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物理学方法建立的慢性肾功能衰竭模型

发布时间:2017-9-29 10:13:48 来源:引用 作者:

1.肾大部分切除法

(1)复制方法  体重250g左右成年大鼠,经腹腔按30mg/kg体重的剂量注射戊巴比妥钠麻醉,麻醉后大鼠行仰卧固定,腹部备皮、消毒,沿左腹旁切口切开皮肤,暴露左侧肾脏,切开上、下极的包膜,上下极分别切除肾脏的1/3,用明胶海绵压迫创面止血,生理盐水冲洗,常规手术缝合肌层和皮肤,关闭腹腔。一周后,大鼠用同样方法麻醉后仰卧固定,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。造模前后将模型大鼠置于代谢笼收集24h尿液,测定24h蛋白定量;按实验预定时间取静脉血样测定血肌酐(SCr)、血尿素氮(BUN);麻醉后放血法处死动物,取动物残肾组织标本,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。

(2)模型特点  术后大鼠伤口无出血和感染,但体重明显下降,活动与进食量减少,体毛疏松。造模后1周动物可出现蛋白尿,血清尿素氮、肌酐和24h尿蛋白逐渐升高;术后6周模型动物进入肾功能代偿期,机体出现电解质紊乱、贫血(RBC、HGB和HGT降低,耳、尾苍白)及血压显著升高;8周时血压可达到肾血管性高血压标准;术后10周时模型动物组血清尿素氮、肌酐、24h尿蛋白、血压均显著升高,血压可达到13.7kPa 140mmHg以上。镜下病理组织学观察显示,肾小球小球毛细血管扩张,内皮细胞肥大并伴有足突水肿融合,肾小球出现中到重度系膜增生,局灶节段性肾小球玻璃样变性及硬化,伴小管间质单核淋巴细胞浸润。

(3)比较医学  肾大部分切除后残余在肾单位中有血液动力学改变,可引起残存肾单位的高滤过蛋白尿,最终会损害肾小球引起肾硬化,导致肾小球硬化为主要特点的 CRF。本模型以肾小球肥大、硬化为主要特点,符合肾小球高度滤过致肾衰学说,模型表现较为接近临床实际,且具有制备方法简便易行,稳定性及重复性好,应用范围广等优点。但本模型需要作两期手术,易引起动物发生出血等不良反应甚至死亡,模型制备时间长,手术不易标准化。目前肾大部分切除CRF模型,除5/6肾切除模型外,采用3/4、4/5、7/8肾切除法均可制备CRF模型。但不同的肾切除模型其发生肾功能衰竭时间,血肌酐、尿素氮、尿蛋白含量变化,肾组织病理损伤均各有特点。本模型对临床上CRF(具有减轻肾组织灌注、高滤过、抑制系膜细胞增殖、抗氧化作用)的药物治疗及降压药物干预时机的选择有实用价值。

2.肾动脉分支结扎加切除法

(1)复制方法  体重为200~300g成年大鼠,经腹腔按30mg/kg体重的剂量注射戊巴比妥钠麻醉,麻醉后大鼠行仰卧固定,腹部手术区常规消毒、去毛,沿左腹旁作切口切开皮肤,进腹后暴露左侧肾脏,在手术显微镜下分离肾动脉,保留左肾数支动脉中的一支,结扎其余的所有分支,常规手术缝合切口,关闭腹腔。2d后,用同样方法麻醉进腹,4-0丝线结扎右肾肾门区,切除右肾,手术关腹。造模前后将模型大鼠置于代谢笼收集24h尿液,测定24h蛋白定量;按实验预定时间取静脉血样测定血肌酐(SCr)、血尿素氮(BIJN);麻醉后放血法处死动物,取动物肾组织标本,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。

(2)模型特点  术后大鼠伤口无出血和感染,体重明显下降,活动与进食量减少,体毛稀疏不齐。模型大鼠术后血肌酐、血压明显升高,并可出现蛋白尿,结扎肾出现代偿性肥大;镜下病理组织学观察可见,与肾大部切除CRF模型类似的。肾小球玻璃样变性及硬化的病理变化。本模型制作方法与肾大部分切除术相似,结扎后残余肾脏多为1/6、1/12、1/16,即相当于切除5/6、11/12、15/16肾脏。

(3)比较医学  采用本方法复制的模型,出血较肾大部切除CRF模型轻,但制备方法需要显微外科技术,手术复杂且难掌握,模型动物死亡率高、术后高血压显著,肾脏病理损伤严重。本模型可制作不同病变程度的CRF模型,与临床病变表现相似,适用于药物治疗不同程度CRF时,药物剂量和疗效的评价。

3.冷冻加切除法

(1)复制方法  术前测定无蛋白尿,体重为200~300g的成年雄性大鼠,经腹腔按30mg/kg体重的剂量注射戊巴比妥钠麻醉,麻醉后大鼠俯卧固定于手术板上,背部手术区常规消毒与去毛,作背左侧切口分离肌层,暴露左肾,用左手食指从腹部相应部位轻轻向上顶起,肾脏即滑出皮肤切口外面,剥离肾筋膜,将预先浸入液氮瓶内的冷刀依次在动物左肾的上、下极及外侧前、后四个部位冷冻,每处冷冻40s,然后复位肾脏,分层缝合手术切口。2周后按同样方法麻醉,作二期手术,结扎肾蒂,切除右肾。术后6~12周即可制备成稳定的CRF模型。按实验预定时间分别采血作血液生化测定,并取左肾组织标本,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  术后动物无伤口感染及出血,但体重明显下降,食量及活动量减少,体毛疏松不齐。术后2周模型动物血肌酐、血尿素氮即开始升高,呈进行性发展;4~6周血肌酐、血尿素氮可达到最高峰,并维持在高峰数值上下波动。镜下病理组织学观察显示,肾小球肥大、玻璃样变性及硬化,系膜基质增生肥厚。

(3)比较医学  本模型是针对肾大部切除法建立CRF模型时,对手术操作要求高、易出血等缺点而设计的。虽然制作方法较肾大部切除法CRF模型简单,但肾脏冷冻损伤的程度,包括冷刀在液氮中的时间、冷刀在肾表面放置的范围、接触面大小均可影响模型病变程度,而造成差异,造模时应有统一标准。本模型可通过控制冷冻时间来制备不同病变程度的CRF,且术中无出血危险,但制作时需要特殊设备,同时仍不能排除原位坏死组织诱导的免疫机制参与。本模型适用于临床上对CRF药物治疗及筛选方面的研究。

4.电凝加切除法

(1)复制方法  体重为25g左右的成年小鼠,经腹腔按30mg/kg体重的剂量注射戊巴比妥钠注射麻醉,麻醉后小鼠俯卧固定于手术板上,背腹部手术区常规消毒与去毛,作背右侧切口,暴露右肾,剥离其周围脂肪组织及肾包膜;用针形电烧灼器电凝除肾门周围2mm组织外的整个右肾表面,深度约1mm;将烧灼后的肾脏放回腹腔,常规手术缝合肌层与皮肤,手术过程控制在10min左右。然后于12~15d后行第2次手术,依同样方法麻醉,进腹后用丝线结扎左肾肾门,切除左肾,手术关闭腹腔。模型成模过程约需18周。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  造模手术后如模型动物伤口无出血、裂开和感染,一般可在1周内自行愈合。电灼后1周内模型动物体重明显下降,进食与活动减少,体毛疏松,观察期间体重增长减缓。造模后第2周可出现贫血,血尿素氮、血肌酐升高,血尿素氮测定值最高可为造模前的4倍;尿量及尿蛋白含量增加,模型动物可出现甲状旁腺功能亢进如高血压、低血钙、碱性磷酸酶升高等临床表现。肉眼观察电凝肾表面苍白,肿胀变形;镜下病理学观察显示,18周时模型动物肾组织内大部分肾皮质坏死、萎缩,肾小球、肾小管组织结构破坏消失,肾间质纤维化。

(3)比较医学  采用电烧灼方法可导致模型动物肾脏的肾皮质坏死,造成大部分肾小球、肾小管组织结构破坏,引发残余肾单位的功能代偿性增强,最终形成以肾小球硬化,肾间质组织纤维化为主要特点的CRF。本模型制作方法简便,可一次大批量制作;模型特征稳定可靠,可达中、重度 CRF程度,模型成功率高;且手术方法不易出血、感染,并且有类似于人类慢性肾衰的客观指标。采用本方法可制备出同样的大鼠CRF模型,且能获得较小鼠更多的采血量用于指标检测。本模型适用于临床上CRF药物治疗、筛选及评价方面的研究。



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