动物模型构建简介——大小鼠肾纤维化

大小鼠肾纤维化模型

肾纤维化是慢性肾脏病（CKD）进展至终末期的共同病理特征，涉及肾间质纤维化、肾小球硬化等病理改变。目前，常用的大小鼠肾纤维化模型包括单侧输尿管梗阻（UUO）模型、缺血再灌注（IRI）模型、药物诱导模型（如腺嘌呤、环孢素A）以及遗传修饰模型等。

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一、

模型构建方法选择

1. 手术模型

① 单侧输尿管梗阻（UUO）模型

构建方法：通过手术结扎单侧输尿管（大鼠常用），导致尿液潴留和肾间质纤维化。小鼠模型需精准分离输尿管并双重结扎后剪断。

病理特征：术后3-7天出现肾小管扩张、炎症浸润；14-21天纤维化显著，胶原沉积增加。

适用场景：研究肾间质纤维化的早期机制及药物干预效果。

② 缺血再灌注（IRI）模型

构建方法：夹闭肾动脉（通常25-45分钟）后恢复血流，诱导急性肾损伤（AKI）向慢性纤维化发展。C57BL/6小鼠缺血时间推荐26分钟。

病理特征：术后2-4周出现肾小管萎缩、间质纤维化，适用于研究AKI-CKD转化机制。

优缺点：操作简单，但需控制缺血时间以避免动物死亡。

③ 肾大部切除模型

造模方法：手术切除大鼠部分肾脏（如5/6肾切除），诱导剩余肾脏发生代偿性肥大和纤维化。

特点：模拟慢性肾衰竭的病理过程，适用于研究慢性肾脏病的发病机制和进展

1. 药物诱导模型

① 腺嘌呤模型：高剂量腺嘌呤（300 mg/kg/d，灌胃21天）导致肾小管损伤和肉芽肿形成，适用于研究肾小管间质纤维化。

② 环孢素A模型：皮下注射环孢素A（15 mg/kg/d，28天），诱导肾毒性纤维化，但成本高且具肝毒性。

③ 阳离子牛血清白蛋白（C-BSA）模型：通过多点皮下注射和尾静脉注射C-BSA诱导蛋白尿及肾小球硬化，适用于研究慢性肾病进展。

3. 遗传修饰模型

① Smad3基因敲除模型：通过基因编辑技术抑制TGF-β/Smad信号通路，研究其对纤维化的调控作用。

二、

模型验证指标

1. 组织病理学分析

① HE染色：观察肾小管扩张、炎细胞浸润及结构破坏。

② Masson染色：定量胶原纤维沉积（蓝色区域占比），评估纤维化程度。

③ PAS染色：检测肾小球基底膜增厚及系膜基质扩张。

2. 生化指标检测

① 尿蛋白定量：24小时尿蛋白升高提示肾小球损伤。

② 血清肌酐（Scr）和尿素氮（BUN）：反映肾功能状态。

③ 尿NAG酶活性：肾小管损伤标志物。

3. 分子机制验证

① TGF-β、α-SMA、胶原蛋白I/III：通过qPCR或Western blot检测纤维化相关基因和蛋白表达。

② 炎症因子（TNF-α、IL-6）：评估炎症反应程度。

三、

模型优缺点及应用场景

四、

模型选择建议

1. 研究目的导向：

急性纤维化机制：优先选择UUO或IRI模型。

慢性纤维化进展：推荐5/6肾切除或腺嘌呤模型。

信号通路研究：使用遗传修饰模型（如Smad3敲除）。

2. 物种选择：

大鼠：适用于UUO、IRI及药物诱导模型，操作成熟。

小鼠：适合基因编辑模型，但需注意品系差异（如C57BL/6对缺血敏感）。

文献案例

【文章题目】

Tamoxifen attenuates renal fibrosis in human kidney slices and rats subjected to unilateral ureteral obstruction

他莫昔芬减轻人肾切片和单侧输尿管梗阻大鼠的肾纤维化

Biomedicine & Pharmacotherapy ( IF 6.9 )

Pub Date : 2020-11-20

DOI: 10.1016/j.biopha.2020.111003
Stine Julie Tingskov, Michael Schou Jensen, Casper-Emil Tingskov Pedersen, Isabela Bastos Binotti Abreu de Araujo, Henricus A M Mutsaers, Rikke Nørregaard.

【文献摘要】

目的：肾纤维化在慢性肾脏病（CKD）的发生和进展中起着重要作用。临床研究表明，男性和女性的 CKD 进展情况不同，这可能与性激素的循环水平有关。在这项研究中，我们研究了他莫昔芬（TAM）（一种选择性雌激素受体调节剂（SERM））对单侧输尿管梗阻（UUO）和人体精密切割肾切片（PCKS）的雄性和雌性大鼠肾纤维化的影响。

方法：雌性、卵巢切除雌性 (OVX) 和雄性大鼠接受 7 天的 UUO 治疗，并通过口服强饲法用 TAM 治疗。此外，我们研究了女性和男性患者对 PCKS 中 TAM 治疗的个体反应。在所有模型中，通过蛋白质印迹、qPCR 和免疫组织化学检查纤维化标志物的表达。

结果：TAM 降低雌性、OVX 和雄性大鼠中纤连蛋白、α-平滑肌肌动蛋白以及胶原蛋白-1 和-3 的表达。此外，无论性别如何，TAM 都能减轻 TGF-β 诱导的人类 PCKS 纤维化，但观察到治疗反应存在个体差异。

结论：尽管我们确实观察到药物反应存在性别差异，但 TAM 可以改善男性和女性的肾纤维化。这些发现值得进一步研究 TAM 或其他 SERM 在肾脏疾病个性化治疗中的临床适用性。

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