梁自豪，徐　強(qiáng),2，陳臻毅，饒軍華,2

(1.廣東藍(lán)島生物技術(shù)有限公司，廣東 廣州　510555；2.廣東省昆蟲研究所 廣東省野生動(dòng)物保護(hù)與利用公共實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州　510260)

建立急性腎功能衰竭實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的研究進(jìn)展

梁自豪1，徐強(qiáng)1,2，陳臻毅1，饒軍華1,2

(1.廣東藍(lán)島生物技術(shù)有限公司，廣東 廣州510555；2.廣東省昆蟲研究所 廣東省野生動(dòng)物保護(hù)與利用公共實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州510260)

摘要：對(duì)近年國內(nèi)外通過使用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物制備急性腎功能衰竭疾病模型，及進(jìn)行的病理學(xué)及臨床前藥理學(xué)等的相關(guān)研究進(jìn)行總結(jié)和歸納，以期為急性腎功能衰竭的實(shí)驗(yàn)研究提供一定的思路和參考。

關(guān)鍵詞：急性腎損傷；模型,動(dòng)物

急性腎功能衰竭(acuterenalfailure，ARF或acutekidneyinjury，AKI)是由多種因素引起，并使雙側(cè)腎臟的正常泌尿功能在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)生障礙，導(dǎo)致泌尿系統(tǒng)乃至機(jī)體內(nèi)環(huán)境出現(xiàn)嚴(yán)重紊亂的病理過程[1-3]。ARF臨床可表現(xiàn)為腎小球?yàn)V過率突然或持續(xù)下降，并使含氮內(nèi)物質(zhì)在體內(nèi)滯留，水、電解質(zhì)和酸堿失衡，同時(shí)出現(xiàn)相關(guān)并發(fā)癥[2,4-6]。ARF多種因素可引發(fā)急性腎衰，常見的有血容量減少、心排血量降低、腎血流動(dòng)力學(xué)改變、腎動(dòng)脈機(jī)械性阻塞等[7-8]。

近年來國內(nèi)外的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究中，常用小鼠、大鼠、兔、豬等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物制備ARF模型，以下對(duì)各種制備方法進(jìn)行分類歸納。

1缺血性ARF模型

1.1手術(shù)方法手術(shù)方法主要指通過機(jī)械方法使腎臟缺血，最終引起腎小管上皮細(xì)胞損傷，從而使動(dòng)物發(fā)生急性腎衰竭臨床癥狀。主要有擠壓腎臟、阻斷腎血流、切除腎組織等方法。

劉付捷等[9]用無損傷微動(dòng)脈夾夾閉雄性昆明小鼠雙側(cè)腎蒂45min后，移動(dòng)動(dòng)脈夾后雙側(cè)可見腎臟血流由紫黑色轉(zhuǎn)為鮮紅色。于術(shù)后24h處死小鼠，眼球取血，摘除腎臟并進(jìn)行病理學(xué)分析。結(jié)果顯示，ARF模型組血清肌酐和尿素氮均高于假手術(shù)組，免疫組化結(jié)果顯示ARF模型組Caspase-1表達(dá)的強(qiáng)度與廣度均高于假手術(shù)組。

鄒飛等[10]切除Wistar大鼠右腎后夾閉左腎動(dòng)脈，45min后移除動(dòng)脈夾恢復(fù)血流灌注，分別于術(shù)后24、48h處死大鼠，處死后立即從下腔靜脈采血3mL用于檢測腎功能指標(biāo)，繼而分離大鼠左腎，制成病理切片并進(jìn)行HE染色和PASM染色。腎功能指標(biāo)檢測結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，兩時(shí)間點(diǎn)的ARF模型組血清肌酐和尿素氮濃度均得以升高。HE染色和PASM染色顯示，對(duì)比對(duì)照組，模型組腎組織可見大量腎小管上皮細(xì)胞腫脹、空泡變性、部分上皮細(xì)胞呈刷狀緣扁皮、皺縮、脫落、核深染、裸露，嚴(yán)重可見細(xì)胞大片壞死、脫落、基底膜不完整。這種方法制備的腎衰模型具有較高的成功率，手術(shù)難度處于可控范圍內(nèi)，可以較穩(wěn)定地制備大鼠缺血再灌注腎衰模型。

王恒進(jìn)等[11]對(duì)健康雜交家豬行盲腸結(jié)扎加穿孔和腎動(dòng)脈夾閉術(shù)，具體為游離右腎并結(jié)扎切除，在左腎蒂加一無創(chuàng)傷性血管夾，夾閉60min后移去血管夾恢復(fù)血供，術(shù)后在股動(dòng)、靜脈置管以檢測平均動(dòng)脈壓及采集血液。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比，ARF模型生命體重出現(xiàn)明顯下降，血清肌酐、尿素氮、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶等指標(biāo)均有明顯的升高，且部分指標(biāo)甚至達(dá)到致死水平，心功能出現(xiàn)障礙，此外，胃腸系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、呼吸功能等皆出現(xiàn)紊亂。本模型制作簡易，易于復(fù)制，各功能損傷情況顯著，可以很好地模擬ARF的臨床特征。

1.2藥物方法藥物方法是指通過使用去甲腎上腺素、甘油等可使腎臟血流量快速減少的常規(guī)藥物，從而得到急性腎衰竭動(dòng)物模型。

劉久波等[12]對(duì)家兔雙側(cè)后肢肌內(nèi)加壓注射50%甘油10mL·kg-1，注射后恢復(fù)攝食飲水。術(shù)后約2h后，ARF模型組尿液呈葡萄紅色，血肌酐有升高趨勢，24h后，血肌酐、尿素氮明顯高于對(duì)照組，對(duì)腎臟進(jìn)行病理學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)腎小球出血，腎小管壞死并有紅色管型阻塞，間質(zhì)水腫。從而可見以此種方法可以較簡易地制備ARF模型。

Kusaba等[13]使用7周齡的大Wistar大鼠制備ARF模型，術(shù)前12h禁水不禁食，在雙側(cè)大腿肌內(nèi)注射濃度50%甘油10mL·kg-1，于術(shù)后24h恢復(fù)正常飲食。對(duì)血清肌酐濃度進(jìn)行分析可發(fā)現(xiàn)其濃度可從正常水平(0.70±0.02)mg·dL-1升高至(2.90±0.50)mg·dL-1，以此作為成功建立大鼠ARF模型的標(biāo)準(zhǔn)。

2中毒性ARF模型

2.1順鉑中毒ARF董小君等[14]麻醉貴州小型豬后，腹腔一次性注射4mg·kg-1順鉑，并收集術(shù)后采集各時(shí)間點(diǎn)的尿液，測定不同時(shí)間段的尿量、肌酐、尿素氮濃度，計(jì)算肌酐和尿素氮的排出量，并于實(shí)驗(yàn)?zāi)┞樽頎顟B(tài)下心臟血處死，取出腎臟進(jìn)行組織病理學(xué)觀察。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與照組相比，ARF模型各時(shí)間段尿量、肌酐和尿素氮排出量均減少，病理組織學(xué)觀察顯示模型組中腎小管上皮細(xì)胞出現(xiàn)腫脹現(xiàn)象，并可見蛋白管型。此方法能制備典型的貴州小型豬急性腎衰模型，并且模型耐受性強(qiáng)，穩(wěn)定性高。

2.2內(nèi)毒素介導(dǎo)的ARFSchramm等[15]麻醉SD大鼠后，在其左股靜脈插管，緩慢恒速注射生理鹽水2mL·h-1，以補(bǔ)充后續(xù)體液和電解質(zhì)損失，隨后，在其左股動(dòng)脈插管以獲得血樣和監(jiān)測血壓，在其膀胱置管以獲得尿樣和監(jiān)測尿量。然后，在左股靜脈加注濃度為2.5%菊粉，以制備內(nèi)脂多糖內(nèi)毒素誘導(dǎo)的ARF模型。結(jié)果顯示，大鼠術(shù)后腎小球?yàn)V過率明顯下降，尿量、Na+排出量增加、亞硝酸鹽及硝酸鹽排出量下降，動(dòng)脈壓降低。Wang等[16]對(duì)小鼠腹腔內(nèi)先后注射己酮可可堿和酯多糖，即可見腎小球?yàn)V過率出現(xiàn)顯著的下降，術(shù)后采血并進(jìn)行相應(yīng)指標(biāo)檢測發(fā)現(xiàn)，對(duì)比對(duì)照組，模型組血清TNF-α、IL-1β、iNOS、ICAM-1等指標(biāo)均出現(xiàn)明顯升高。結(jié)果表明應(yīng)用這種方法可以成功地制備ARF模型。

2.3氨基糖苷類抗生素導(dǎo)致ARFGuo等[17]對(duì)SD大鼠術(shù)前禁食12h，然后對(duì)其腹腔注射慶大霉素 80mg·kg-1·d-1，連續(xù)注射7d以制備ARF大鼠模型，并于第8天即術(shù)后12h收集血樣及尿樣，以測定肌酐、尿素氮、血清總蛋白等指標(biāo)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，模型組血清肌酐、尿素氮、吲哚酚分別上升97.6%、35.2%、185.1%，血清總蛋白下降至對(duì)照組的71.2%，另外，尿液肌酐、喲哚酚分別下降至對(duì)照組的45.2%、68.8%。結(jié)果均表明慶大霉素可以成功地誘導(dǎo)大鼠ARF模型。

2.4氯化汞導(dǎo)致的ARFMarques等[18]對(duì)雌性大鼠皮下注射氯化汞16mg·kg-1，隨后分別于術(shù)后24、48、72h檢測血清中尿氮素、肌酐等指標(biāo)，結(jié)果顯示尿氮素與肌酐在24h和48h兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)濃度均有大幅度升高，而與48h相比，72h時(shí)尿氮素持平，肌酐降低。結(jié)果表明，氯化汞可成功誘導(dǎo)大鼠ARF模型并能在一定時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定。

2.5阿霉素誘導(dǎo)ARF樊瑞芬等[19]于大鼠尾靜脈一次性注射濃度為0.2%的阿霉素溶液7.5mg·kg-1，術(shù)后單獨(dú)喂養(yǎng)，檢測到尿量減少，尿蛋白增多，肌酐及尿素氮升高，結(jié)果顯示阿霉素誘導(dǎo)大鼠ARF模型成功。

上述為各種建立急性腎功能衰竭動(dòng)物模型常用的方法，各法在可行性、手術(shù)難易程度、模型可靠性等方面各有所長，均可為ARF疾病基礎(chǔ)和藥物干預(yù)的研究提供有效的支持。然而，一方面，每一種模型都不可能與實(shí)際臨床上急性腎功能衰竭的特點(diǎn)完全吻合，各種方法均有其優(yōu)勢和不足；另一方面，動(dòng)物模型與人體有一定的差異性，因而得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不能等同于人體，因此，在建立急性腎功能衰竭的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型時(shí)，務(wù)必要根據(jù)實(shí)際需要，有所取舍。隨著醫(yī)學(xué)科技的進(jìn)一步發(fā)展，新的動(dòng)物模型將會(huì)不斷地出現(xiàn)并更好地為ARF的臨床治療提供更加有力的幫助。

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通信作者：饒軍華，男，高級(jí)工程師，研究方向：靈長類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物微生物學(xué)，E-mail:junhuar919@163.com

doi:10.3969/j.issn.1009-6469.2016.05.060

(收稿日期：2015-12-11，修回日期：2016-02-12)