泌尿系统动物模型课件新版

医学专业教学课件泌尿系统动物模型教学课件从模型认知到疾病建模的系统教学课程定位：医学专业教学课件课程导览01基础认知泌尿系统结构与动物模型价值02模型总览常用物种与模型分类框架03疾病建模按疾病类型拆解核心建模方法04应用评估应用场景与模型评估原则基础认知模型是理解疾病的桥梁从泌尿系统结构出发，理解动物模型的研究价值01泌尿系统结构基础肾脏豆形器官，泌尿系统核心，过滤血液生成尿液，清除代谢废物并调节水电解质平衡。核心功能过滤血液生成尿液输尿管连接肾脏与膀胱的管道，负责将尿液向下输送。位置肾脏→膀胱向下输送膀胱储尿囊状器官，壁具弹性，尿液充满后触发排尿反射。特性壁具弹性排尿反射尿道连接膀胱与体外，负责排出尿液。位置膀胱→体外排出尿液动物模型研究价值疾病机制研究研究定位模拟人类泌尿系统疾病的发生发展过程，用于揭示肾衰竭、肾结石、膀胱炎等疾病的发病机制药物开发与筛选应用场景评价新药的疗效与安全性，如利用大鼠模型筛选治疗膀胱炎药物、评估肾毒性毒理学研究评估范围评估化学物质及环境因素对泌尿系统的毒性影响动物模型是研究泌尿系统疾病、测试治疗手段、开发新药的关键工具模型总览选对模型是研究的第一步梳理常用物种特点与模型分类逻辑02常用实验物种对比物种选择的核心依据：与人类结构相似度、基因操作便利性、经济成本。小鼠低成本、繁殖快、易基因编辑适合基础研究与药物筛选大鼠泌尿系统与人类相似SD、Wistar品系成熟，最常用兔体型小、易于操作适合药物代谢及部分膀胱疾病研究猪解剖结构与人类高度相近适合手术操作与复杂疾病模拟犬解剖结构与人类相似常用于前列腺疾病与结石研究非人灵长类相似度最高，可研究多类疾病受伦理与成本限制模型分类框架按建立方式分为三大类，理解分类逻辑才能按需选型。遗传性模型基因突变/敲除研究特定基因作用基因编程研究多囊肾病Slc26a6敲除研究草酸盐稳态诱导性模型人为诱发药物、手术或环境因素诱发疾病应用最广最常见的一类模型典型方法肾动脉夹闭、丙酸睾酮注射自然发生模型自发疾病利用动物自发性病变老龄犬自发前列腺增生贴近临床最贴近临床自然病程疾病建模一病一模型，方法各有门道按肾脏、膀胱、前列腺、结石、尿道分型讲解03急性肾损伤模型急性肾损伤按病因分为肾前性（缺血）、肾性（药物）与肾后性（梗阻），啮齿类模型最为常用。01肾前性·缺血缺血再灌注模型夹闭双侧肾动脉

30至60分钟

后松开恢复血流，为最常用的肾前性AKI模型。肾脏由紫暗转红即建模成功。缺血

20分钟

为中度、≥30分钟

为重度损伤。02肾性·药物顺铂肾毒性模型单次腹腔注射顺铂

5至10mg/kg。3天

后出现肾小管坏死。模拟化疗药物肾损伤。03肾性·药物庆大霉素模型连续

5天

皮下注射庆大霉素

100至200mg/kg。模拟抗生素所致AKI。04肾性·肌红蛋白尿甘油横纹肌溶解模型后肢肌注

50%

甘油

8至10mL/kg。诱发肌红蛋白尿性AKI。慢性肾衰竭模型慢性肾衰造模分物理法与化学法，核心是模拟持续进行性肾单位损伤🔪物理法5/6肾切除法分两期手术切除

5/6

肾组织，4至8周肾小球肥大硬化，12周后间质纤维化，稳定性好肾动脉分支结扎法保留左肾一支动脉、结扎其余分支造成

2/3

肾梗死，一周后切除右肾，出血少但技术要求高化学法嘌呤霉素注射法：首次腹腔注射

15mg/100g，三周后切一侧肾，此后每周小剂量注射，约2.5个月后

62%

肾小球硬化抗GBM血清法：抗肾小球基底膜血清二次注射，18周出现肾小球硬化与间质纤维化肾小球肾炎模型肾小球肾炎是慢性肾衰竭的重要病因，动物模型用于模拟不同类型病理改变。系膜增殖性肾小球肾炎病理特征系膜细胞增生与系膜基质增多临床地位临床最常见的肾小球疾病类型之一大鼠建模微小病变性肾病（MCD）光镜表现光镜下仅见轻度系膜增生电镜特征电镜下特征为弥漫性足突融合临床表现临床表现为单纯性肾病综合征IgA肾病免疫病理IgA及IgG免疫复合物弥漫沉积伴系膜细胞增生临床地位世界范围内最常见的原发性肾小球肾炎临床意义慢性肾衰竭的重要病因膀胱疾病模型膀胱疾病建模覆盖炎症、功能紊乱与纤维化三条路径。慢性膀胱炎相关OAB模型诱导方式大肠埃希氏菌反复膀胱灌注雌性SD大鼠给药周期每10天一个周期，共4个周期疾病表型诱导膀胱过度活动症间质性膀胱炎模型诱导方式环磷酰胺腹腔注射诱导IC/PBS模型表型膀胱NGF表达增加约26%，排尿间隔缩短约61%NGF反义干预NGF降低约28%，排尿间隔延长约113%KRT20缺失膀胱纤维化模型构建单位2026年云南大学团队构建Krt20敲除小鼠疾病表型出现尿潴留、排尿压力下降等UAB样症状最新突破：揭示

机械转导—TGF-β

信号轴驱动膀胱纤维化，为抗纤维化治疗提供概念验证。前列腺增生模型良性前列腺增生建模以雄激素调控为核心，常用大鼠与犬。建模核心模型分激素诱导法与自发模型两大类激素诱导法去势后丙酸睾酮法大鼠摘除睾丸后注射丙酸睾酮约30日非去势睾酮注射法注射50mg/kg丙酸睾酮连续4周雌雄激素联合法丙酸睾酮与苯甲酸雌二醇60:1混合犬自发模型犬自发性模型老龄犬自发性前列腺增生是理想模型，5至10岁犬增生组织占比可达88%。5-10岁适宜犬龄88%增生组织占比评价指标包括前列腺脏器指数、尿流动力学与组织病理增生程度。肾结石模型草酸钙结石约占临床尿石症80%，是建模的核心目标类型。三大建模路径覆盖化学诱导、基因修饰与感染性造模需求，为机制研究提供差异化选择关键分子对比：骨桥蛋白（OPN）促进晶体成核，Tamm-Horsfall蛋白抑制晶体聚集化学诱导法乙二醇诱导法（最常用）自由饮用1%乙二醇联合氯化铵酸化尿液，持续4–6周乙二醇联合维生素D法配合活性维生素D3灌胃，28天可见肾小管结晶沉积羟脯氨酸诱导法鼠粮添加5%羟脯氨酸持续28天，肾毒性较低基因修饰模型基因敲除模型Slc26a6缺失小鼠异常草酸盐稳态，自发形成肾小管结石感染性模型感染性结石模型膀胱注射产脲酶细菌升高尿液pH，诱导磷酸镁铵结晶梗阻与尿道狭窄模型以梗阻性肾病与尿道狭窄两类模型，覆盖泌尿管道病变建模要点泌尿管道病变建模聚焦输尿管梗阻与尿道狭窄，模拟

肾间质纤维化

与

腔内瘢痕。人类阴茎解剖结构独特，现有动物模型无法完全模拟临床尿道狭窄，选择须匹配研究目标与技术要求。单侧输尿管梗阻（UUO）模型术式大鼠结扎单侧输尿管近肾盂段取材术后

7、14、21、28天

取样，观察纤维化动态进展机制炎症反应、氧化应激、固有细胞凋亡、成纤维细胞增生尿道狭窄模型动物常用动物：大鼠、兔、猪造模TGF-β1注射、电凝、钬激光、博来霉素注射应用评估从模型走向临床转化掌握应用场景与模型评估的规范方法04模型应用场景疾病机制研究UUO模型研究肾间质纤维化机制Krt20敲除小鼠揭示膀胱纤维化通路药物筛选与评价Beagle犬模型评估抗前列腺增生药物B超测定前列腺体积变化判断药效毒理学评估评价药物及化学物质对肾脏、膀胱的毒性临床前安全性研究的重要环节手术与技能训练猪、犬等大体型动物模型用于手术模拟泌尿外科手术技能练习模型评估与伦理模型评估

建模六步流程

规范化执行实验设计›动物准备›模型建立›观察记录›标本采集›数据分析模型评估体系3项组织病理

HE染色

为金标准观察晶体沉积与炎性浸润血生化+尿流动力学BUN、血肌酐评