改进的烟气吸入系统在诱发小鼠慢性阻塞性肺疾病中的应用

目的将大鼠IVC笼具手动气球挤压烟熏箱改装为生物隔离器内自动真空泵烟熏箱,建立稳定的烟气吸入微环境和解决实验过程中的生物安全隐患问题,以期进一步完善BALB/c小鼠慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)模型的制备。方法选择SPF级雌性BALB/c小鼠72只,随机分为空白对照组12只、传统烟熏组30只和改良烟熏组30只。空白对照组不进行烟熏处理,传统烟熏组采用手动气球挤压吸入香烟烟雾,改良烟熏组采用吸入性疾病动物模型制备隔离器内微型真空泵吸入香烟烟雾,造模12周。观察BALB/c小鼠的一般情况,采用小动物呼吸机测定肺功能[肺动态顺应性(Cdyn)、功能残气量(FRC)、最大呼气量(FVC)、气道阻力(RI)]和病理学HE染色,评估改良实验动物烟气吸入微环境系统制备小鼠COPD模型的效果。结果空白对照组BALB/c小鼠眼睛有神、活泼好动、毛发光泽、食欲正常、呼吸平稳及体重稳定增加;烟熏组BALB/c小鼠眼睛无神、活动减少、毛发干枯发黄、饮食减少、精神萎靡、弓背卷缩、呼吸急促、喘息及体重增长缓慢甚至减小,且改良组较传统组一般状态略差。与空白对照组比较,烟熏组BALB/c小鼠肺功能Cdyn增加,FRC减少,FVC减少及RI增大,且改良组较传统组明显,差异均有统计学意义(P<0.05)。HE染色显示,空白对照组BALB/c小鼠肺泡结构、肺内小支气管、血管均正常;烟熏组可见肺泡融合扩张、肺泡壁破损、肺内小支气管上皮脱落、肌层平滑肌增厚和血管壁增厚,且改良组较传统组明显。与空白对照组比较,BALB/c小鼠肺组织平均肺泡数(MAN)降低,肺泡平均截距(MLI)升高,且改良组较传统组明显,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论两组烟熏组均能制备小鼠COPD模型,但改良烟熏组制备的小鼠COPD模型肺功能改变更明显,且生物安全隔离器的使用解决了实验过程中的生物安全隐患问题。提示实验动物烟气吸入微环境系统的改良值得推广。