高尿酸血症(hyperuricemia,HUA)是由各种原因引起的尿酸产生过多或肾脏排出尿酸减少,或两者兼有,使细胞外液的尿酸盐量呈超饱和状态。一般认为男性与绝经后女性,当血尿酸值持续>420μmol/ L(7.0mg/dl),绝经前女性>350μmol/L(5.8mg/dl)被称为高尿酸血症。原发性高尿酸血症常与肥胖、高血压、高脂血症、冠状动脉粥样硬化性心脏病等聚集发生,继发性高尿酸血症多由某些系统性疾病或者药物引起。近年来,随着人民生活水平的提高,饮食结构和生活习惯的改变,高尿酸血症的患病率逐年增高。重视对高尿酸血症的治疗已引起临床的关注。因而,在研究关于治疗高尿酸血症的课题时,选择科学合理的动物模型就成为一个至关重要的问题。
高尿酸血症(hyperuricemia,HUA)是由各种原因引起的尿酸产生过多或肾脏排出尿酸减少,或两者兼有,使细胞外液的尿酸盐量呈超饱和状态。一般认为男性与绝经后女性,当血尿酸值持续>420μmol/ L(7.0mg/dl),绝经前女性>350μmol/L(5.8mg/dl)被称为高尿酸血症。原发性高尿酸血症常与肥胖、高血压、高脂血症、冠状动脉粥样硬化性心脏病等聚集发生,继发性高尿酸血症多由某些系统性疾病或者药物引起。近年来,随着人民生活水平的提高,饮食结构和生活习惯的改变,高尿酸血症的患病率逐年增高。重视对高尿酸血症的治疗已引起临床的关注。因而,在研究关于治疗高尿酸血症的课题时,选择科学合理的动物模型就成为一个至关重要的问题。
造模机制
增加尿酸来源或减少尿酸排泄均能升高血清尿酸浓度,从而构建高尿酸血症模型。常用来构建高尿酸血症模型的方法包括以下四个方面:
1. 增加尿酸的摄入 尿酸的来源分为内源性和外源性。内源性尿酸约占体内总量的80%,由氨基酸、核苷酸及其他小分子化合物合成,或由核酸分解代谢产生;源性尿酸约占20%,主要从食物中直接摄入而获得。尿酸前体物质或富嘌呤食物可以促进尿酸的产生,常用的药物或食物主要有黄嘌呤、次黄嘌呤、酵母及沙丁鱼等。在短时间内给予大量的外源性尿酸,也可引起血尿酸明显升高。
2. 抑制尿酸的排泄 体内的尿酸主要从肾脏清除,抑制肾脏排泄尿酸,可使血尿酸浓度增高,形成高尿酸血症。常用的药物包括腺嘌呤、烟酸、乙胺丁醇等。
3. 抑制尿酸酶活性 尿酸酶催化尿酸氧化成过氧化氢和尿囊素等物质,造模常用的啮齿类动物体内尿酸酶的存在,是建立高尿酸血症模型的主要障碍。因此,设法消除或抑制尿酸酶的活性成为建模的关键。目前可以用化学药物或基因工程技术达到目的。氧嗪酸是尿酸酶抑制剂,属三.氮.杂.苯类化合物,结构与尿酸的嘌呤环类似,可竞争性地与尿酸酶结合,部分抑制尿酸酶的活性。
4. 基因改造模型 利用基因工程技术使动物产生尿酸酶的基因缺失,获得尿酸酶缺乏的小鼠,造成高尿酸血症模型。
实验方法
1. 补充尿酸或尿酸前体法 雄性Sprague- Dawley大鼠,体重(200±20)g,分笼饲养,让其适应环境1周,自由饮水进食。饲料制备:将酵母干粉、腺嘌呤均匀拌入粉碎的大鼠颗粒饲料中,酵母干粉、腺嘌呤在饲料中的含量分别为10%和0.1%。控制酵母、腺嘌呤的进食量分别为10g/kg体重和100mg/kg体重,自由饮水。在给予高嘌呤饲料后的第19天,大鼠可停用高嘌呤饲料,改用普通饲料喂养,以观察其自然恢复情况。
2. 抑制尿酸的排泄致大鼠高尿酸血症模型 雄性Wistar大鼠,体重(200±10)g。腺嘌呤剂量为100mg/kg体重,乙胺丁醇用250mg/kg体重灌胃,1次/天,连续7~21天。加大腺嘌呤剂量可增加尿酸升高幅度,但肾损害较为明显。
3. 尿酸酶抑制剂法 雄性Sprague-Dawley大鼠,给予次黄嘌呤500mg/kg灌胃(3%可溶性淀粉配制),并皮下注射以羊毛脂和石蜡混合液(质量比为3:2)为溶剂的氧嗪酸100mg/kg体重。
4. 尿酸氧化酶敲除小鼠 尿酸氧化酶(urate oxidase,uricase)基因敲除小鼠可出现高尿酸血症和肾病。
模型特点
1. 补充尿酸或尿酸前体法 高嘌呤饲料后的第7天,血尿酸略有升高,第12、19天,大鼠血清中尿酸、肌酐、尿素氮明显升高,肾脏出现与临床痛风肾病相类似的病理改变。光镜下可见肾小管细胞肿胀,肾小管间质部位可见较多尿酸盐结晶沉积,间质有灶性淋巴单核细胞反应,个别区域有灶性纤维化。停用高酵母、腺嘌呤饲料后,动物血清中尿酸、肌酐、尿素氮水平继续上升,在停用高嘌呤饲料15天时达到高峰,24天开始回落,同时观察到的肾脏病理改变也有所减轻,两者存在一致性。到52天时,大鼠尿酸、肌酐、尿素氮已有较大幅度下降,但与正常大鼠比较仍然较高,提示肾功能要完全恢复可能还需要一段时间。因此,在造模后2个月内,可用该模型进行药物降血尿酸、改善肾功能的疗效观察。
2. 抑制尿酸的排泄致大鼠高尿酸血症模型 加大腺嘌呤剂量可增加尿酸升高幅度,但肾损害较为明显,剂量增大易引起动物死亡。也有学者使用不同组合,如黄嘌呤加乙胺丁醇等。
3. 尿酸酶抑制剂法 造模后3、9和12小时,模型大鼠血清尿酸浓度明显高于正常大鼠;造模后24小时,血清尿素氮和肌酐水平均明显高于正常对照组。此方法造模高尿酸水平可维持12小时以上,同时对肾脏有明显的损伤,但未见受试动物死亡。
4. 尿酸氧化酶敲除小鼠 尿酸氧化酶敲除小鼠虽然出现高尿酸血症和肾病,但死亡率较高。约1/2以上的动物在4周龄以前死亡。基因敲除小鼠由于死亡率较高,在一定程度上限制了使用。
需确认的信息
1. 模型种属(大鼠还是小鼠或是其他种属)
2. 动物体重有无要求,年龄有无要求
3. 雌雄有无要求
4. 模型构建具体方案
5. 取材要求(采血、取组织样本)