呼吸系统疾病动物模型讲稿.ppt

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1、关于呼吸系统疾病动物模型第一页，讲稿共八十一页哦呼吸系统疾病是一种常见病、多发病，呼吸系统疾病是一种常见病、多发病，主要病变在气管、支气管、肺部及胸腔，病变主要病变在气管、支气管、肺部及胸腔，病变轻者多咳嗽、胸痛、呼吸受影响，重者呼吸困轻者多咳嗽、胸痛、呼吸受影响，重者呼吸困难、缺氧，甚至呼吸衰竭而致死。在城市的死难、缺氧，甚至呼吸衰竭而致死。在城市的死亡率占第位，而在农村则占首位。更应重视亡率占第位，而在农村则占首位。更应重视的是由于大气污染、吸烟、人口老龄化及其他的是由于大气污染、吸烟、人口老龄化及其他因素，使国内外的慢性阻塞性肺病（简称慢阻因素，使国内外的慢性阻塞性肺病（简称慢阻肺，包括

2、慢性支气管炎、肺气肿、肺心病）、肺，包括慢性支气管炎、肺气肿、肺心病）、支气管哮喘、肺癌、肺部弥散性间质纤维化，支气管哮喘、肺癌、肺部弥散性间质纤维化，以及肺部感染等疾病的发病率、死亡率有增无以及肺部感染等疾病的发病率、死亡率有增无减。减。第二页，讲稿共八十一页哦咳嗽动物模型咳嗽动物模型支气管哮喘动物模型支气管哮喘动物模型慢性支气管炎模型慢性支气管炎模型肺气肿和肺心病动物模型肺气肿和肺心病动物模型肺水肿动物模型肺水肿动物模型肺纤维化动物模型肺纤维化动物模型肺结核病动物模型肺结核病动物模型肺硅沉着症动物模型肺硅沉着症动物模型第三页，讲稿共八十一页哦第一节 咳嗽动物模型咳嗽动物模型 第四页，讲稿共

3、八十一页哦 咳嗽是呼吸系统多种疾病的常见症状。确定受试药咳嗽是呼吸系统多种疾病的常见症状。确定受试药物的镇咳作用物的镇咳作用,可采用小鼠氨水或二氧化硫引咳法及豚可采用小鼠氨水或二氧化硫引咳法及豚鼠枸橼酸引咳法两种模型加以确定鼠枸橼酸引咳法两种模型加以确定,并与阳性药物进并与阳性药物进行同步观察。行同步观察。豚鼠是筛选镇咳药豚鼠是筛选镇咳药(antitussives)(antitussives)的常用动物。小的常用动物。小鼠和大鼠给予化学刺激虽然能诱发咳嗽，但其咳嗽与喷嚏鼠和大鼠给予化学刺激虽然能诱发咳嗽，但其咳嗽与喷嚏动作很难区别，变异较大，特别是反复刺激时变异更大，动作很难区别，变异较大，特

4、别是反复刺激时变异更大，故小鼠主要作为初筛镇咳药时使用。故小鼠主要作为初筛镇咳药时使用。第五页，讲稿共八十一页哦一、小鼠氨水引咳法一、小鼠氨水引咳法 造模原理造模原理 浓氨水是一种较强的化学刺激物，动物吸入氨水气浓氨水是一种较强的化学刺激物，动物吸入氨水气雾后，刺激呼吸道感受器，引起咳嗽。雾后，刺激呼吸道感受器，引起咳嗽。动物和主要器材动物和主要器材 成年小鼠成年小鼠,性别不拘。性别不拘。500500mlml玻璃罩玻璃罩;空气压缩机空气压缩机(或或脚踏风箱脚踏风箱)。第六页，讲稿共八十一页哦操作步骤操作步骤 1.1.小小鼠鼠置置玻玻璃璃罩罩内内空空气气压压缩缩机机以以400400mmHgmmH

5、g恒恒压压将将氨氨水水喷喷入入罩罩内内喷喷雾雾5 5s s记记录录动动物物咳咳嗽嗽潜潜伏伏期期和和2 2minmin内内咳咳嗽嗽次次数数。也也可可用用引引起起一一半半小小鼠鼠咳咳嗽嗽的的喷喷雾雾时时间间(FDTFDT5050)为指标。为指标。2.2.观观察察药药物物的的止止咳咳作作用用 小小鼠鼠按按体体重重均均分分3 3组组，每每组组至至少少1515只只小小鼠鼠。给给药药组组灌灌服服受受试试药药，模模型型组组灌灌服服等等体体积积生生理理盐盐水水，阳阳性性对对照照药药组组腹腹腔腔注注射射磷磷酸酸可可待待因因30mg/kg30mg/kg体体重重。灌灌胃胃给给予予受受试试药药1 1 h h后后、腹腹

6、腔腔注注射射给给予予受受试试药药30min30min后后开开始始喷雾。喷雾一定时间，终止喷雾，观察咳嗽反应。喷雾。喷雾一定时间，终止喷雾，观察咳嗽反应。第七页，讲稿共八十一页哦 模型评价与注意事项模型评价与注意事项 1.1.氨水诱发小鼠咳嗽反应变异性较大氨水诱发小鼠咳嗽反应变异性较大,可在初筛止咳药时可在初筛止咳药时应用。应用。2.2.咳嗽潜伏期是指从喷入氨水开始至发生咳嗽所需的时间咳嗽潜伏期是指从喷入氨水开始至发生咳嗽所需的时间(秒数秒数)。小鼠咳嗽以腹肌收缩。小鼠咳嗽以腹肌收缩(缩胸缩胸)，同时张大嘴为准，有，同时张大嘴为准，有时可有咳嗽声，观察必须仔细，也可用听诊器听咳嗽声。时可有咳嗽声

7、，观察必须仔细，也可用听诊器听咳嗽声。3.3.避免腹腔注射给予受试药避免腹腔注射给予受试药,以免干扰动物的咳嗽反应。以免干扰动物的咳嗽反应。第八页，讲稿共八十一页哦二、小鼠二氧化硫引咳法二、小鼠二氧化硫引咳法 造模原理造模原理 二氧化硫是一种强的化学刺激物质二氧化硫是一种强的化学刺激物质,动物吸入其动物吸入其气雾后刺激呼吸道感受器气雾后刺激呼吸道感受器,反射性引起咳嗽。无水反射性引起咳嗽。无水亚硫酸钠与硫酸反应生成亚硫酸钠与硫酸反应生成SOSO2 2。第九页，讲稿共八十一页哦操作步骤操作步骤用用一一带带侧侧口口的的三三角角烧烧瓶瓶,侧侧口口通通过过橡橡皮皮管管与与球球囊囊连连接接,烧烧瓶瓶内内

8、盛盛有有无无水水亚亚硫硫酸酸钠钠,烧烧瓶瓶塞塞上上装装一一滴滴定定管管,内内灌灌硫硫酸酸，打打开开滴滴定定管管的的活活塞塞使使硫硫酸酸滴滴到到亚亚硫硫酸酸钠钠上上，在在烧烧瓶瓶内内产产生生SOSO2 2气气体体，气气体体储储存存于于球球囊囊内内，用用血血管管钳钳夹夹紧紧，应应用用时时用用注注射射器器吸吸取取4 410ml10ml，注注入入放放置置实实验验小小鼠鼠的的广广口口瓶内。瓶内。第十页，讲稿共八十一页哦第十一页，讲稿共八十一页哦 3.3.观察药物的止咳作用观察药物的止咳作用 小鼠按体重均分小鼠按体重均分3 3组，给药组灌胃给组，给药组灌胃给予受试药，模型组灌胃给予等体积生理盐水，阳性对照

9、药组腹予受试药，模型组灌胃给予等体积生理盐水，阳性对照药组腹腔注射磷酸可待因腔注射磷酸可待因30 mg/kg30 mg/kg体重。灌胃给予受试药体重。灌胃给予受试药1 h1 h或腹腔注或腹腔注射给药射给药30 min30 min后，将小鼠置于充满后，将小鼠置于充满SO2SO2的烧杯内，观察咳嗽潜伏期，的烧杯内，观察咳嗽潜伏期，按下式计算药物止咳率：按下式计算药物止咳率：给药组咳嗽潜伏期给药组咳嗽潜伏期药物止咳率（药物止咳率（%）100%模型组咳嗽潜伏期模型组咳嗽潜伏期第十二页，讲稿共八十一页哦 注意事项注意事项 1.1.烧杯内烧杯内SOSO2 2的浓度要求在的浓度要求在1:500001:500

10、00，该浓度足以引起咳嗽，该浓度足以引起咳嗽，如浓度过高如浓度过高(如如1:10000)1:10000)易造成动物中毒死亡。易造成动物中毒死亡。2.2.实验中实验中SOSO2 2产生的多少与实验室温度、无水亚硫酸钠的量产生的多少与实验室温度、无水亚硫酸钠的量关系密切，故无水亚硫酸钠的称量应准确。关系密切，故无水亚硫酸钠的称量应准确。3.SO 3.SO2 2引咳的个体差异较大引咳的个体差异较大,实验时应尽量减少各方面误差。实验时应尽量减少各方面误差。第十三页，讲稿共八十一页哦三、豚鼠枸橼酸引咳法三、豚鼠枸橼酸引咳法 造模原理造模原理 豚鼠吸入枸橼酸溶液喷雾后，刺激呼吸道粘膜感受器，反射性引起豚鼠

11、吸入枸橼酸溶液喷雾后，刺激呼吸道粘膜感受器，反射性引起咳嗽。咳嗽。动物和主要器材动物和主要器材 体重体重200200250250g g豚鼠。豚鼠。2 24 4L L玻璃罩玻璃罩;空气压缩机。空气压缩机。第十四页，讲稿共八十一页哦豚鼠豚鼠体型短粗而圆，头较大，眼大而圆还明亮，耳圆，上唇分裂，耳朵短小；四肢短，前脚具4趾，后脚3趾，无外尾。第十五页，讲稿共八十一页哦 操作步骤操作步骤 1.1.将豚鼠置于玻璃干燥器内将豚鼠置于玻璃干燥器内,用超声雾化器喷入用超声雾化器喷入17.5%17.5%枸橼酸枸橼酸雾化气雾化气5 510s10s，观察、记录豚鼠咳嗽潜伏期或记录，观察、记录豚鼠咳嗽潜伏期或记录5m

12、in5min内豚鼠的内豚鼠的咳嗽次数。咳嗽次数。2.2.观察药物的止咳作用观察药物的止咳作用 将豚鼠按体重随机分为将豚鼠按体重随机分为3 3组组,给药组给药组灌胃给予受试药灌胃给予受试药,模型组灌胃给予等体积生理盐水模型组灌胃给予等体积生理盐水,阳性对照药阳性对照药组腹腔注射磷酸可待因组腹腔注射磷酸可待因5mg/kg5mg/kg体重。灌胃给予受试药体重。灌胃给予受试药1 h1 h或腹或腹腔注射给药腔注射给药30min30min后，按上述方法引咳后，按上述方法引咳,评受试药的止咳效评受试药的止咳效果。果。第十六页，讲稿共八十一页哦 模型评价与注意事项模型评价与注意事项 1.1.豚鼠对化学性刺激物

13、很敏感豚鼠对化学性刺激物很敏感,刺激后能诱发咳嗽刺激后能诱发咳嗽,动物动物容易得到。二氧化硫引咳法、氨水引咳法和枸橼酸引咳法是容易得到。二氧化硫引咳法、氨水引咳法和枸橼酸引咳法是研究止咳药的三种常用方法，前二者系用小鼠，费用较低廉，研究止咳药的三种常用方法，前二者系用小鼠，费用较低廉，适合于研究止咳药效果的初筛，确定效果后，再用豚鼠作进适合于研究止咳药效果的初筛，确定效果后，再用豚鼠作进一步研究。一步研究。2.2.豚鼠的咳嗽声响亮，应以能听到声音为咳嗽。豚鼠的咳嗽声响亮，应以能听到声音为咳嗽。3.3.实验前实验前1 1日豚鼠应预先挑选，喷雾后日豚鼠应预先挑选，喷雾后5 min5 min内咳嗽次

14、数内咳嗽次数少于少于1010次者应予以淘汰。次者应予以淘汰。第十七页，讲稿共八十一页哦第二节第二节支气管哮喘动物模型支气管哮喘动物模型 支气管哮喘支气管哮喘(bronchial asthma)(bronchial asthma)简称哮喘，是气道的简称哮喘，是气道的一种慢性变态反应性炎症性疾病。哮喘是由嗜酸性粒细胞、一种慢性变态反应性炎症性疾病。哮喘是由嗜酸性粒细胞、肥大细胞和肥大细胞和T T淋巴细胞等多种炎症细胞参与的慢性气道淋巴细胞等多种炎症细胞参与的慢性气道炎症，由此导致患者的炎症，由此导致患者的气道高反应性气道高反应性（气道对各种刺激（气道对各种刺激因素出现过强或过早的收缩反应），造成气

15、道缩窄，气流因素出现过强或过早的收缩反应），造成气道缩窄，气流受阻。受阻。第十八页，讲稿共八十一页哦 临床上表现为反复发作性喘息、呼气性呼吸困难和临床上表现为反复发作性喘息、呼气性呼吸困难和胸闷等症状。哮喘是一种常见疾病，全球约有胸闷等症状。哮喘是一种常见疾病，全球约有1 1亿亿5 5千万，千万，我国约有我国约有1 1千千5 5百万哮喘病人，已成为严重威胁人类健百万哮喘病人，已成为严重威胁人类健康的疾病之一。康的疾病之一。哮喘的发病机制尚不完全清楚，有许多因素参与。哮喘的发病机制尚不完全清楚，有许多因素参与。过去认为哮喘是过去认为哮喘是IgEIgE介导的介导的I I型超敏反应性疾病，目前认型超

16、敏反应性疾病，目前认识到哮喘是以识到哮喘是以气道高反应性气道高反应性为主要特征的慢性气道炎为主要特征的慢性气道炎症性疾病。哮喘发病分为速发相和迟发相两个阶段。症性疾病。哮喘发病分为速发相和迟发相两个阶段。第十九页，讲稿共八十一页哦 速发相阶段速发相阶段:肥大细胞是主要效应细胞，致敏抗原肥大细胞是主要效应细胞，致敏抗原与肥大细胞表面与肥大细胞表面IgEIgE抗体结合。当相同抗原再次进入抗体结合。当相同抗原再次进入机体后，引发肥大细胞脱颗粒，释放组胺、机体后，引发肥大细胞脱颗粒，释放组胺、5-5-羟色羟色胺等炎症介质，导致支气管痉挛、气管粘膜微血管通透性胺等炎症介质，导致支气管痉挛、气管粘膜微血管

17、通透性增加、气管粘膜水肿和粘液分泌亢进。增加、气管粘膜水肿和粘液分泌亢进。迟发相反应迟发相反应:特征是大量嗜酸性粒细胞局部浸润。特征是大量嗜酸性粒细胞局部浸润。第二十页，讲稿共八十一页哦一、过敏性哮喘模型一、过敏性哮喘模型 造模原理造模原理 过敏性哮喘过敏性哮喘(allergic asthma)(allergic asthma)的发病机制涉及引起的发病机制涉及引起过敏的抗原。抗原一般具备两种特性：过敏的抗原。抗原一般具备两种特性：一是免疫原性一是免疫原性，即能刺激机体产生免疫应答，包括，即能刺激机体产生免疫应答，包括特异性抗体和致敏特异性抗体和致敏T T细胞；细胞；二是抗原性二是抗原性，系指能

18、与抗体或致敏，系指能与抗体或致敏T T细胞在体内外细胞在体内外发生特异性结合。发生特异性结合。第二十一页，讲稿共八十一页哦 过敏性哮喘模型的复制需要过敏性哮喘模型的复制需要致敏致敏和和激发激发两个步骤。两个步骤。动物以卵清蛋白动物以卵清蛋白(ovalbumin(ovalbumin，卵白蛋白，卵白蛋白)为致敏的抗为致敏的抗原原(有时并用免疫佐剂如氢氧化铝、灭活百日咳杆菌有时并用免疫佐剂如氢氧化铝、灭活百日咳杆菌菌苗等菌苗等)，经腹腔或皮下注射，刺激机体产生，经腹腔或皮下注射，刺激机体产生IgEIgE，并结，并结合在肥大细胞等细胞表面，使机体处于合在肥大细胞等细胞表面，使机体处于致敏状态致敏状态。

19、一定时间后当动物一定时间后当动物再次再次接触到接触到相同抗原相同抗原后，发生后，发生I I型速发型过敏反应，呼吸道粘膜肥大细胞等合成并释放型速发型过敏反应，呼吸道粘膜肥大细胞等合成并释放多种生物活性物质，引起支气管平滑肌收缩、粘液分泌多种生物活性物质，引起支气管平滑肌收缩、粘液分泌增多、血管通透性增高和炎症细胞浸润等增多、血管通透性增高和炎症细胞浸润等(激发激发)，导致，导致哮喘发作。哮喘发作。第二十二页，讲稿共八十一页哦 (一一)腹腔注射致敏剂豚鼠模型腹腔注射致敏剂豚鼠模型 动物、试剂与器材动物、试剂与器材 体重体重250250300g300g豚鼠，雌雄不限。豚鼠，雌雄不限。10%10%和和

20、0.5%0.5%1%1%卵清蛋卵清蛋白生理盐水溶液；超声雾化器。白生理盐水溶液；超声雾化器。操作方法操作方法 1.1.致敏致敏 腹腔注射腹腔注射10%10%卵清蛋白生理盐水溶液卵清蛋白生理盐水溶液1.0ml1.0ml（含（含卵清蛋白卵清蛋白100mg100mg）使豚鼠处于致敏状态。）使豚鼠处于致敏状态。2.2.激发激发 注射卵清蛋白后注射卵清蛋白后2 2周，将豚鼠置于密闭有机玻璃箱周，将豚鼠置于密闭有机玻璃箱内，用内，用0.5%0.5%1%1%卵清蛋白生理盐水溶液超声雾化吸入卵清蛋白生理盐水溶液超声雾化吸入30s30s2min2min，诱发豚鼠哮喘发作。，诱发豚鼠哮喘发作。3.3.支气管支气管

21、-肺泡灌洗。肺泡灌洗。第二十三页，讲稿共八十一页哦 结果及模型评价结果及模型评价 1.1.豚鼠可出现气喘表现，咳嗽、烦躁、口唇和四肢豚鼠可出现气喘表现，咳嗽、烦躁、口唇和四肢紫绀，呼吸费力挣扎，呼吸频率加快和呼吸加深。病理紫绀，呼吸费力挣扎，呼吸频率加快和呼吸加深。病理检查可发现肺毛细血管扩张、嗜酸性粒细胞浸润和腺体检查可发现肺毛细血管扩张、嗜酸性粒细胞浸润和腺体分泌亢进。分泌亢进。2.2.豚鼠是能最好显示气道高反应性的动物，其哮喘发豚鼠是能最好显示气道高反应性的动物，其哮喘发作与人类的表现相似。作与人类的表现相似。3.3.用于复制过敏性哮喘动物模型的抗原物质主要有用于复制过敏性哮喘动物模型的

22、抗原物质主要有卵清蛋白、蛔虫卵、尘螨、豚草花粉、真菌孢子、蟑螂卵清蛋白、蛔虫卵、尘螨、豚草花粉、真菌孢子、蟑螂等。等。卵清蛋白卵清蛋白为蛋清提取物，免疫原性强，来源方便，为蛋清提取物，免疫原性强，来源方便，价格低廉，最常用于复制哮喘模型。价格低廉，最常用于复制哮喘模型。第二十四页，讲稿共八十一页哦 4.4.卵清蛋白激发豚鼠哮喘发作是目前国内外常用的卵清蛋白激发豚鼠哮喘发作是目前国内外常用的方法，操作简单，可重复性强。本模型主要用于哮喘方法，操作简单，可重复性强。本模型主要用于哮喘发病机制研究和治疗效果观察。动物每日引喘发病机制研究和治疗效果观察。动物每日引喘1 1次，次，反复反复101014d

23、14d，可成为哮喘慢性发作模型。，可成为哮喘慢性发作模型。5.5.本模型最大的本模型最大的缺点缺点是豚鼠对卵清蛋白反应的个体是豚鼠对卵清蛋白反应的个体差异很大，少数豚鼠可能不出现哮喘反应，而一些动差异很大，少数豚鼠可能不出现哮喘反应，而一些动物则可发生急性过敏性休克。物则可发生急性过敏性休克。第二十五页，讲稿共八十一页哦 注意事项注意事项 1.1.宜选用等级高、溶解性好的卵清蛋白。宜选用等级高、溶解性好的卵清蛋白。2.2.超声雾化器应气雾流量较大、雾化颗粒较小。超声雾化器应气雾流量较大、雾化颗粒较小。3.3.激发用的抗原量和吸入时间非常重要，雾化吸入的卵激发用的抗原量和吸入时间非常重要，雾化吸

24、入的卵清蛋白溶液必须用较低浓度，以减少动物死亡。清蛋白溶液必须用较低浓度，以减少动物死亡。4.4.动物一旦出现腹肌明显收缩，应立即将其移出有机玻璃箱，以动物一旦出现腹肌明显收缩，应立即将其移出有机玻璃箱，以免因窒息而死亡。免因窒息而死亡。第二十六页，讲稿共八十一页哦二、二、哮喘离体哮喘离体实验方法实验方法 (一一)豚鼠气管片法豚鼠气管片法 基本原理基本原理 将制备的气管片置于盛有营养液的恒温浴槽内将制备的气管片置于盛有营养液的恒温浴槽内,加一加一定负荷定负荷,通过拉力换能器通过拉力换能器,将致痉剂或受试药对气管作将致痉剂或受试药对气管作用所产生的张力转换为电信号用所产生的张力转换为电信号,放大

25、后由记录仪描记放大后由记录仪描记出标本的舒缩曲线出标本的舒缩曲线,可反映大气道的舒缩变化。可反映大气道的舒缩变化。第二十七页，讲稿共八十一页哦取出气管取出气管,制备气管片制备气管片 第二十八页，讲稿共八十一页哦制备气管螺旋条制备气管螺旋条第二十九页，讲稿共八十一页哦连接到描记装置供氧的离体器官浴槽内第三十页，讲稿共八十一页哦观察药物作用观察药物作用 加组胺或乙酰胆碱加组胺或乙酰胆碱气管条张气管条张力达到最高点时力达到最高点时,分别加入不同剂量受试药分别加入不同剂量受试药,记录气管记录气管条张力变化条张力变化.求受试药的解痉百分率求受试药的解痉百分率给药前曲线高度给药后曲线高度给药前曲线高度给药

26、后曲线高度解痉百分率（解痉百分率（%）100给药前曲线高度给药前曲线高度第三十一页，讲稿共八十一页哦 第三节第三节慢性支气管炎模型慢性支气管炎模型第三十二页，讲稿共八十一页哦 慢性支气管炎慢性支气管炎(chronic bronchitis,(chronic bronchitis,简称慢支简称慢支)是指是指气管、支气管粘膜及其周围组织的慢性非特异性炎症。临气管、支气管粘膜及其周围组织的慢性非特异性炎症。临床上以反复发作咳嗽、咳痰或伴有喘息症状为特征床上以反复发作咳嗽、咳痰或伴有喘息症状为特征,且症且症状每年至少持续状每年至少持续3 3个月个月,连续两年以上。病情持续多年连续两年以上。病情持续多年

27、者常并发者常并发肺气肿肺气肿和和慢性肺心病慢性肺心病。慢支的病因和发病机制较复杂，是由多种因素长期慢支的病因和发病机制较复杂，是由多种因素长期综合作用所致。已确定的致病因素包括细菌和病毒感综合作用所致。已确定的致病因素包括细菌和病毒感染、吸烟、空气污染、过敏和机体内在因素等。染、吸烟、空气污染、过敏和机体内在因素等。第三十三页，讲稿共八十一页哦一一、大鼠烟熏模型、大鼠烟熏模型 造模原理造模原理 烟雾中含有许多有害物质烟雾中含有许多有害物质,如焦油、如焦油、COCO、尼古丁及氧化、尼古丁及氧化物等物等,它们随烟雾被吸入支气管它们随烟雾被吸入支气管,抑制粘膜上皮细胞的纤抑制粘膜上皮细胞的纤毛运动毛

28、运动,刺激分泌增加刺激分泌增加,降低巨噬细胞的吞噬功能而有利于降低巨噬细胞的吞噬功能而有利于感染。随着烟雾刺激时间的延长感染。随着烟雾刺激时间的延长,气管炎症逐渐加重气管炎症逐渐加重,一一般在般在21d21d后开始出现呼吸道慢性炎症后开始出现呼吸道慢性炎症,约至第约至第7 7周可形成周可形成慢性支气管炎的典型病理变化。慢性支气管炎的典型病理变化。第三十四页，讲稿共八十一页哦 操作方法操作方法 成年雄性大鼠。将大鼠置于成年雄性大鼠。将大鼠置于27m27m3 3烟室内烟室内,吸入混合烟吸入混合烟150150200mg/m200mg/m3 3(200g(200g锯末锯末,15,1520g20g烟叶烟

29、叶,6,67g7g干辣椒及干辣椒及1g1g硫磺混合硫磺混合,20,2030 min30 min内烧化内烧化,颗粒在颗粒在0.50.51m1m以上以上)，每，每周吸入周吸入6 6次次,44d,44d后即可形成慢性支气管炎病变。后即可形成慢性支气管炎病变。第三十五页，讲稿共八十一页哦第四节第四节肺气肿和肺心病动物模型肺气肿和肺心病动物模型第三十六页，讲稿共八十一页哦 阻塞性肺气肿阻塞性肺气肿(简称肺气肿简称肺气肿)是呼吸性细支气管、肺泡是呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊和肺泡因过度充气呈持久性扩张，并伴有管、肺泡囊和肺泡因过度充气呈持久性扩张，并伴有肺泡间隔破坏，肺组织弹性减弱，导致肺体积膨大、肺泡

30、间隔破坏，肺组织弹性减弱，导致肺体积膨大、功能降低的病理状态。肺气肿常继发于其他肺阻塞性功能降低的病理状态。肺气肿常继发于其他肺阻塞性疾病，尤以慢性支气管炎最为常见。疾病，尤以慢性支气管炎最为常见。肺气肿发病机制与慢性支气管炎引起的呼吸道阻塞肺气肿发病机制与慢性支气管炎引起的呼吸道阻塞(特别是小气管特别是小气管)、体内、体内-抗胰蛋白酶或抗胰蛋白酶或-巨球巨球蛋白缺乏、遗传因素、变态反应等有关。目前复制蛋白缺乏、遗传因素、变态反应等有关。目前复制肺气肿动物模型的主要方法有利用弹性蛋白酶、木肺气肿动物模型的主要方法有利用弹性蛋白酶、木瓜蛋白酶、氯化镉、饥饿、吸烟诱发肺气肿和转基瓜蛋白酶、氯化镉、

31、饥饿、吸烟诱发肺气肿和转基因肺气肿模型等。因肺气肿模型等。第三十七页，讲稿共八十一页哦第三十八页，讲稿共八十一页哦第三十九页，讲稿共八十一页哦 肺源性心脏病肺源性心脏病(cor(cor pulmonalepulmonale，简称肺心病，简称肺心病)是呼是呼吸系统的常见病，是指由支吸系统的常见病，是指由支气管气管-肺组织、胸廓或肺动脉病肺组织、胸廓或肺动脉病变引起肺血管阻力增加，产生肺变引起肺血管阻力增加，产生肺动脉高压等多种因素的心脏病。动脉高压等多种因素的心脏病。根据起病的缓急和病程长短，可根据起病的缓急和病程长短，可分为急性和慢性两种，以后者为分为急性和慢性两种，以后者为多见。多见。第四十

32、页，讲稿共八十一页哦一、弹性蛋白酶诱发兔肺气肿模型一、弹性蛋白酶诱发兔肺气肿模型 造模原理造模原理 肺组织中参与肺泡壁降解的蛋白酶主要是弹性蛋肺组织中参与肺泡壁降解的蛋白酶主要是弹性蛋白酶白酶(elastase)(elastase)。弹性蛋白酶和弹性蛋白酶抑制因子。弹性蛋白酶和弹性蛋白酶抑制因子(主要为主要为-抗胰蛋白酶抗胰蛋白酶)失平衡可能在肺气肿发生中起失平衡可能在肺气肿发生中起一定作用。一定作用。第四十一页，讲稿共八十一页哦在正常情况下在正常情况下,弹性蛋白酶抑制因子可以抑制此酶的弹性蛋白酶抑制因子可以抑制此酶的活性活性,使使弹性蛋白酶弹性蛋白酶与与弹性蛋白酶抑制因子弹性蛋白酶抑制因子之

33、间处于平之间处于平衡状态衡状态,维持肺组织正常结构维持肺组织正常结构,避免肺气肿的发生避免肺气肿的发生,但当但当弹性蛋白酶活性过强时可造成肺气肿。弹性蛋白酶活性过强时可造成肺气肿。本模型主要基于肺气肿形成的弹性蛋白酶和弹性本模型主要基于肺气肿形成的弹性蛋白酶和弹性蛋白酶抑制因子之间的失平衡学说。弹性蛋白酶蛋白酶抑制因子之间的失平衡学说。弹性蛋白酶注入肺内后注入肺内后,穿越肺泡上皮细胞进入肺间质穿越肺泡上皮细胞进入肺间质,降解弹降解弹性纤维性纤维,从而形成肺气肿。从而形成肺气肿。第四十二页，讲稿共八十一页哦 操作方法操作方法 体重体重2.52.53.0 kg3.0 kg雄性新西兰白兔。雄性新西兰

34、白兔。1.1.家兔用氯胺酮麻醉后家兔用氯胺酮麻醉后,仰卧位固定在操作台上仰卧位固定在操作台上,将内径将内径3.0mm3.0mm的气管插管插入家兔气管内。的气管插管插入家兔气管内。2.2.经气管插管缓慢注入胰弹性蛋白酶经气管插管缓慢注入胰弹性蛋白酶2000U/kg2000U/kg体重体重3 ml3 ml。将兔直立旋转，使药液均匀分布于两肺内。将兔直立旋转，使药液均匀分布于两肺内。3.3.气管内注入胰弹性蛋白酶后气管内注入胰弹性蛋白酶后2 2、4 4和和6 6周分别处死动物，切周分别处死动物，切取肺组织取肺组织,在在10%10%中性缓冲甲醛液中固定后中性缓冲甲醛液中固定后,常规制备石蜡切片常规制备

35、石蜡切片,观观察肺病变。察肺病变。4.4.用图像分析仪进行形态定量分析用图像分析仪进行形态定量分析 每只动物观察每只动物观察2 2张切片张切片,每张切片随机观察测量每张切片随机观察测量8 8个视野。测量平均肺泡面积、单位面积个视野。测量平均肺泡面积、单位面积肺泡数和平均内衬间隔。肺泡数和平均内衬间隔。第四十三页，讲稿共八十一页哦 结果结果 注入胰弹性蛋白酶后注入胰弹性蛋白酶后2 2周，肺组织充血、水肿周，肺组织充血、水肿,各级各级支气管、血管周围、肺间质内有大量中性粒细胞、巨支气管、血管周围、肺间质内有大量中性粒细胞、巨噬细胞等炎症细胞浸润。噬细胞等炎症细胞浸润。4 4周时上述改变进一步加重，

36、部分肺泡腔明显扩大。周时上述改变进一步加重，部分肺泡腔明显扩大。6 6周时，呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊及肺泡周时，呼吸性细支气管、肺泡管、肺泡囊及肺泡扩大，肺泡壁变薄、断裂，有的已融合成肺大泡，扩大，肺泡壁变薄、断裂，有的已融合成肺大泡，形成中度肺气肿。形成中度肺气肿。第四十四页，讲稿共八十一页哦 注意事项注意事项 1.1.在弹性蛋白酶诱发肺气肿模型时在弹性蛋白酶诱发肺气肿模型时,目前应用较多的目前应用较多的弹性蛋白酶为猪胰弹性蛋白酶，也可使用从人中性粒细胞中弹性蛋白酶为猪胰弹性蛋白酶，也可使用从人中性粒细胞中提取的弹性蛋白酶提取的弹性蛋白酶,前者作用较强。前者作用较强。2.2.可有多种给

37、药途径给弹性蛋白酶，如雾化吸入、气管可有多种给药途径给弹性蛋白酶，如雾化吸入、气管穿刺滴入、气管插管滴入和静脉注射等。穿刺滴入、气管插管滴入和静脉注射等。第四十五页，讲稿共八十一页哦二、野百合碱诱发大鼠肺心病模型二、野百合碱诱发大鼠肺心病模型 造模原理造模原理 野百合碱能损伤肺小动脉内皮细胞野百合碱能损伤肺小动脉内皮细胞,引起动脉壁增引起动脉壁增厚厚,管腔缩小管腔缩小,血管阻力增加血管阻力增加,使右心负荷加重使右心负荷加重,导致导致肺心病。肺心病。第四十六页，讲稿共八十一页哦 主要试剂主要试剂 用纯乙醇与生理盐水用纯乙醇与生理盐水(体积比体积比2:8)2:8)混合液配制混合液配制2%2%野野百

38、合碱水溶液。百合碱水溶液。操作方法操作方法 雄性成年大鼠。对照组大鼠腹腔注射等体积纯乙醇雄性成年大鼠。对照组大鼠腹腔注射等体积纯乙醇与生理盐水与生理盐水(体积比体积比2:8)2:8)混合液，模型组大鼠一次性腹混合液，模型组大鼠一次性腹腔注射腔注射2%2%野百合碱水溶液野百合碱水溶液60mg/kg60mg/kg体重。体重。第四十七页，讲稿共八十一页哦 结果结果 对照组大鼠肺血管内皮细胞扁平、连续、分布均匀，对照组大鼠肺血管内皮细胞扁平、连续、分布均匀，大小、薄厚较一致。注射野百合碱后大小、薄厚较一致。注射野百合碱后13d13d即可出现肺即可出现肺心病。可见肺血管明显损伤心病。可见肺血管明显损伤,

39、内皮细胞变性肿胀内皮细胞变性肿胀,突向管腔突向管腔,甚至坏死脱落。肺内肌型动脉中膜比例增甚至坏死脱落。肺内肌型动脉中膜比例增大大,血管壁增厚血管壁增厚,管腔变窄管腔变窄,有的可完全闭塞有的可完全闭塞,可见血管可见血管周围炎。另外右心肥大指数增加。周围炎。另外右心肥大指数增加。第四十八页，讲稿共八十一页哦第五节第五节肺水肿动物模型肺水肿动物模型第四十九页，讲稿共八十一页哦 肺水肿肺水肿(pulmonary edema)(pulmonary edema)是指液体在肺泡间质和是指液体在肺泡间质和(或或)肺泡内过多聚积所致的综合征。肺泡内过多聚积所致的综合征。肺水肿是常见的危重急症肺水肿是常见的危重急

40、症,可由多种原因引起可由多种原因引起,大多数大多数是由于肺毛细血管壁通透性增加和是由于肺毛细血管壁通透性增加和(或或)毛细血管内流毛细血管内流体静压升高所致。体静压升高所致。第五十页，讲稿共八十一页哦一、油酸诱发大鼠肺水肿模型一、油酸诱发大鼠肺水肿模型 造模原理造模原理 可能是由于油酸进入机体后，激活补体，产生可能是由于油酸进入机体后，激活补体，产生C5a,C5a,后者趋化炎细胞聚集在肺内后者趋化炎细胞聚集在肺内,释放自由基释放自由基,损伤肺毛损伤肺毛细血管内皮细胞细血管内皮细胞,使之通透性增加使之通透性增加,引起肺水肿。引起肺水肿。第五十一页，讲稿共八十一页哦 操作方法操作方法 体重体重25

41、0g250g的的SDSD或或WistarWistar大鼠大鼠,性别不限。通过静脉性别不限。通过静脉缓慢注射油酸缓慢注射油酸0.1ml/kg0.1ml/kg体重，注射油酸后不同时间处体重，注射油酸后不同时间处死动物死动物,称体重称体重,开胸，结扎气管后取出心肺，分离开胸，结扎气管后取出心肺，分离心脏心脏,称肺重，测量肺系数称肺重，测量肺系数。第五十二页，讲稿共八十一页哦二、肾上腺素诱发家兔肺水肿模型二、肾上腺素诱发家兔肺水肿模型 操作方法操作方法 家兔家兔2.52.53kg3kg。家兔耳缘静脉缓慢注射。家兔耳缘静脉缓慢注射0.1%0.1%肾上腺肾上腺素素1.0ml/kg1.0ml/kg体重。体重

42、。解剖可见肺脏明显肿大、膨隆、淤血、出血解剖可见肺脏明显肿大、膨隆、淤血、出血,切面切面有粉红色泡沫样液体溢出。肺湿重和肺系数可增至正有粉红色泡沫样液体溢出。肺湿重和肺系数可增至正常对照的常对照的2 23 3倍或以上。间质和肺泡内充满富含蛋白倍或以上。间质和肺泡内充满富含蛋白的水肿液的水肿液,肺不张肺不张,萎陷萎陷,出血。出血。第五十三页，讲稿共八十一页哦第六节第六节肺纤维化动物模型肺纤维化动物模型第五十四页，讲稿共八十一页哦 肺纤维化（肺纤维化（pulmonary fibrosispulmonary fibrosis）是多种原因引起）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

43、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，最后引起细胞外基伤，经反复破坏、修复、重建，最后引起细胞外基质过度沉积。质过度沉积。第五十五页，讲稿共八十一页哦 造模原理造模原理 博莱霉素博莱霉素(bleomycin)(bleomycin)致肺纤维化的机制迄今未明，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可能与自由基损伤、免疫机制和胶原调节失调等有关关,其中自由基损伤可能是主要机制其中自由基损伤可能是主要机制,活性氧造成急性肺活性氧造成急性肺泡炎泡炎,进

44、而发展为肺纤维化。进而发展为肺纤维化。第五十六页，讲稿共八十一页哦实验动物实验动物体重体重200g200g左右的左右的SDSD或或WistarWistar大鼠。大鼠。主要试剂主要试剂博莱霉素博莱霉素,用生理盐水配成用生理盐水配成4mg/ml4mg/ml溶液溶液.立式照明立式照明灯或额戴式喉镜；斜端聚乙烯塑料管灯或额戴式喉镜；斜端聚乙烯塑料管(作为气管插管用作为气管插管用)。第五十七页，讲稿共八十一页哦 操作步骤操作步骤 1.1.乙乙醚醚麻麻醉醉后后,仰仰位位以以上上门门齿齿为为悬悬挂挂点点使使大大鼠鼠斜斜挂在挂在6060鼠台上鼠台上,颈前放置照明灯颈前放置照明灯第五十八页，讲稿共八十一页哦 2

45、.2.垫小块纱布将鼠舌拉出垫小块纱布将鼠舌拉出,用压舌板压住舌腹用压舌板压住舌腹,趁动物趁动物吸吸气瞬间气瞬间迅速将平端聚乙烯塑料管迅速将平端聚乙烯塑料管(连连1ml1ml注射器注射器,内盛博莱霉内盛博莱霉素素NSNS溶液溶液)通过声带开口插入气管通过声带开口插入气管4 45cm,5cm,用棉絮试验导管用棉絮试验导管是否进入气管是否进入气管,确定后缓慢注入博莱霉素溶液确定后缓慢注入博莱霉素溶液,剂量为剂量为5mg/kg 5mg/kg(0.25ml/(0.25ml/只只)。3.3.注入药物后将动物注入药物后将动物直立搓动旋转直立搓动旋转,尽量使药液在肺内尽量使药液在肺内分布均匀。分布均匀。4.4

46、.注注入入药药液液后后3 3、7 7、1414和和28d28d处处死死动动物物,收收集集肺肺标标本本,部部分分用用于于检检测测肺肺羟羟脯脯氨氨酸酸含含量量等等,部部分分用用中中性性福福尔尔马马林林固固定定,常规石蜡切片常规石蜡切片,HE(,HE(苏木精苏木精-伊红伊红)和结缔组织染色和结缔组织染色。第五十九页，讲稿共八十一页哦 结果结果 注入药液后注入药液后3d3d和和7d7d表现为肺明显表现为肺明显急性炎症急性炎症,肺间隔水肺间隔水肿肿,炎症细胞浸润炎症细胞浸润,以嗜中性粒细胞和单核巨噬细胞为主以嗜中性粒细胞和单核巨噬细胞为主,伴有轻度出血。伴有轻度出血。14d14d肺脏系数肺脏系数(肺重肺

47、重/体重体重)增加增加,肺泡壁肺泡巨噬细胞、肺泡壁肺泡巨噬细胞、淋巴细胞等炎症细胞明显减少淋巴细胞等炎症细胞明显减少,成纤维细胞增多成纤维细胞增多,肺泡肺泡隔明显增宽隔明显增宽,有胶原沉积有胶原沉积,呈斑片状纤维化改变。呈斑片状纤维化改变。28d28d时肺组织结构破坏时肺组织结构破坏,肺泡腔明显缩小肺泡腔明显缩小,部分肺部分肺泡塌陷或消失泡塌陷或消失,肺间质出现大量胶原纤维和成纤维细胞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。形成弥漫性肺纤维化。第六十页，讲稿共八十一页哦 模型评价模型评价 1.1.博博莱莱霉霉素素是是多多肽肽类类抗抗肿肿瘤瘤药药物物,单单次次气气管管内内注注入入

48、可可复复制制出出与与人人类类肺肺纤纤维维化化相相似似的的动动物物模模型型,具具有有操操作作简简便便、造造模模稳稳定定的的优优点点,是是目目前前最最常常用用的肺纤维化动物模型。的肺纤维化动物模型。2.2.适当掌握适当掌握麻醉深度麻醉深度,气管气管插管操作插管操作应熟练应熟练,否否则可能造成咽喉、声带损伤。则可能造成咽喉、声带损伤。3.3.除除前前述述的的气气管管插插管管外外,也也可可在在麻麻醉醉下下,切切开开颈颈前前皮皮肤肤分分离离气气管管,用用4 4号号针针头头在在气气管管环环状状软软骨骨之之间间刺刺入入气气管管内内注注药药,这这在在小小鼠鼠较较为为常常用用.也也可可采采用用经鼻吸入经鼻吸入的

49、方法的方法.第六十一页，讲稿共八十一页哦 4.4.用博莱霉素也能在仓鼠、小鼠等动物诱发肺纤用博莱霉素也能在仓鼠、小鼠等动物诱发肺纤维化维化,基本方法与大鼠模型相同基本方法与大鼠模型相同.小鼠博莱霉素的小鼠博莱霉素的用量同大鼠用量同大鼠,但也可用但也可用2.5mg/kg2.5mg/kg体重体重.5.5.也也可可用用6 68 8周周龄龄雄雄性性ICRICR小小鼠鼠，经经鼻鼻滴滴入入博博莱莱霉霉素素3 3 mg/kgmg/kg体体重重，可可制制备备与与气气管管内内直直接接给给药药同同样样的的肺肺纤纤维维化化模模型型，给给药药2 2周周时时出出现现明明显显肺肺纤纤维维化化。此此方方法法对对动动物物损伤

50、小，死亡率低。损伤小，死亡率低。第六十二页，讲稿共八十一页哦第七节第七节肺结核病动物模型肺结核病动物模型第六十三页，讲稿共八十一页哦目前，全球结核病目前，全球结核病(tuberculosis)(tuberculosis)疫情呈明显上升趋疫情呈明显上升趋势。在全球所有传染病中势。在全球所有传染病中,结核病已成为成年人的首要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，防治任务艰死因。在我国结核病流行形势也十分严峻，防治任务艰巨。巨。第六十四页，讲稿共八十一页哦结核结节结核结节第六十五页，讲稿共八十一页哦一、小鼠模型一、小鼠模型 实验动物实验动物 体体重重161620g20g小小鼠