动物造模,肾功能衰竭动物模型 中国实验动物信息网 2021-03-26 760

　　1.氨基糖苷类抗生素诱导肾功能衰竭模型

　　(1)复制方法  ①卡那霉素模型：实验前大鼠禁水24h，然后按200mg/kg体重的剂量经肌肉注射卡那霉素，24h后采血测BUN、SCr。以BIJN>600mg/L，SCr>15mg/L作为模型建立成功标志。②庆大霉素模型：每天肌内注射庆大霉素100mg/kg体重，连续7d，即可完成庆大霉素肾毒性急性肾功能衰竭模型。按实验预定时间作动物尿量及尿常规检查，并采血作血BUN、SCr等的测定；同时取肾脏组织标本，经固定液固定后，作常规组织切片，置光镜下病理检查。

　　(2)模型特点  模型大鼠BUN、SCr及尿N-乙酰-β- D氨基葡萄糖苷酶含量随给药时间的延长而逐渐增高。用药后第4日，模型动物尿中NAG酶及溶菌酶的排泄明显增多，血尿素氮开始升高，尿蛋白含量增多；第7日时血尿素氮、肌酐明显升高。镜下病理组织学观察显示，肾小管刷状缘微绒毛发生坏死脱落及融合，管腔中有细胞碎片，肾小管上皮细胞变性、坏死，肾间质中可见以淋巴细胞为主的炎症细胞浸润。肾近曲小管上皮细胞的损伤可随用药时间而加重。

　　(3)比较医学  庆大霉素(GM)和卡那霉素均属于氨基糖苷类抗生素(AG)，二者诱导动物ARF的发病机制基本相同。当氨基糖苷类抗生素进入动物机体内，可由肾小管重吸收，并在肾小管上皮细胞溶酶体内蓄积，达到一定剂量会抑制肾皮质细胞溶酶体内的磷脂酶A和C，导致磷脂酰肌醇在溶酶体内蓄积，造成溶酶体肿胀、破裂、释放各种蛋白水解酶，引发其他亚细胞膜损害及肾小管坏死，*终形成急性肾功能衰竭。本模型可用于临床上氨基糖苷类抗生素致ARF的药物防治方面的实验研究。

　　2.氯化汞诱导肾功能衰竭模型

　　(1)复制方法  体重为2kg左右的成年新西兰兔，将 HgCl2用生理盐水新鲜配制成0.2％浓度的溶液，以5～15mg/kg体重的剂量经兔双后肢肌肉注射，连续2d。即可制备成急性肾功能衰竭(ARF)模型。本方法也可采用体重为200g左右的大鼠和体重为20g左右的小鼠作为模型动物， HgCl2注射剂量相同。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  模型动物注射HgCl2后第2日，其肾血流量下降，SCr水平急剧升高至176.8μmol/L以上，并持续多天；BUN水平在注射后第3日可升高至5304～6188/μmol/L以上；24h肌肝清除率显著降低；24h肌肝、尿素氮总排出量显著减少。注射HgCl2后3～5d内动物明显少尿，以后紧接着多尿；尿中可出现蛋白质并有各类管型，以注射后3～5d*为明显。肉眼病理检查模型动物肾脏明显肿大，重量增加(肾指数增大)，肾皮质缺血，髓质淤血。镜下病理组织学观察显示，主要是肾近曲小管变性、坏死。低剂量汞中毒时，仅表现肾近曲小管直部上皮细胞的坏死；当大剂量汞中毒时，则近曲小管其他节段也可发生坏死。本模型复制方法简单易行，病变较稳定。

　　(3)比较医学  本模型造模机制是Hg2+经肾小球滤过后，可被肾小管重吸收，并在细胞内累积，与肾小管上皮细胞内的硫氢基(SH)和二硫基结合，影响细胞和细胞内的酶活性；受累细胞由于汞-硫反应而损害细胞及其膜的功能与结构，细胞呼吸功能丧失，导致细胞变性坏死，部分脱落于管腔堵塞肾小管，使原尿通过受阻，坏死的肾小管通透性增加，原尿渗出并返回肾血管，机体产生少尿、无尿等临床表现。同时原尿漏至肾间质，可形成间质水肿，进一步压迫肾小管，造成动物发生急性肾功能衰竭。HgCl2中毒还可以引起动物机体肾血流重新分布，造成肾皮质缺血，髓质淤血，肾小管滤过减少，也是导致ARF的原因之一。

　　3.蛇毒诱导肾功能衰竭模型

　　(1)复制方法  体重300g左右的雄性成年大鼠，经其静脉按0.4mg/kg体重的剂量一次性注射蝮蛇毒素，即可制备成急性肾功能衰竭模型。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  静注蛇毒液后，模型大鼠的尿量和GFR迅速下降，尿钠排泄分数也显著降低，48h后GFR仍低于注射前，但尿量略有增加。镜下病理组织学观察显示，肾远曲小管及集合小管出现坏死，表现为小管上皮细胞脱落、胞核溶解和消失；肾小球毛细血管襻节段性坏死、大量纤维素沉积及中性粒细胞浸润。注射48h后，肾小球组织形态可恢复正常，但肾小管坏死仍清晰可见。管腔内尚可见大量红细胞管型。

　　(3)比较医学  本模型造模机制是蛇毒可造成模型动物肌肉的直接损伤，导致机体出现大量血红蛋白尿，使肾小管发生阻塞；同时蛇毒又可激活机体内的X因子和凝血酶，引起血管内凝血、血栓形成，从而破坏肾脏微循环；蛇毒还可对红细胞膜产生直接破坏作用，导致血管内溶血而形成大量血红蛋白尿，*终引发模型动物肾功能和形态结构损伤，出现急性肾功能衰竭。本模型可用于临床上蛇毒致人ARF发病机制及药物治疗方面的研究。

　　4.阿霉素诱导肾功能衰竭模型

　　(1)复制方法  体重为200g左右成年大鼠，经大鼠尾静脉按6mg/kg体重的剂量一次注射阿霉素(adriamycin, ADR)。分别于实验预定时间收集尿液测定，并采血作血生化指标测定。动物处死后，取肾脏标本置于固定液中固定，作常规组织切片，光镜下观察。并作电镜标本，行透射电镜观察。

　　(2)模型特点  模型动物于注射后第7日可产生大量蛋白尿，第14日时蛋白尿更明显，同时可出现大量腹水，并出现低蛋白血症、高胆固醇血症。镜下病理组织学观察肾小管和肾小球均可发生轻微病理改变。电镜下超微结构显示，毛细血管内皮细胞及足细胞肿胀，足突融合变平。

　　(3)比较医学  阿霉素(ADR)是临床上常用的一种含醌式结构的抗肿瘤药物。采用一次性注射阿霉素的方法可诱导ARF模型，其发病机制主要与机体氧自由基、脂质过氧化损伤有关。ADR在体内药物代谢酶的作用下，形成半醌自由基，半醌自由基与氧化反应生成超氧阴离子和羟自由基，二者均可通过膜的脂质过氧化作用，对肾脏造成损伤。本模型类似于人类肾小球疾病的微小病变型。

　　5.氟化钠诱导肾功能衰竭模型

　　(1)复制方法  体重约为200g左右成年大鼠，经口按135mg/kg体重的剂量一次性灌服氟化钠，即可制备出ARF模型。观察氟化钠诱导的急性肾中毒情况，并作相关尿液生化指标测定。

　　(2)模型特点  可明显观察到氟化钠诱导的大鼠急性肾中毒情况，随观察时间延长，模型动物的尿量明显增加，尿中氟化物、a-谷胱甘肽-S-转移酶(a-GST)、N-乙酰-β- D-葡萄糖(NAG)及肌酸酐浓缩物含量均发生变化。

　　(3)比较医学  本模型造模时给予动物氟化物量很大程度上影响着以上尿生化指标。氟化物对肾组织的损害程度为a-GST可表现出强烈而持久的改变，因此可以推断出 a-GST的含量变化可以作为提示近曲小管损伤程度的一个重要指标。该指标对于临床上人体氟化物中毒引起肾近曲小管损伤的早期检测和长期观察具有重要意义。本模型有助于制定用于治疗人氟中毒致肾功能衰竭的指导方针。

　　6.顺铂诱导肾功能衰竭模型

　　(1)复制方法  体重约为200g左右成年大鼠，经大鼠尾静脉按6mg/kg体重的剂量一次性注射顺铂，或将顺铂10mg/kg体重溶于1ml生理盐水中单次腹腔注射。注射后分别于预定时间经尾静脉采血作血SCr、BUN测定，于注射后第6、10日麻醉处死动物，取其肾脏标本置于10％中性甲醛液中固定，经石蜡包埋后，作常规组织切片，切片行HE染色，光镜下病理学观察。

　　(2)模型特点  注射后模型大鼠血SCr、BUN显著升高，镜下肾组织病理学观察肾脏髓质外侧大部分肾小管坏死，小管上皮细胞坏死、脱落，细胞核固缩、溶解、消失，小管管腔扩张，腔内有脱落碎屑。注射后第6、10日肾组织病理改变基本相似。

　　(3)比较医学  顺铂(CP)在临床应用中对人体存在一定的毒性，其发生率超过20％。本模型利用顺铂对机体肾脏产生的毒性作用，可以复制出与临床类似的ARF疾病表现，本方法复制的模型可用于评价L-精氨酸、甘氨酸、心钠素联合多巴胺对ARF防治效果方面的研究。

　　到目前为止，临床上对ARF的病理生理学及发病机制方面的研究，已取得了积极的进展，而制作理想的ARF动物模型来进行实验治疗学研究，是开展临床治疗学研究的前提和基础。目前依据ARF发病原因制作的ARF动物模型较多，这些模型对研究ARF的发病机制、发展规律及生物学特性，提供了良好的研究思路；为ARF发病学、治疗学和药效学的研究，奠定了重要的实验基础；为寻求和了解防治ARF药物的作用靶点、功效以及作用环节和机制，提供了重要的研究载体。由于使用的模型动物和复制方法的原因，目前常用的ARF动物模型均各有其特点。研究人员应根据研究目的，选用合适的动物模型来开展研究。