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模型制备

肾脏结石动物模型

2017年10月16日 浏览量: 评论(0) 来源:《人类疾病动物模型复制方法学》 作者:周光兴 责任编辑:yjcadmin

1.乙二醇加氯化铵诱发大鼠肾结石模型

(1)复制方法  体重200~250g成年大鼠,用含1%乙二醇饮水加2%氯化铵每天灌胃2ml/只(28d);或用1%乙二醇饮水加0.5μg维生素D3隔天灌胃(28d),动物用常规颗粒饲料喂养,4周后麻醉处死动物,切取双肾,纵向剖开,取左侧肾脏用10%甲醛溶液固定,石蜡包埋,作常规组织切片,行HE和Von-Kossa染色,偏光显微镜下观察。肾组织草酸钙结晶形态分布及肾组织的病理改变,处死动物前收集尿液测24h尿量、24h尿草酸(ox)的排出量,并采血作血清 BUN、Cr、P、Ca2+含量测定;同时用原子吸收光谱仪测定肾组织Ca2+、Mg2+含量及尿总Ca2+、总Mg2+含量。

(2)模型特点  4周时,模型动物血清BUN、Cr含量明显升高,血P、Ca2+含量无明显变化;24h尿Ox、Ca2+排出量和肾组织ca2+含量均明显升高,24h尿Mg2+排出量和肾组织Mg2含量未发生变化。肾脏肉眼观察肾脏肿大,切面苍白,其肾剖面用手触摸有明显细砂摩擦感,肾皮质和髓质分界不清。HE染色草酸钙晶体在镜下显示为淡蓝色晶体,不规则、折光性较强;Von-Kossa染色后,草酸晶体呈黑褐色。其中以B3组最为显著。其中1%乙二醇饮水加0.5μg维生素D3隔天灌胃组全肾布满结晶,主要存在于肾乳头和肾皮质内,部分结晶成堆而且互相连接成片,并有少量大鼠肾盂内可见小结石形成;镜下晶体主要存在于近曲小管和远曲小管,小管上皮细胞明显肿胀、变性、坏死,管腔扩张。1%乙二醇饮水加2%氯化铵灌胃组肾间质可见明显的慢性炎症细胞浸润。

(3)比较医学  临床上尿石症是一种常见疾病,其中草酸钙结石占尿石症80%左右。目前,通常采用给大鼠以草酸或草酸前体,并辅以其他一些诱因如高钙饮食,维生素D饮食,大剂量抗生素等,诱导COM或COD晶体尿或草酸钙晶体在肾脏沉积,以促使大鼠形成肾结石,来模拟研究人类尿石的发病原因及评价晶体生长、聚集等促进或抑制因子在尿石形成中的作用。因此,大鼠草酸钙肾结石模型作为尿石症基础与临床研究的重要方法,已广泛用于尿石症的发病机制、药物疗效及药物筛选方面的研究。大鼠草酸钙肾结石模型数量较多。且许多模型都存在着某些缺点,如肾毒性发生率高,易产生代谢性酸中毒,晶体主要沉积在肾皮质,肾结石形成较慢等。这些模型的共同特点即能单纯增加尿草酸的排泄。虽然高草酸尿可引起晶体尿形成,但如果晶体体积过小,不能使其在肾脏滞留时,则不能形成结石。因此,理想的肾结石动物模型不仅能形成高草酸尿,而且可使草酸钙晶体滞留在肾脏。本模型采用的诱石剂乙二醇是草酸的前体,其进入体内代谢最终可转变为草酸,从肾脏分泌排泄;维生素D3可促进小肠黏膜上皮和肾小管上皮细胞对钙的吸收,促进骨钙的释放;长期应用维生素D3可引起大鼠尿钙浓度升高,尿钙与草酸结合形成草酸钙,在肾组织内形成晶体,晶体逐渐生长、聚集形成结石。本研究的实验动物模型方法主要是通过给大鼠以草酸或草酸前体,辅以其他一些诱因如高钙饮食,维生素D饮食,大剂量抗生素等,以促使大鼠形成肾结石。氯化铵是一种刺激性物质,大鼠自然饮用较难,故配成2%氯化铵溶液每日灌胃,可保证给药剂量及造模效果;氯化铵可以酸化尿液,长期服用可导致肾小管功能障碍,有利于草酸钙晶体形成。由于目前在大鼠草酸钙肾结石模型制作过程中,采用的药物剂量和浓度均各有特点。而本模型采用的制作方法在药物浓度、剂量方面进行了模型效果研究,结果表明诱导大鼠成石效果最为显著、简便和稳定。

2. 乙二酰胺诱发兔肾结石模型

(1)复制方法  用体重2kg以上,年龄约为4月龄的新西兰兔(雌雄不限)。除给予兔自由饮水外,每天饲喂在常规标准配方中分别添加含0.5%,1%,2%乙二酰胺的兔颗粒饲料均可进行模型复制。不同实验配方饲料持续饲喂时间要求并不相同,但均可复制出理想的肾结石动物模型。

(2)模型特点  饲喂含0.5%乙二酰胺的兔试验颗粒饲料30d后,试验兔约有73%可产生肾沙石,27%可复制出肾结石;而饲喂含1%乙二酰胺兔试验颗粒饲料20d后,

则试验兔100%可产生肾结石;饲喂含2%乙二酰胺的兔试验颗粒饲料15d后,试验兔93%为肾结石,7%为肾沙石。本方法复制肾结石动物模型,方法简便,试验时间短,容易控制,模型成功率与饲料中乙二酰胺的含量及造模时间有关。

(3)比较医学  临床上人类自发性肾结石主要由尿液中存在的晶体或非晶体物质聚集形成,其产生原因可能与尿液浓度和尿液中理化因素的改变有关,且多呈慢性过程,常见于中老年人。利用药物复制动物肾结石模型是研究人类肾结石发病原因的理想手段。但必须注意的是利用不同浓度乙二酰胺复制的肾结石模型时间较短,肾脏出现结石的时间和发生率,结石的形状和大小与饲料中乙二酰胺的含量以及饲喂时间密切相关。

3.尿酸诱发大鼠肾结石模型

(1)复制方法  用含1%尿酸的大鼠配合饲料(99g基础饲料加1g尿酸)饲喂4~5周龄SD大鼠,6~10个月后,即可在肾盂、膀胱等处出现尿酸结石,甚至有肾萎缩等现象。在膀胱内植入含变形菌的锌片,2周后就可出现尿酸铵与磷酸镁混合的结石。

(2)模型特点  用含尿酸的饲料喂养后,模型动物表现为活动减少,精神萎靡、眼色苍白、体毛疏松不齐等临床症状。绝大多数模型动物可出现血尿,但血尿一般较轻。结石造成的尿流梗阻可以引起肾积水,表现为上腹部肿块。双侧肾结石、先天性孤立肾或独肾结石梗阻时,可发生无尿,即所谓结石性无尿。少数肾盏内结石无梗阻及感染时,可长期无症状,临床上称为“静石”,只有在腹部X线、8超检查时才被发现。肾结石的症状主要决定于结石的大小、部位、造成梗阻的程度和有无继发感染。无梗阻或轻度梗阻的结石可能很大,也可造成肾脏的损害,但可能长期无显著症状。肾结石的主要症状是疼痛和血尿。疼痛主要是出于尿流梗阻而使肾盂内压力增加所引起。肾结石的疼痛有钝痛和绞痛两种。较大的肾结石在肾内活动度小,多为隐痛或钝痛。

(3)比较医学  临床上肾结石患者的病理表现主要是结石对肾脏的直接损伤、尿流梗阻和继发感染。肾结石的病理改变和结石所在部位、大小、形态活动区、梗阻与感染的程度有关。结石对肾盂肾盏黏膜的直接损伤可引起局部组织细胞上皮细胞脱落、溃疡形成、炎症细胞浸润及间质纤维组织增生。结石对肾脏的危害并不取决于结石的大小,而是决定于其造成尿流梗阻的程度。大的结石并不一定引起严重的尿流梗阻,因此也不一定会对肾脏造成严重损害。反之,嵌顿于肾盂输尿管连接部的小结石常可造成严重的尿流梗阻而导致肾积水,使肾功能减退,严重时肾实质萎缩,甚至使肾脏变成一水囊。多数肾结石只引起部分性尿流梗阻,肾积水常不严重。肾结石继发感染时可加速肾脏的损害。肾结石既有积水又合并感染时可成为结石性肾积脓,使肾功能严重受损。

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