气管插管快速灌注博莱霉素复制大鼠肺间质纤维化模型

1、气管插管快速灌注博莱霉素复制大鼠肺间质纤维化模型                    作者：张伟, 鲁香凤, 张晓梅, 吴建军, 姜良铎 【摘要】  研究大鼠肺间质纤维化的造模方法。 方法：模型组大鼠气管插管灌注不同剂量（7、6、5、3.4、2、1 mg/kg体质量）的博莱霉素A5-生理盐水，对照组给予等体积生理盐水，观察大鼠生存情况、肺组织病理，并深入研究博莱霉素1 mg/kg体质量组，观察大

2、鼠体质量变化，肺组织病理，检测第14天、28天、45天时大鼠肺系数以及血清中转化生长因子1（transforming growth factor 1, TGF-1）和血小板衍生生长因子（platelet-derived growth factor, PDGF）的含量。结果：经多个剂量的研究发现，较大剂量博莱霉素气管插管快速灌注法复制大鼠肺间质纤维化模型死亡率高，1 mg/kg体质量气管内灌注博莱霉素A5-生理盐水可以造成大鼠肺组织纤维化改变。深入研究发现，与假手术组比较，1 mg/kg体质量组大鼠肺组织病理14 d已出现明显的纤维化改变，28 d已形成弥漫性纤维化，45 d时纤维化程度进一步加

3、重。与假手术组比较，模型组3、7、14 d体质量降低（P0.01），21 d体质量虽有所下降，但差异无统计学意义（P0.05）；14、28、45 d时肺系数升高（P0.01），血清TGF-1水平从28 d时开始升高（P0.05，P0.01），血清PDGF水平45 d时升高（P0.05）。1 mg/kg体质量组造模死亡率较低。结论：博莱霉素1 mg/kg体质量气管插管快速灌注法可以成功复制大鼠肺间质纤维化模型。 【关键词】  肺纤维化; 模型, 动物; 博莱霉素; 大鼠   Method: Different doses (7, 6, 5, 3.4, 2, 1 mg

4、/kg) of bleomycin A5-saline were infused into the rats lung in bleomycin-treated group through tracheal intubation, and rats in sham-operated group were infused with same volume of saline. The living state and lung pathology of the rats were observed. The author deeply studied the condition of the r

5、ats in 1 mg/kg bleomycin-treated group, and the changes of body weight and lung pathology were observed. Lung quotient, the content of transforming growth factor 1（TGF-1）and platelet-derived growth factor (PDGF) in serum were measured on the 14th, 28th and 45th day of the experiment.   Res

6、ults: The study demonstrated that infusing large doses of bleomycin A5 quickly through tracheal intubation had a high mortality, and infusing 1 mg/kg quickly could successfully develop an animal model of pulmonary fibrosis. Compared with the sham-operated group, fibrosis was appeared obviously in th

7、e rats lung in 1 mg/kg bleomycin A5-treated group after 14 days of experiment, diffuse fibrosis was appeared after 28 days of experiment, and the fibrosis became more severe after 45 days of experiment. The body weight of the rats in bleomycin-treated group was declined after 3, 7 and 14 days of exp

8、eriment as compared with the sham-operated group (P0.01). Twenty-one days after the experiment, the body weight was declined too, but there was no significant difference between the bleomycin-treated group and the sham-operated group (P0.05). Lung quotient was increased 14, 28 and 45 days after the

9、experiment (P0.01), the level of serum TGF-1 began to increase since 28 days after the experiment (P0.05, P0.01), and the level of serum PDGF also increased gradually 45 days after the experiment (P0.05). And the mortality rate of 1 mg/kg bleomycin A5-treated group was lower than those of the other

10、doses of bleomycin A5-treated groups.   Conclusion: A rat model of pulmonary fibrosis can be duplicated successfully by infusing 1 mg/kg bleomycin A5 quickly through tracheal intubation.   Keywords: pulmonary fibrosis; model, animal; bleomycin; rats   肺间质纤维化是一种难治性肺系疾病，研

11、究肺间质纤维化的经典模型为博莱霉素（bleomycin, BLM）诱导的大鼠或小鼠肺间质纤维化模型，该模型的病理变化基本符合肺间质纤维化的病理改变，因此被广泛采用。造模方法多以气管插管或气管切开后灌注BLM，使药物直接进入两肺为主。本课题组经过多个剂量（7、6、5、3.4、2、1 mg/kg）的实验，再结合大鼠肺组织病理变化和死亡率，发现通过BLM 1 mg/kg体质量气管插管快速灌注法可以成功复制大鼠肺间质纤维化模型，且死亡率低。   1  材料与方法   1.1  实验材料   1.2  实验方法&#

12、160;  1.3  统计学方法  采用SPSS 11.0软件包进行统计学处理，实验数据用x±s表示，两组间比较用t检验，检验水准为0.05。            2  结  果   2.1  前期工作结果  第1次实验，24 h内没有明显的异常反应，24 h后大鼠开始出现浑身颤抖，蜷缩成团，呼吸急促，口、鼻、眼睛出血，便血，爪甲紫绀，舌质紫暗等症状，部分大鼠急躁、挣脱鼠笼。2448 h内死亡1

13、4只，4872 h内死亡79只。解剖部分大鼠，并做肺组织病理，发现两肺弥漫性充血肿胀，病理结果显示肺组织呈急性炎症反应，有透明膜形成。310 d内仍有大鼠陆续死亡，最后仅存活4只大鼠，生长状态良好，于44 d取材做肺组织病理，显示肺部有纤维化改变，但病变较轻。   第2次实验，24 h内没有明显异常反应，24 h后开始有明显的蜷缩、嗜卧和出血；第3天，7 mg/kg体质量组的2只大鼠全部死亡，6 mg/kg与5 mg/kg组各死亡1只；第4天，6 mg/kg与5 mg/kg组各死亡1只；第5天，5 mg/kg组死亡1只。对所有死亡大鼠进行解剖，均表现为全肺的肿胀、充血、出血

14、。至第6天，分别对5 mg/kg组和3.4 mg/kg组存活下来的2只大鼠进行解剖时发现，5 mg/kg组大鼠的肺组织没有充血、出血、水肿等任何异常表现，可判定是正常的肺组织，推测造模有误，将其排除于5 mg/kg组之外；3.4 mg/kg组大鼠肺组织也表现为全肺的肿胀、出血、充血，但程度较7、6、5 mg/kg组为轻。至此，以7、6、5 mg/kg造模的大鼠在5 d内全部死亡，3.4 mg/kg组大鼠存活至第6天处死，肺部表现较其他剂量组略轻。   第3次实验，以2、1 mg/kg体质量摸索，24 h内没有明显异常反应，24 h后大鼠均表现为蜷缩、嗜卧、颤抖、毛发耸立，其

15、中1只1 mg/kg组大鼠眼睛出血较重，在第3天，出血状况好转并基本吸收，至第8天时，解剖表现为全肺的肿胀，弥漫的灶状出血和瘀斑，经过解剖1 mg/kg组2只大鼠和2 mg/kg组1只大鼠之后发现2个剂量组没有明显差别。为观察此2种剂量组大鼠是否会死亡，临时决定暂不处死另1只2 mg/kg组大鼠，于造模后28 d常规取材。病理结果显示2、1 mg/kg组，在造模第8天已经形成纤维化病灶。   2.2  BLM 1mg/kg体质量造模结果    3  讨  论   BLM是一种临床上常用的抗肿瘤药物，给药后广泛分布到各组织。其主要的副作用是肺毒性，引起肺泡炎并很快进展为肺间质纤维化。1974年，Ademson等3首先采用腹腔多次注射BLM的方法，建立了鼠肺间质纤维化动物模型。1982年，Thrall等4证实给大鼠气管内一次性灌注BLM可形成类似于人类弥漫性肺间质纤维化的病变。目前BLM诱导的鼠肺间质纤维化模型已成为当今国际上研究肺间质纤维化普遍采用的实验方法，其病理特点表现为早期的肺损伤过程和其后的纤维化。   本实验在前期工作的基础上对BLM 1 mg/kg体质量组进行深入探讨，结果显示造模后大鼠体质量普遍下降，第3天时体质量降至最低点，第7天时基