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【动物造模-药效评价】-支气管扩张动物模型

  (1)复制方法  体重200g左右,4月龄左右的SD大鼠,按30mg/kg体重的剂量经腹腔注射戊巴比妥钠注射麻醉。动物取仰卧位固定于手术板上,常规消毒和去毛后,于其颈部距唇下3cm处,作纵向1cm切口,暴露颈部肌群,纵向分离气管;选择环状软骨下较宽的气管软骨间隙作2mm横向切口;用6号静脉针导管作气管插管,将其缓慢伸至胸骨角下约3cm处,待出现抵触感,即是右侧肺底叶。用微量进样器从插管中快速注入0.02ml浓度为1000000000000CFU/L的绿脓杆菌(从临床支扩患者痰中分离)菌液和1ml空气,然后迅速拨出插管并竖起固定板,保持大鼠垂直体位,以缓解呼吸障碍。等大鼠呼吸平稳后,纵向缝合气管切口,横向两层缝合颈部肌群及皮肤。术后模型大鼠每天腹腔注射1万U青霉素G及50%葡萄糖液10ml灌胃,连续3d。于造模后第14日处死大鼠,分别取其气管、支气管、肺组织标本固定液固定,作常规组织切片,光镜下病理观察。

  (2)模型特点  肉眼观察模型大鼠顶、底叶部分支气管呈柱状、囊状、球形扩张,腔内充满脓性分泌物,甚至完全阻塞管腔,顶、底叶均可见斑片状黄色实变,沉降试验阳性。镜下病理组织学观察显示,顶、底叶支气管管壁可见不同程度破坏、断裂,支气管柱状纤毛上皮细胞增生,局部甚至呈合体状或出芽状改变,部分上皮细胞坏死、脱落形成溃疡或鳞状化生;管腔与同级支气管比较显著扩张,腔内充满脓细胞及脱落上皮细胞。黏膜下层、平滑肌层、支气管周围肺组织可见大量以单核细胞、脓细胞、淋巴细胞为主的炎症细胞浸润,浸润处形成支气管炎、支气管周围炎、肺炎等斑片状病灶。黏膜下层受扩张管腔压迫而发生萎缩,经马森(Masson)染色证实平滑肌萎缩、断裂,为增长纤维组织代替。扩张支气管周围部分肺组织出现萎缩或代偿性气肿。肺毛细血管或部分支气管伴行小动、静脉充血或出血。造模手术时应注意气管插管深度应适中,过浅则使高压氧气源分流,影响右侧肺叶通气;过深则使左侧肺叶气道压力不均,造成局部肺破裂。此外,应根据大鼠麻醉后的呼吸频率、潮气量调整人工呼吸机工作参数,为开胸手术做准备。结扎肺叶时顶叶充分暴露于胸腔外的时间不宜过长,否则可导致顶叶淤血而坏死。

  (3)比较医学  以往的研究在复制大鼠支气管扩张症模型时,采用叶支气管结扎并向支气管内注入绿脓杆菌的方法,其目的是利用大鼠呼吸道易感细菌并引发叶支气管化脓性感染,脓性渗出物阻塞支气管,同时受到结扎影响使局部压力增高而引发支气管扩张。这种造模方法突出了支气管感染、阻塞、牵拉等主要病理因素,与临床上人支气管扩张形成过程基本一致。但这种方法在开胸手术路径、人工机械通气参数、叶支气管结扎手段、支气管内注射等重要环节存在诸多问题,即使在手术技巧熟练的前提下,也只能达到50%的手术成功率。而本模型采用由支气管内直接注射绿脓杆菌的方法,同样可造成模型动物由于支气管感染、阻塞、牵拉而形成支气管扩张,模型动物的支气管病理学特征、支气管分泌物排泌量、支气管冲洗液绿脓杆菌含量等方面同样与人的支气管扩张病变基本类似,而造模成功率却可明显提高。本模型适用于人类支气管扩张症药物治疗及药物筛选方面的研究。

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