上期我们介绍了呼吸系统动物模型——肺气肿和肺心病动物模型&肺水肿动物模型的模型构建原理、操作方法、注意事项及模型评价。
这一期我们一起来学习呼吸系统动物模型——肺纤维化&肺结核病动物模型。
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
肺纤维化动物模型
肺纤维化（pulmonary fibrosis）是多种原因引起慢性肺疾病的共同结局，是呼吸衰竭的主要病理基础，其病理改变过程是肺部炎症导致肺泡持续性损伤，经反复破坏、修复、重建，最后引起细胞外基质过度沉积。
1. 造模原理
博莱霉素(bleomycin)致肺纤维化的机制迄今未明，可能与自由基损伤、免疫机制和胶原调节失调等有关,其中自由基损伤可能是主要机制,活性氧造成急性肺泡炎,进而发展为肺纤维化。
2. 实验动物
体重200g左右的SD或Wistar大鼠。
3. 主要试剂
博莱霉素, 用生理盐水配成4mg/ml溶液.立式照明灯或额戴式喉镜；斜端聚乙烯塑料管(作为气管插管用)。
4. 操作步骤
① 乙醚麻醉后, 仰位以上门齿为悬挂点使大鼠斜挂在60°鼠台上, 颈前放置照明灯。
② 垫小块纱布将鼠舌拉出, 用压舌板压住舌腹, 趁动物吸气瞬间迅速将平端聚乙烯塑料管(连1ml注射器,内盛博莱霉素NS溶液)通过声带开口插入气管4~5cm, 用棉絮试验导管是否进入气管,确定后缓慢注入博莱霉素溶液,剂量为5mg/kg (0.25ml/只)。
③ 注入药物后将动物直立搓动旋转, 尽量使药液在肺内分布均匀。
④ 注入药液后3、7、14和28d处死动物, 收集肺标本, 部分用于检测肺羟脯氨酸含量等, 部分用中性福尔马林固定, 常规石蜡切片, HE(苏木精-伊红)和结缔组织染色。
5. 结果
注入药液后3d和7d表现为肺明显急性炎症,肺间隔水肿,炎症细胞浸润,以嗜中性粒细胞和单核巨噬细胞为主, 伴有轻度出血。
14d肺脏系数(肺重/体重)增加,肺泡壁肺泡巨噬细胞、淋巴细胞等炎症细胞明显减少,成纤维细胞增多,肺泡隔明显增宽,有胶原沉积,呈斑片状纤维化改变。
28d时肺组织结构破坏, 肺泡腔明显缩小, 部分肺泡塌陷或消失, 肺间质出现大量胶原纤维和成纤维细胞, 形成弥漫性肺纤维化。
6. 模型评价
① 博莱霉素是多肽类抗肿瘤药物, 单次气管内注入可复制出与人类肺纤维化相似的动物模型, 具有操作简便、造模稳定的优点, 是目前最常用的肺纤维化动物模型。
② 适当掌握麻醉深度, 气管插管操作应熟练, 否则可能造成咽喉、声带损伤。
③ 除前述的气管插管外, 也可在麻醉下, 切开颈前皮肤分离气管, 用4号针头在气管环状软骨之间刺入气管内注药, 这在小鼠较为常用. 也可采用经鼻吸入的方法.
④ 用博莱霉素也能在仓鼠、小鼠等动物诱发肺纤维化, 基本方法与大鼠模型相同. 小鼠博莱霉素的用量同大鼠, 但也可用2.5mg/kg体重.
⑤ 也可用6~8周龄雄性ICR小鼠，经鼻滴入博莱霉素3 mg/kg体重，可制备与气管内直接给药同样的肺纤维化模型，给药2周时出现明显肺纤维化。此方法对动物损伤小，死亡率低。
肺结核病动物模型
目前，全球结核病(tuberculosis)疫情呈明显上升趋势。在全球所有传染病中,结核病已成为成年人的首要死因。在我国结核病流行形势也十分严峻，防治任务艰巨。
1. 实验动物
体重16~20g小鼠,雌雄各半,同批实验体重差别不超过2g。
2. 操作步骤
① 临用前, 取在改良的罗氏培养基生长2周的强毒人型结核杆菌(H37RV)的表面膜状物,称重,研磨后用NS配制含1~5mg/ml(湿重)的菌液。
② 给小鼠尾静脉注射上述菌液 0.2ml/只, 12~29d后可死亡, 于感染后第3d开始给予试验药。
③ 半数死亡时间(T50)一般在14~16d. 通常在静脉注射3周后若对照组大部分动物死亡, 即可终止实验, 剖检脏器。
④ 观察动物死亡时间或T50,动物生存率,肉眼观察病死和处死动物的肺脏病变面积并分级, 测定肺、肝、脾脏的脏器指数,进行脏器的结核杆菌培养。
3. 模型评价
① 静脉接种所致急性肺结核是一个适合于药物筛选的模型,不仅对已知药物的反应和临床疗效一致,而且也与其它动物的实验结果一致。
② 方法简便,试验时间较短,用药量少,工作量小。
③ 与大动物相比,小鼠更容易达到统计学要求的动物数。
4. 注意事项
① 感染前需先检测菌株毒力, 以每只小鼠尾静脉感染1mg菌的T50小于2周为宜。
② 动物体重、年龄影响实验结果, 同一次实验中体重应接近或基本一致。
③ 本实验属于感染性动物实验, 可能危害实验人员, 应按照P实验室的操作规范进行操作。
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