾小管功能严重受损,光镜和电镜均显示与人类CRF固缩肾的病理改变有高度一致性。

(3)比较医学  消痔灵主要由中药五倍子和明矾等有效成分组成。五倍子的主要成分鞣酸对机体组织有较强的收敛性,能使蛋白凝固,血管收缩。明矾的主要成分硫酸钾铝则对机体局部有较强的致炎作用,并可使组织纤维化。消痔灵制剂可引起机体发生血管炎、动静脉血栓形成及增生性动脉内膜炎,并可促进血管腔狭窄,减少或阻断局部血流。采用适量的消痔灵注入大鼠肾脏的方法,可使大部分肾单位破坏,最终导致大鼠出现CRF的病理表现。本模型制作方法简便易行,创伤小且无感染,模型稳定可靠,成功率高,可严格控制剂量来制作轻、中、重不同病变程度的CRF模型,模型特点与l临床上人类CRF固缩肾相似,适用于同类疾病药物治疗及筛选方面的研究。

5.柔红霉素诱导模型

(1)复制方法  经检查尿蛋白为阴性,体重200g左右成年大鼠,经其尾静脉按10mg/kg体重的剂量注射柔红霉素,注射后动物常规饲养观察,自由饮水和进食。需4~6周即可复制出CRF模型。模型制备观察过程中,分别采集尿液、血液作指标测定,并于实验预定时间麻醉处死动物,取肾脏组织标本,置放于固定液中,作常规组织切片,HE染色,光镜下观察。同时取肾组织作电镜标本,透射电镜下观察。

(2)模型特点  注射柔红霉素后1~3周,模型动物即可出现大量蛋白尿(大于300mg/24h),并维持在较高水平,同时常伴有高脂血症、低蛋白血症及全身浮肿。光镜下病理组织学观察模型大鼠肾组织内肾小球轻度肿胀,少量血管襻毛细血管腔轻度变窄,肾小管病变轻微,其腔内有许多管型,肾间质内血管无明显病理改变。电镜超微结构观察大多数肾小球脏层上皮细胞足突融合或扁平化。

(3)比较医学  本模型制作原理与ADR造模类似。柔红霉素在肾脏内某一部位可被代谢还原为半醌型自由基,自由基和氧反应产生活性氧,这些物质可引起肾小球上皮细胞脂质过氧化反应,改变肾小球上皮细胞糖蛋白代谢,破坏肾小球滤过膜的结构和功能,最终造成膜滤过屏障的选择性变化而引发蛋白尿,使模型动物发生CRF。本模型与腺嘌呤方法建立的CRF模型相比,模型动物尿蛋白程度更重,持续时间也更长,其应用与阿霉素CRF模型相同。



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