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        呼吸系統疾病動物模型(一)

           隨著大氣污染、吸煙、工業經濟發展導致的理化因子增多以及人口年齡老化等因素,呼吸系統疾病近年來有明顯增長的趨勢。

        由于呼吸疾病涉及的器官較多,包括氣管、支氣管及肺部等,單以肺部為例,所涉疾病就包括肺阻塞、肺纖維化、肺氣腫、哮喘等,下面,武漢云克隆將以大鼠/小鼠為模式動物,介紹幾種常見的肺部疾病動物模型。

        1. 慢性阻塞性肺疾病

        慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一種常見的以持續氣流受限為特征的、可預防可治療的疾病,致殘率和病死率很高。

            1.1 建模方法:

        主要試劑:紅金龍香煙(湖北中煙工業有限責任公司生產,烤煙型,每支含焦油量9mg、煙氣煙堿量0.7mg、煙氣一氧化碳量12mg),脂多糖(lipopolysaccharide,LPS,美國Sigma公司),TNF-alpha和IL-8 ELISA試劑盒cloud-clone公司)

        SPF級Balb/c雌性小鼠,體重約20g。采用鼻腔滴入 LPS 加熏香煙的方法建立 COPD模型。

        分別于第 1天、29天經鼻腔滴入LPS(30μg/6μL);第2-30 天(除第 29 天)采取熏香煙法:將小鼠放入自制的玻璃熏箱,10 支/次,30min/次,5d/周,持續4周。

            1.2 模型鑒定:

        與對照組相比,模型組小鼠毛發無光澤,部分有脫毛現象、躁動,熏煙時喜扎堆,倦怠蜷縮,汗出,腹部脹大,呼吸急促,出現點頭運動,甚者張口呼吸明顯。

            1.3 造模后續檢測:

            1.3.1 細胞因子檢測

        最后一次煙熏完后 24 小時處死,1%戊巴比妥鈉(按 0.05mL/10g)腹腔麻醉小鼠,將小鼠腹主動脈取血法取血1mL或支氣管肺泡灌洗液,室溫下放置2h后,2 000r/min離心20min,取血清,-20℃保存備用。按 ELISA 試劑盒操作步驟說明檢測小鼠血清中 TNFα、IL-8 的含量。

        結果顯示:與空白組對比,COPD小鼠血清中TNFa、IL-8有顯著增高。 



                                                                                    圖1. COPD小鼠相對于空白組小鼠血清中TNFa和IL-8水平對比

            1.3.2 肺組織形態學檢測。

        腹腔麻醉小鼠后,開胸暴露胸腔:取左側肺葉固定于 10%甲醛溶液24h,常規脫水石蠟包埋,切片行 HE 染色,光鏡下觀察。

        結果顯示:空白對照組小鼠肺泡結構清晰,肺泡大小均勻,氣道黏膜上皮結構完整,纖毛排列整齊;模型對照組小鼠部分肺泡壁塌陷,肺泡不規則擴大并相互融合,形成肺大泡,肺間質內可見不同程度的炎性細胞浸潤,支氣管黏膜上皮脫落,黏膜皺襞增多,突入管腔,纖毛黏縮,管腔變窄,符合 COPD 病理改變。

         

          

                                                                                圖2. COPD小鼠(右)相對于對照組小鼠(左)肺部組織HE染色對比

         

        2. 大鼠肺氣腫模型

        肺氣腫(emphysema),指終末細支氣管遠端的氣道彈性減退,過度膨脹、充氣和肺容積增大或同時伴有氣道壁破壞的病理狀態。按其發病原因肺氣腫有如下幾種類型:老年性肺氣腫、代償性肺氣腫、間質性肺氣腫、灶性肺氣腫、旁間隔性肺氣腫、阻塞性肺氣腫。

            2.1 建模方法:

        SPF級SD雄性大鼠,體重約200~220g。10%水合氯醛麻醉后,行氣管插管,用1ml注射器抽吸事先配制的8%木瓜蛋白酶液(0.5ml/kg BW)注入,而后將大鼠直立,垂直旋轉大鼠,使藥物在肺內均勻分布,而后放于加熱墊上維持體溫,待清醒后正常飼養。對照組動物使用等體積的生理鹽水行氣管內注射。

            2.2 模型鑒定及后續檢測:

        于術后4周麻醉大鼠處死后,取左肺經4%多聚甲醛固定,石蠟包埋,切片進行HE染色(厚度為3μm)。

        結果顯示:模型組大鼠肺部組織有明顯水腫,且伴隨明顯的炎癥細胞浸潤、肺泡壁厚度增厚的情況。

         

                                                                                圖3. 肺氣腫模型小鼠(右)相對于對照組小鼠肺部組織HE染色對比

        3. 肺動脈高壓模型

        肺動脈高壓是指以肺血管阻力進行性升高為主要特征,可導致右心負荷增大,右心功能不全,肺血流減少,而引起一系列臨床表現。根據有無相關病因或危險因素將PH分為兩類:PPH和繼發性肺動脈高壓(secondary pulmonary hypertension,SPH)。

            3.1 肺動脈高壓大鼠模型建模方法:

        SPF級SD雄性大鼠,體重約200~220g。將野百合堿(60mg/kg)用無水乙醇溶解與0.9NaCl生理鹽水按照1:4配成1%溶液(10mg/ml),按50~60mg/kg體重,于頸背部皮下一次性注射。4周后可建立肺動脈高壓大鼠模型。

            3.2 模型鑒定及后續檢測:

         

                                                                        圖4. 模型組大鼠(右)相對于對照組小鼠肺部動脈血管HE染色對比

         


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