复合刺激诱导多种呼吸系统疾病急性加重期动物模型的研究进展

基于临床实践的复合因素,如二次打击模式,在呼吸系统疾病急性加重模型的制作中取得了一定进展。本文汇总了复合因素构建的大鼠和小鼠肺纤维化、慢性阻塞性肺疾病和支气管哮喘急性加重模型,从动物品系选择、模型制备方法和主要的组织病理学变化等方面进行比较和分析,阐释每种模型的特征和适用范围,以期为研究者进一步改良和完善模型或合理选择模型提供参考。

博来霉素诱导大鼠与小鼠肺纤维化模型的评价

目的 采用一次性气管滴注不同剂量博来霉素诱导大、小鼠肺纤维化模型,明确其适宜造模剂量,并比较大、小鼠模型特征。方法 将30只SD大鼠随机分为空白组、博来霉素低剂量组(3 mg/kg, BL-L组),博来霉素高剂量组(5 mg/kg, BL-H组),每组各10只,30只C57BL/6J小鼠分组同上。观察动物每日精神、饮食等一般情况及每周体重变化,通过非束缚小动物肺功能测量仪检测动物的潮气量(tidal volume, TV)、每分钟通气量(minute ventilation, MV)、50%潮气量呼气流量(50%tidal volume expiratory flow, EF50),采用HE和Masson染色法观察肺组织病理学改变,采用羟脯氨酸(hydroxyproline, HYP)含量检测试剂盒测定肺组织羟脯氨酸含量。结果 (1)存活率和体重C57BL/6J小鼠BL-L组和BL-H组存活率分别为70%、80%,SD大鼠分别为70%、50%。第7天起,C57BL/6J小鼠BL-H组体重显著下降(P<0.05,P<0.01),SD大鼠BL-L组和BL-H组体重均显著下降(P<0.01)。(2)肺功能与空白组比较,第10天,SD大鼠两剂量组TV均降低(P<0.01),而C57BL/6J小鼠未见显著变化;第21天,SD大鼠BL-L组肺功能TV和MV显著下降(P<0.05,P<0.01),BL-H组TV显著下降(P<0.01),C57BL/6J小鼠两剂量组TV、MV和EF50均显著下降(P<0.05,P<0.01)。(3)肺病理和羟脯氨酸含量第21天,C57BL/6J小鼠和SD大鼠BL-L组和BL-H组肺组织均出现炎性浸润和纤维条索,肺泡炎和纤维化程度评分均显著升高(P<0.01),肺组织中HYP水平均显著升高(P<0.05,P<0.01)。结论 博来霉素3 mg/kg与5 mg/kg均可诱导大、小鼠肺纤维化模型。综合存活率、肺功能、肺病理等各项指标,认为C57BL/6J小鼠的适宜造模剂量为5 mg/kg, SD大鼠的适宜造模剂量为3 mg/kg。

博来霉素诱导的肺纤维化大鼠肺组织病理和超微结构变化

目的:观察一次性气管内滴注博来霉素的肺纤维化大鼠肺组织病理及超微结构变化,为该模型应用提供参考。方法:6~8周龄SD大鼠随机分为对照组和模型组(n=12),模型组采用一次性气管内滴注博来霉素(3 mg/kg)的方法建立肺纤维化大鼠模型,对照组滴注等量生理盐水。于第42天取材。对照组剩余12只,模型组剩余9只,行CT观察肺组织的影像表现,肺功能检测用力肺活量(forced vital capacity,FVC)和动态肺顺应性(dynamic lung compliance,Cdyn)变化,采用流变仪进行杨氏模量测试计算肺组织硬度,HE和Masson染色观察肺组织的病理及纤维化改变,透射电镜观察肺组织胶原沉积情况、肺泡II型上皮细胞、巨噬细胞以及呼吸膜的超微结构变化。结果:CT结果显示,模型组大鼠肺部可见蜂窝影,部分可见牵张性支气管扩张/细支气管扩张。肺功能结果表明,模型组大鼠FVC和Cdyn均较对照组显著降低(P<0.05)。肺组织硬度测试结果显示,模型组肺组织硬度显著升高(P<0.05)。HE和Masson染色显示,模型组大鼠可见肺泡结构破坏,肺泡间隔增厚,炎症细胞浸润,肺泡隔胶原沉积明显。透射电镜显示:肺纤维化大鼠肺泡间隔内胶原纤维增多;肺泡Ⅱ型上皮细胞微绒毛排列不齐,细胞核皱缩且异染色质增多,胞质线粒体肿胀,线粒体嵴断裂,数量显著减少(P<0.05),板层小体呈空泡化,数量减少(P<0.05),内质网扩张出现脱颗粒现象;肺泡巨噬细胞及间质巨噬细胞显著增多(P<0.01);呼吸膜结构破坏,厚度增加(P<0.01)。结论:博来霉素可诱导大鼠出现肺顺应性降低肺泡上皮细胞损伤、肺泡间隔增厚、胶原沉积、间质巨噬细胞增多,形成肺纤维化。