呼吸系统疾病是一种常见病、多发病,主要病变在气管、支气管、肺部及胸腔,病变轻者多咳嗽、胸痛、呼吸受影响,重者呼吸困难、缺氧,甚至呼吸衰竭而致死。在城市的死亡率占第3位,而在农村则占首位。更应重视的是由于大气污染、吸烟、人口老龄化及其他因素,使国内外的慢性阻塞性肺病(简称慢阻肺,包括慢性支气管炎、肺气肿、肺心病)、支气管哮喘、肺癌、肺部弥散性间质纤维化,以及肺部感染等疾病的发病率、死亡率有增无减。
呼吸系统主要疾病动物模型分为以下8类:
咳嗽动物模型、支气管哮喘动物模型、慢性支气管炎模型
肺气肿和肺心病动物模型、肺水肿动物模型、肺纤维化动物模型
肺结核病动物模型、肺硅沉着症动物模型
呼吸系统不同疾病模型介绍及应用
呼吸系统不同疾病模型药理药效研究
咳嗽动物模型
1. 小鼠氨水引咳法
1.1造模原理
浓氨水是一种较强的化学刺激物,动物吸入氨水气雾后,刺激呼吸道感受器,引起咳嗽。
1.2 动物和主要器材
成年小鼠,性别不拘。500ml玻璃罩; 空气压缩机(或脚踏风箱)。
1.3 操作步骤
①小鼠置玻璃罩内→空气压缩机以400mmHg恒压将氨水喷入罩内→喷雾5s→记录动物咳嗽潜伏期和2min内咳嗽次数。也可用引起一半小鼠咳嗽的喷雾时间(FDT50)为指标。
②观察药物的止咳作用 小鼠按体重均分3组,每组至少15只小鼠。给药组灌服受试药,模型组灌服等体积生理盐水,阳性对照药组腹腔注射磷酸可待因30mg/kg体重。灌胃给予受试药1 h后、腹腔注射给予受试药30min后开始喷雾。喷雾一定时间,终止喷雾,观察咳嗽反应。
1.4 模型评价与注意事项
① 氨水诱发小鼠咳嗽反应变异性较大,可在初筛止咳药时应用。
② 咳嗽潜伏期是指从喷入氨水开始至发生咳嗽所需的时间(秒数)。小鼠咳嗽以腹肌收缩(缩胸),同时张大嘴为准,有时可有咳嗽声,观察必须仔细,也可用听诊。
③ 避免腹腔注射给予受试药,以免干扰动物的咳嗽反应。器听咳嗽声。
2. 小鼠二氧化硫引咳法
2.1 造模原理
二氧化硫是一种强的化学刺激物质,动物吸入其气雾后刺激呼吸道感受器,反射性引起咳嗽。无水亚硫酸钠与硫酸反应生成SO2。
2.2 操作步骤
用一带侧口的三角烧瓶,侧口通过橡皮管与球囊连接,烧瓶内盛有无水亚硫酸钠,烧瓶塞上装一滴定管,内灌硫酸,打开滴定管的活塞使硫酸滴到亚硫酸钠上,在烧瓶内产生SO2气体,气体储存于球囊内,用血管钳夹紧,应用时用注射器吸取4~10ml,注入放置实验小鼠的广口瓶内。
2.3 观察药物的止咳作用
小鼠按体重均分3组,给药组灌胃给予受试药,模型组灌胃给予等体积生理盐水,阳性对照药组腹腔注射磷酸可待因30 mg/kg体重。灌胃给予受试药1 h或腹腔注射给药30 min后,将小鼠置于充满SO2的烧杯内,观察咳嗽潜伏期,按下式计算药物止咳率:
2.4 注意事项
① 烧杯内SO2的浓度要求在1:50000,该浓度足以引起咳嗽,如浓度过高(如1:10000)易造成动物中毒死亡。
② 实验中SO2产生的多少与实验室温度、无水亚硫酸钠的量关系密切,故无水亚硫酸钠的称量应准确。
③ SO2引咳的个体差异较大,实验时应尽量减少各方面误差。
3.豚鼠枸橼酸引咳法
3.1 造模原理
豚鼠吸入枸橼酸溶液喷雾后,刺激呼吸道粘膜感受器,反射性引起咳嗽。
3.2 动物和主要器材
体重200~250g豚鼠。2~4L玻璃罩; 空气压缩机。
3.3 操作步骤
① 将豚鼠置于玻璃干燥器内,用超声雾化器喷入17.5%枸橼酸雾化气5~10s,观察、记录豚鼠咳嗽潜伏期或记录5min内豚鼠的咳嗽次数。
② 观察药物的止咳作用 将豚鼠按体重随机分为3组,给药组灌胃给予受试药,模型组灌胃给予等体积生理盐水,阳性对照药组腹腔注射磷酸可待因5mg/kg体重。灌胃给予受试药1 h或腹腔注射给药30min后,按上述方法引咳,评受试药的止咳效果。
3.4 模型评价与注意事项
① 豚鼠对化学性刺激物很敏感,刺激后能诱发咳嗽,动物容易得到。二氧化硫引咳法、氨水引咳法和枸橼酸引咳法是研究止咳药的三种常用方法,前二者系用小鼠,费用较低廉,适合于研究止咳药效果的初筛,确定效果后,再用豚鼠作进一步研究。
② 豚鼠的咳嗽声响亮,应以能听到声音为咳嗽。
③ 实验前1日豚鼠应预先挑选,喷雾后5 min内咳嗽次数少于10次者应予以淘汰。
下期我们将全面的讲解呼吸系统疾病模型——支气管哮喘动物模型&慢性支气管炎模型各类模型造模方法、原理、操作过程及注意事项。
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