肾疾病研究的常用动物模型

肾疾病研究的常用动物模型

分类肾炎动物模型肾病动物模型ARF动物模型CRF动物模型5.坏死性肾病动物模型转基因动物模型肾炎动物模型Heymann肾炎模型（同种免疫复合物性肾炎)thy-1.1肾小球肾炎模型肾毒性血清肾炎（Masugi肾炎）模型肾小管间质性肾炎动物模型局灶性肾炎动物模型

急性肾盂肾炎动物模型

分类肾病动物模型肾病综合征模型嘌呤霉素肾病模型阿霉素肾病IgA肾病模型梗阻性肾病模型多囊肾模型糖尿病肾病模型系统性高血压病模型

急性肾功能衰竭动物模型缺血性ARF肾动脉(肾蒂)钳闭法

失血性休克法去甲肾上腺素法甘油法肾毒性ARF氨基糖甙类抗生素致ARF模型氯化汞模型

双氧铀模型蛇毒所致ARF慢性肾功能衰竭动物模型物理方法减少或破坏肾组织法大鼠5／6肾切除CRF模型大鼠冷冻引起的CRF模型大鼠电灼引起的CRF模型肾毒性药物破坏肾组织法嘌呤霉素法阿霉素法氯化镉法免疫法破坏肾组织抗肾小球系膜细胞肾炎法抗肾小球基底膜性动物肾炎法慢性血清病法5.坏死性肾病动物模型升汞法藏红花法柔红霉素法阿霉素法转基因动物模型抗thy-1.1肾小球肾炎模型大鼠胸腺细胞免疫抗原液的制备

选取体重为300g左右，4～6周龄，雄性健康SD大鼠,摘取胸腺，取出其表面的淋巴结和血管后，置200目不锈钢网筛上，用解剖针轻轻划破胸腺游离出胸腺细胞，并随时用PBS冲洗，收集胸腺细胞悬液，经1000r/min，离心10分钟后得胸腺细胞沉淀块，重新用PBS悬浮至1×108～2×108个细胞/ml。然后按1:2（v/v）比例混合胸腺细胞悬液和弗式完全佐剂，充分混匀制成大鼠胸腺细胞免疫抗原液。制备方法

抗大鼠胸腺细胞血清制备将含有5×107个胸腺细胞的弗式完全佐剂背部皮下多点注射于青紫兰兔,2~3周后，耳缘静脉注射1×107个胸腺细胞,7天后收集兔血清。抗胸腺细胞血清（ATS）于56

C,30min灭活后，分别用同个体大鼠红细胞和肝细胞膜吸附以去除非特异性抗体。重复吸附1～2次即可。分装所得ATS，－20

C保存备用。系膜增殖性肾炎模型的制备将SD大鼠一次性尾静脉注射ATS2ml,于注射后3h,24h及3天～3个月不等时间取肾脏作病理检查。每天检测尿肌酐和尿蛋白。动物模型特点受试大鼠仅有异体抗体相，而无自体抗体相，即表现为注射异体抗Thy-1抗体后，产生系膜细胞溶解及迅速修复过程，病变呈一过性；系膜损伤过程为补体依赖性，用蛇毒消除补体不影响抗Thy-1抗体与系膜细胞结合，但可减轻和阻止系膜细胞损伤和溶解过程；病变过程有白细胞、血小板积聚的炎症反应；修复过程迅速，30～45天之内病变已几乎全部修复，说明肾小球系膜细胞有较强的修复能力及血管再生能力。制作机理

Thy-1抗原为鼠类胸腺细胞表面的糖蛋白，同样存在于大鼠系膜细胞表面。利用大鼠胸腺细胞作为抗原免疫家兔制备的ATS可直接与系膜细胞表面抗原结合、固定补体形成膜攻击复合体使细胞溶解，继而引起残存的系膜细胞增生。应用评价

“自限性的增殖模型”。本模型制备方法简便，成功率高。适于研究炎症介质、增殖及硬化过程中细胞外基质的变化、系膜细胞功能及细胞因子的作用。嘌呤霉素肾病模型

制备方法选100～150g雄性大鼠，放置代谢笼中饲养，每天每鼠皮下注射15mg/kg(0.5%)嘌呤霉素溶液一次，连续8天。一般5～7天出现蛋白尿，2周达高潮,4周后模型稳定。每日给280～300g的雄性大鼠皮下注射嘌呤霉素130～150mg/kg，共12天。给280～300g雄性大鼠一次性静脉注射嘌呤霉素130～150mg/kg。10天左右出现大量蛋白尿，全身浮肿、高胆固醇血症和低蛋白血症。机理及应用评价

蛋白尿严重，但病理改变轻微。免疫荧光阴性，光镜下肾小球基本正常，电镜下见肾小球上皮细胞足突发生广泛的融合甚至消失，上皮细胞胞质中出现空泡，上皮细胞与基膜间有分离现象。少数动物可出现系膜细胞及基质的增生。肾小球滤过膜阴性电荷选择性屏障的减弱。局部上皮细胞与GBM分离致静水压传导屏障减弱。1955年Frenk等首先报道，现已广泛作为人类微小病变的借鉴。糖尿病肾病模型

制备方法

SD大鼠右侧肾切除术后2周，给予腹腔一次性注射链脲佐菌素60mg/kg,48小时后经大鼠尾静脉采血测血糖,以随机血糖高于16.7mmol/L,且尿糖强阳性视为模型建立成功。所有大鼠均为自由饮水、自由摄食，分别于糖尿病发病2周、4周、8周、12周后测量体重，24小时尿量，血糖，血、尿肌酐，尿微量白蛋白等指标，试验结束时处死大鼠，取出肾脏，分别行肾脏病理、光镜、电镜、免疫荧光等检查。机理及应用评价

通过破坏胰岛郎汉斯beta细胞引起糖尿病，已广泛应用于大鼠糖尿病肾病的研究。在链脲菌素引起的糖尿病,肾功能常保留。加重型糖尿病肾病常发生于伴有单侧肾切除时。链脲菌素引起的糖尿病与系统性高血压无关,若并发高血压则加重肾小球硬化的发展。在狗和猴，由链脲菌素引起的糖尿病肾病肾损害更能代表发生于人类的变化，但需要数年才能发展，因此使研究更困难。缺血性ARF(肾动脉钳闭法)制备方法

体重200～300gWistar雄性大鼠,30mg/kg的硫喷妥钠腹腔注射麻醉后，固定于手术台上，腹部正中切口，钝性分离双肾包膜，用无创伤动脉夹钳夹双肾动脉或肾蒂60min后，松夹恢复肾灌注，此时肾脏颜色先有深红转为苍白或暗红色，再变成鲜红色，表明再灌注成功。上述病变于再灌注24～48h达到高峰，1周后基本恢复正常。另外，也可用钳夹一侧肾蒂待再灌注成功后，再切除另一侧肾脏的方法来制备此模型。机理及应用评价

肾缺血再灌注后,由于缺血可直接导致线粒体氧化磷酸化偶联率下降,细胞ATP合成减少，膜对钙通透性增加，大量钙内流，线粒体的钙内流可导致线粒体结构及功能紊乱，使ATP合成进一步降低，而缺血后再灌注时大量活性氧的出现，使细胞膜的结构和功能进一步破坏，导致细胞不可逆的损伤。肾小管尤其是近端小管的直部对缺血十分敏感，肾缺血25min后，近直小管即可发生坏死，缺血60min可使全段肾小管发生坏死。

根据ARF发病机理正确选择ARF动物模型的种类；根据实验观察指标和标本的需要量选择动物的种类，如需要标本的量大，应选择较大的动物，如犬、兔；根据每一种动物模型动态病理生理变化的规律，安排标本采集和给药的时机，以取得最佳的实验结果，所以在正式实验之前，一定要做预实验，明确在当时实验条件下动物模型动态变化规律；注意事项根据实验目的选择模型病变的轻重，如欲想得到病变重的动物模型可采用增加缺血时间或肾毒性物质的剂量，以及应用禁水、单侧肾切除和输注溶解的红细胞等方法来获得理想的动物模型。注意事项大鼠5／6肾切除CRF模型

制备方法

体重200～300g的雄性大鼠，异戊巴比妥钠30mg/kg腹腔注射麻醉后、常规消毒，于腹部正中切口，暴露右肾，剥离肾筋膜，结扎肾门，切除右肾，保留肾上腺。然后暴露左肾，迅速切除上下极肾实质（2／3肾），立即以明胶海绵压迫出血，关闭腹腔。术后放置代谢笼中饲养，14～16w呈现稳定的慢性肾衰病变，第14w起可供实验。检测指标有体重、存活率、血肌酐、血清总蛋白和白蛋白、血清尿素氮及肾脏病理学检查。机理及应用评价

1889年，Fuffier首先报道了部分肾切除的工作。1932年，Chanutin和Ferris设计了著名的5／6肾切除大鼠模型。术后1w有一过性的血BUN和CR增高，称为急性肾衰期，术后2～3w血BUN和CR浓度恢复正常。术后4w开始逐渐进入慢性肾衰期，有血BUN和CR浓度逐渐持续升高、贫血、高血压、蛋白尿、肾小球肥大、系膜增殖等表现。如手术两步一次完成，则术后急性肾衰期动物死亡率较高。

方法可靠、简便易行，在保持残存肾组织相对正常的情况下，造成单纯的残存肾组织超负荷工作模型，保持了各种原发肾脏疾病的致病因素本身对残存肾单位的影响，使影响因素简单化，以便于观察“正常”的残存肾单位在大部分肾组织丧失的情况下所发生的一系列改变及其机制。可避免坏死的肾组织保留在实验动物体内，致使试验因素复杂化的缺点。缺点：有时需两期手术，易发生出血、应激和厌食，死亡率高。模型制备周期较长（12～14周）。手术不易标准化，血肌酐、尿素氮水平较低且个体差异大。坏死性肾病动物模型(阿霉素法)制备方法

选用大鼠250～300g，右肾摘除，7天后，5mg/kg阿霉素尾静脉注射一次;术后第30天重复注射阿霉素3mg/kg。机理及应用评价

大鼠24小时内动物肾功能受损。小鼠注升汞4小时后，即可造成急性中毒性肾病。第一次注射阿霉素后，形成阿霉素肾病模型，类似人类肾小球疾病的微小病变型。重复注射阿霉素后，形成肾小球硬化模型，类似人类肾小球疾病的阶段性肾小球硬化。本方法所制模型鼠间差异小、重复性和稳定性好，其主要死亡原因为：阿霉素引起的腹泻。为一病变稳定、有使用价值的节段性肾小球硬化动物模型。机理及应用评价

注意事项选择肾切除的时机应在注射阿霉素之前，如在两次注射阿霉素药物之间或之后摘除肾脏，易增加动物死亡率；

阿霉素为治疗肿瘤药物，副反应大，试验剂量偏大及两次用药间隔时间短，则易导致动物死亡，以首次剂量4～5mg/kg，重复注射剂量2～3mg/kg，二者间隔25～30天，动物较为安全，模型病变也稳定；注意事项传统右肾摘除术多从背部切口，易引起动物相互撕咬而诱发感染，导致模型失败。如从腹部切口，则可避免上述不足；动物模型观察时间如超过100天，增加大鼠死亡率，本模型90～100天已有80％肾小球硬化并伴肌酐明显升高，完全可达实验目的和要求。转基因动物模型

转基因动物是指以实验方法导入外源基因，在染色体组内稳定整合并能遗传给后代的一类动物。自1981年，第一次成功地将外源基因导入动物胚胎，创立了转基因的动物技术。1982年获得转基因小鼠。转入大鼠的生长激素基因，使小鼠体重为正常个体的二倍，因而被称为"超级小鼠"。以后相继在10年间报道过转基因兔、绵羊、猪、鱼、昆虫、牛、鸡、山羊、大鼠等转基因动物的成功。引言由于转基因动物体系打破了自然繁殖中的种间隔离，使基因能在种系关系很远的机体间流动，它将对整个生命科学产生全局性影响。因此转基因动物技术在1991年第一次国际基因定位会议上被公认是遗传学中继连锁分析、体细胞遗传和基因克隆之后的第四代技术，被列为生物学发展史上126年中第14个转折点。

转基因动物制作主要步骤目的基因的选择；将重组基因转入受精卵；将转入了外源基因的受精卵植入同期发情的受体动物，在植入前完成整合胚胎的检测、筛选、建立ES细胞系；对出生后基因整合、表达情况进行检测；对整合、表达的转基因动物进行育种试验，建立由成功转基因个体或群体组建的转基因系。转基因的方法

融合法，包括细胞融合，微细胞介导融合等；化学法，包括DNA-磷酸钙沉淀法、DEAE-葡聚糖法、染色体介导法等；物理法，包括显微注射法、电脉冲法、细胞冻存法等；病毒感染法，包括重组DNA病毒感染、重组RNA病毒感染等。