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化學(xué)方法建立的慢性腎功能衰竭模型
發(fā)布時(shí)間: 2021-01-29 點(diǎn)擊次數(shù): 3018次1.阿霉素誘導(dǎo)模型
(1)復(fù)制方法 體重250g左右成年大鼠,經(jīng)腹腔按30mg/kg體重劑量注射戊巴bi妥鈉麻醉,麻醉后大鼠仰臥固定于手術(shù)板上,腹部手術(shù)區(qū)常規(guī)消毒、去毛,沿右腹旁切口切開(kāi)皮膚,暴露右側(cè)腎臟,結(jié)扎腎蒂后,切除右腎,常規(guī)手術(shù)縫合切口,關(guān)閉腹腔。15d后,按5mg/kg體重的劑量經(jīng)大鼠尾靜脈注射阿霉素(adriamycin, ADR),12周后即可復(fù)制出
CRF模型;如長(zhǎng)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(cè)定24h尿液量及尿蛋白量;按實(shí)驗(yàn)預(yù)定時(shí)間取靜脈血樣作血生化指標(biāo)測(cè)定;動(dòng)物麻醉后放血處死,取動(dòng)物左腎組織標(biāo)本,置固定液固定,石蠟包埋,作常規(guī)組織切片,HE染色,鏡下觀察。
(2)模型特點(diǎn) 注射ADR后4~8周模型動(dòng)物即可出現(xiàn)尿量增加,活動(dòng)減少,體重增加趨緩。注射后6~14d模型大鼠可出現(xiàn)蛋白尿,至4周左右蛋白尿?yàn)楦?,蛋白尿??沙掷m(xù)6~9個(gè)月,并伴有低蛋白血癥、高脂血癥、浮腫、胸腔及腹腔積液;動(dòng)物收縮壓(SBP)升高,菊粉廓清率(Cin)降低。鏡下病理組織學(xué)觀察顯示,造模初期模型動(dòng)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(yán)重,局灶性腎小球硬化病變范圍明顯擴(kuò)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(xì)胞損傷為主。慢性期(給藥后6~9個(gè)月)則類似于人類局灶性節(jié)段性腎小球硬化。
(3)比較醫(yī)學(xué) 阿霉素是臨床上常用的一種蒽環(huán)類抗腫瘤藥,它能對(duì)腎小球和腎小管上皮產(chǎn)生直接毒性作用,使腎近曲小管上皮細(xì)胞胞膜屏障和吸收功能受損,細(xì)胞核崩解;脫落的小管上皮細(xì)胞與管腔內(nèi)的蛋白質(zhì)及其他細(xì)胞成分構(gòu)成管型,堵塞管腔,導(dǎo)致腎小管內(nèi)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(shù)造模,且切除方式也可選擇。因此不同模型的疾病特點(diǎn)并不一致。本模型對(duì)于擴(kuò)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(shí)用價(jià)值。
2.腺嘌呤誘導(dǎo)模型
(1)復(fù)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(yǎng);或用腺嘌呤制備成混懸液,按每天200mg/kg體重的劑量定時(shí)給大鼠灌胃。模型動(dòng)物自由飲水與進(jìn)食,造模過(guò)程需3~4周,即可復(fù)制出與人類GRF相類似的代謝紊亂、電解質(zhì)異常、內(nèi)分泌異常及貧血的慢性CRF模型。按實(shí)驗(yàn)預(yù)定時(shí)間分別采血作血液生化測(cè)定,并取腎臟組織標(biāo)本,經(jīng)固定液固定后,作常規(guī)組織切片,置光鏡下檢查。
(2)模型特點(diǎn) 模型動(dòng)物于給藥第12~15日,即出現(xiàn)多尿、多飲,精神萎靡,活動(dòng)減少,進(jìn)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(dòng)物血肌酐、血尿素氮、中分子物質(zhì)明顯升高,紅細(xì)胞、血紅蛋白、紅細(xì)胞壓積、血小板均下降,電解質(zhì)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(nèi)多數(shù)腎小管已破壞,小管上皮細(xì)胞水腫、壞死,管腔內(nèi)及間質(zhì)可見(jiàn)大量針狀或長(zhǎng)方形嘌呤代謝物結(jié)晶沉積;間質(zhì)內(nèi)有淋巴細(xì)胞浸潤(rùn),并可見(jiàn)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(yī)學(xué) 迄今為止,腺嘌呤誘發(fā)大鼠慢性腎功能衰竭的機(jī)制尚未闡明,可能是高濃度的腺嘌呤通過(guò)黃嘌呤氧化酶的作用變?yōu)闃O難溶于水的2,8-二羥基嘌呤,其沉積于腎小管后發(fā)生阻塞,抑制了機(jī)體氮質(zhì)化合物的排泄,造成機(jī)體出現(xiàn)氮質(zhì)血癥、毒素蓄積和電解質(zhì)、氨基酸代謝紊亂,引起動(dòng)物出現(xiàn)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(jiǎn)單,造模周期短,且隨著腺嘌呤飼料喂養(yǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短可分別制備輕、中、重度的CRF模型。用腺嘌呤給動(dòng)物腹腔注射也可復(fù)制CRF模型,但在腺嘌呤劑量及造模時(shí)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(shí)可恢復(fù)腎小管功能藥物療效的觀察與評(píng)價(jià)。
3.氯化鎘誘導(dǎo)模型
(1)復(fù)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(yǎng)。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(jìn)食3g飼料來(lái)估算。全部小鼠均自由進(jìn)食、進(jìn)水,45d后換成普通飼料,共觀察125d。按實(shí)驗(yàn)預(yù)定時(shí)間分別采血作血液生化測(cè)定,并取腎臟組織標(biāo)本,經(jīng)固定液固定后,作常規(guī)組織切片,置光鏡下檢查。
(2)模型特點(diǎn) 用藥后15d,模型動(dòng)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(xì)胞變性,腎間質(zhì)可見(jiàn)單核細(xì)胞炎性浸潤(rùn),腎小球有核細(xì)胞數(shù)增多;用藥后125d,腎小管病變消失,腎小球肥大,有核細(xì)胞數(shù)明顯增多,部分腎小球發(fā)生纖維化;腎間質(zhì)仍有單核細(xì)胞炎性浸潤(rùn)。本模型耗費(fèi)低廉,制作方法簡(jiǎn)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(yī)學(xué) 生活中長(zhǎng)期接觸低濃度鎘對(duì)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(yǎng)小鼠建立的CRF模型,模型動(dòng)物的腎功能和腎組織損害明顯,并呈進(jìn)行性加重特征,與臨床上因鎘中毒而導(dǎo)致的CRF相似。慢性鎘中毒時(shí),其對(duì)機(jī)體腎小管上皮細(xì)胞的損傷是直接作用為主,脫離接觸后可恢復(fù);而鎘對(duì)腎小球、腎間質(zhì)的損傷則有繼發(fā)因素的參與,當(dāng)損傷達(dá)到程度時(shí),即使脫離接觸,繼發(fā)因素仍可持續(xù)存在,使腎小球和腎間質(zhì)病變進(jìn)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(dǎo)模型
(1)復(fù)制方法 體重為200g左右、經(jīng)檢查尿蛋白為陰性的雄性大鼠,經(jīng)腹腔按30mg/kg體重的劑量注射戊巴bi妥鈉,麻醉后大鼠仰臥固定于手術(shù)板上,腹部注射區(qū)常規(guī)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?jī)蓚?cè)經(jīng)皮一次性直接注入兩側(cè)腎臟。注射時(shí),從下極進(jìn)針(4號(hào)針頭)至中極偏上處,盡量偏向皮質(zhì)部,針尖針面朝向皮質(zhì),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(cè)模型大鼠尿蛋白、尿素氮、肌酐,同時(shí)動(dòng)物麻醉后放血處死,取動(dòng)物左腎組織標(biāo)本,置固定液固定,石蠟包埋,作常規(guī)組織切片,HE染色,光鏡下觀察。并取腎臟組織作電鏡標(biāo)本,透射電鏡下觀察。
(2)模型特點(diǎn) 模型動(dòng)物注射后3d內(nèi)飲食減少,體重減輕,1周后體重回升,但體重增長(zhǎng)趨緩;造模期間模型大鼠體毛疏松,有脫毛現(xiàn)象。動(dòng)物解剖后肉眼觀察可見(jiàn)腎臟wei縮呈黃褐色,質(zhì)地較硬,表面凹凸不平,有彌漫性黃褐色斑點(diǎn)及斑塊。鏡下病理組織學(xué)觀察顯示,造模后2~4周內(nèi),模型動(dòng)物腎組織可見(jiàn)凝固性壞死灶,殘存腎小球代償肥大,腎小管增生擴(kuò)張,小管上皮細(xì)胞腫脹、變性、壞死、脫落,管腔中可見(jiàn)蛋白管型。造模后6周起,系膜細(xì)胞及基質(zhì)有輕度至中度增殖,部分殘存腎小球可見(jiàn)局灶性玻璃樣變性,部分間質(zhì)和腎小球纖維化;至8周時(shí),腎小球明顯纖維化;至16周時(shí),全腎小球發(fā)生纖維化,腎間質(zhì)也出現(xiàn)明顯纖維化。電鏡下超微結(jié)構(gòu)觀察顯示,造模后8周時(shí),可見(jiàn)內(nèi)皮及上皮細(xì)胞空泡形成,足突融合消失,基底膜增厚、疏松,基底膜基質(zhì)足突之間可見(jiàn)膠原纖維,腎小管上皮細(xì)胞腫脹,微絨毛變短,排列紊亂,管腔閉塞,內(nèi)有蛋白管型;粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張、增多,溶酶體增多。至16周時(shí),超微結(jié)構(gòu)病理改變進(jìn)一步加重,腎小球纖維化,腎小囊消失,毛細(xì)血管基底膜增厚及皺縮,可見(jiàn)電子致密物沉積。晚期:代謝紊亂,腎小球和腎小管功能嚴(yán)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(yī)學(xué) 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(duì)機(jī)體組織有較強(qiáng)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(duì)機(jī)體局部有較強(qiáng)的致炎作用,并可使組織纖維化。消痔靈制劑可引起機(jī)體發(fā)生血管炎、動(dòng)靜脈血栓形成及增生性動(dòng)脈內(nèi)膜炎,并可促進(jìn)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(dǎo)致大鼠出現(xiàn)CRF的病理表現(xiàn)。本模型制作方法簡(jiǎn)便易行,創(chuàng)傷小且無(wú)感染,模型穩(wěn)定可靠,成功率高,可嚴(yán)格控制劑量來(lái)制作輕、中、重不同病變程度的CRF模型,模型特點(diǎn)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(dǎo)模型
(1)復(fù)制方法 經(jīng)檢查尿蛋白為陰性,體重200g左右成年大鼠,經(jīng)其尾靜脈按10mg/kg體重的劑量注射柔紅霉素,注射后動(dòng)物常規(guī)飼養(yǎng)觀察,自由飲水和進(jìn)食。需4~6周即可復(fù)制出CRF模型。模型制備觀察過(guò)程中,分別采集尿液、血液作指標(biāo)測(cè)定,并于實(shí)驗(yàn)預(yù)定時(shí)間麻醉處死動(dòng)物,取腎臟組織標(biāo)本,置放于固定液中,作常規(guī)組織切片,HE染色,光鏡下觀察。同時(shí)取腎組織作電鏡標(biāo)本,透射電鏡下觀察。
(2)模型特點(diǎn) 注射柔紅霉素后1~3周,模型動(dòng)物即可出現(xiàn)大量蛋白尿(大于300mg/24h),并維持在較高水平,同時(shí)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(xué)觀察模型大鼠腎組織內(nèi)腎小球輕度腫脹,少量血管襻毛細(xì)血管腔輕度變窄,腎小管病變輕微,其腔內(nèi)有許多管型,腎間質(zhì)內(nèi)血管無(wú)明顯病理改變。電鏡超微結(jié)構(gòu)觀察大多數(shù)腎小球臟層上皮細(xì)胞足突融合或扁平化。
(3)比較醫(yī)學(xué) 本模型制作原理與ADR造模類似。柔紅霉素在腎臟內(nèi)某一部位可被代謝還原為半醌型自由基,自由基和氧反應(yīng)產(chǎn)生活性氧,這些物質(zhì)可引起腎小球上皮細(xì)胞脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),改變腎小球上皮細(xì)胞糖蛋白代謝,破壞腎小球?yàn)V過(guò)膜的結(jié)構(gòu)和功能,終造成膜濾過(guò)屏障的選擇性變化而引發(fā)蛋白尿,使模型動(dòng)物發(fā)生CRF。本模型與腺嘌呤方法建立的CRF模型相比,模型動(dòng)物尿蛋白程度更重,持續(xù)時(shí)間也更長(zhǎng),其應(yīng)用與阿霉素CRF模型相同。
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