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肾小球肾炎动物模型研究概述

来源:《中华现代中医学杂志》 作者: 2009-8-24
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摘要: 【摘要】 慢性肾小球肾炎(choronic glomerulonephritis)的发病机制有多种,设计模型时都是针对某一发病机制,使动物出现类似人类肾炎的情况而建模。本文对肾小球肾炎动物模型的造模机制、造模方法等方面进行了归纳和总结,简要阐明其中存在的问题。 【关键词】 肾小球肾炎。动物模型。...


【摘要】  慢性肾小球肾炎(choronic glomerulonephritis)的发病机制有多种,设计模型时都是针对某一发病机制,使动物出现类似人类肾炎的情况而建模。本文对肾小球肾炎动物模型的造模机制、造模方法等方面进行了归纳和总结,简要阐明其中存在的问题。

【关键词】  肾小球肾炎;动物模型;造模机制;造模方法

    肾小球肾炎是由多种病理类型的原发性肾小球疾病发展而来的,以血尿、蛋白尿、高血压和水肿为主要临床表现的慢性疾病。目前认为肾小球肾炎是一种自身免疫反应性疾病,通过免疫作用而造成肾脏损害。

    1  Heymann肾炎模型

  本模型是通过针对自身抗原的免疫复合物(IC)诱发而成,故称其为自身免疫复合物性肾炎(autologous immunecomplex,AIC)。Heymann肾炎模型根据是否由同种动物提供抗体分为主动型和被动型两种模型。主动型Heymann肾炎模型机制:动物由自体抗肾抗体或自体抗原抗体复合物刺激引起肾小球基膜产生免疫反应形成肾炎。被动型Heymann肾炎模型机制:用甲种动物的肾皮质匀浆免疫乙种动物,使后者产生抗甲种动物的抗肾血清(抗肾抗体),然后将这种抗肾血清注射给健康的甲种动物,而使其产生肾炎。主动型Heymann肾炎,孙永宁[1]用大鼠肾皮质匀浆加弗氏完全佐剂制备乳化液,同种大鼠腹腔注射次乳化液,2 ml/只,每周注射1次,共注射7次。现研究常用模型为被动型Heymann肾炎模型。其具体造模方法[2]为大鼠后足垫注射含6.5 mg免疫γ球蛋白的完全弗氏佐剂0.25 ml后,由大鼠尾静脉注射1.0 ml兔抗FXIA抗血清,qd,共2天,造模完成。这一实验模型与人类原发性膜性肾病非常相似,其特征为弥漫性基膜增厚伴钉突形成。

    2  原位免疫复合物性

  肾炎模型该模型的特点是在肾小球基膜上直接形成免疫复合物。由细菌感染合并异种免疫蛋白联合作用造成模型。杨宏等[3]制作家兔原位免疫复合物肾小球肾炎模型:将大肠杆菌毒素和阳离子化牛血清白蛋白(BSA)溶于0.15 mol/L、pH值为7.2的磷酸缓冲液(PBS)溶液中,最终浓度为每1 ml溶液中含1 μg大肠杆菌毒素和1 mg牛血清白蛋白,每只兔经耳缘静脉注射2 ml预免疫,7天后开始正式免疫造模:每只免疫兔每天经耳缘静脉给予阳离子化牛血清白蛋白20 mg(预先溶于PBS溶液中),共7周。肾脏组织学检查显膜性肾小球肾炎的典型病变,故一般认为,膜性肾炎病理模型是原位免疫复合物性肾炎模型的典型病理代表。

    3  马杉肾炎

  此模型[4]又称Masugi肾炎、肾毒血清性肾炎、大鼠抗肾小球基膜(GBM)肾炎。其基本原理[5]是以A种动物的肾小球基膜作为抗原,与完全佐剂一起注射到B种动物身上,使之产生抗A种动物的肾小球基膜抗体,将含有此种抗体的B种动物血清给A种动物静脉注射,A种动物经过一定的潜伏期之后尿中出现明显蛋白,伴肾小球增生,终至新月体形成与完全纤维化改变,是利用异体抗GBM抗体直接诱导后产生的具有典型的人类新月体性肾炎病理变化的动物模型[6]。毕柳等[7]报道,英国Kazuhiro等用牛肾小球基膜免疫Wistar大鼠造成实验性自身免疫抗肾小球基膜肾小球肾炎。伍小波等[8]用鼠肾皮质匀浆每周3次,每次10 ml免疫大耳白兔,在最后加强免疫后第11天,从兔耳缘静脉采血测效价,利用双向琼脂扩散法测定兔抗大鼠GBM-Ab的效价为1∶16,收获血清-30 ℃保存备用。正常兔IgG加等量完全弗氏佐剂皮下注射SD大鼠进行预免疫,预免疫后第7天和第8天后从大鼠尾静脉注射稀释一倍兔血清,剂量1 ml/只,连续两天为致病免疫。本模型的优点[9]是造模简单、阳性率高、重复性好,常被用于多发性肾炎的研究。缺点是病情反应较重,易导致部分动物中途死亡,同时在人的肾炎中,与这种模型相似的发病机制的病例很少,仅限肺出血-肾炎综合征(Goodpasture综合征)。

    4  系膜增殖性

  肾炎(MsPGN)模型机制有以下两种,由细菌感染合并异种免疫蛋白联合作用造成模型及单纯异种免疫蛋白造成模型。朱声永等[10]复制家兔膜增殖型肾炎模型(按北京医科大学第一附属医院肾炎研究室介绍的方法复制),预免疫:每只家兔背部皮下注射牛血清白蛋白1 mg,每周1次,连续3次。第4周时每只家兔耳缘静脉注射大肠杆菌内毒素1 μg,共1次。正式免疫:第3周开始每只家兔耳缘静脉注射牛血清白蛋白25 mg,每日1次,每周6次,共6周,并于最后1周中血清白蛋白剂量加倍注射。按照吴衡生法[11]制备兔模型,每只兔第1天从耳静脉一次性注射牛血清白蛋白250 mg/kg。第4周分别从兔耳静脉抽血做各项检查。第8周后处死动物,做肾脏病理检查,此病理改变与人类MsPGN极相似。由于兔模型费用昂贵,石志超等[12]制备大鼠血清白蛋白模型,即每只大鼠尾静脉注射1 g/kg结晶性小牛血清白蛋白,7天造模成功。目前,国际上普遍采用抗Thy-1抗体诱导的肾炎模型研究人类系膜增殖性肾小球肾炎的发病机制。“抗Thy-1抗体肾炎模型”可用抗Thy-1多克隆抗体或抗Thy-1单克隆抗体(monoclonal antibody,mAb)经静脉注射大鼠而建立。如蒋文功等[13]对单克隆抗体OX-7诱导的系膜增殖性肾小球肾炎大鼠模型的研究,经大鼠尾静脉单独注射单克隆抗体OX-7(1 mg/kg),第7天模型制作成功。抗Thy-1单抗引起的肾病可能于1周后缓解,故冯媛等[14]用单侧肾切除后3天按5 mg/kg体重静脉注射磷酸盐缓冲溶液溶解的Thy-1单抗1-22-3法造模。单纯性MsPGN模型制作方法简便易行,且病变稳定可靠,重复性好,因此越来越受到人们的重视。

    5  血清病肾炎

  模型它是一种经典的免疫复合物肾病模型,包括急性血清病肾炎和慢性血清病肾炎两类:急性模型由一次性大剂量注入牛血清白蛋白抗原,使动物的免疫系统产生抗BSA抗体,并和循环中剩余的抗原结合,形成循环免疫复合物(CIC)滞留于肾脏。丁秋兰等[15]按Dixon方法首先将牛血清白蛋白用生理盐水溶解。按250 mg/ml剂量1次家兔耳静脉注射,即成功制作急性兔肾毒血清性实验模型。慢性模型由多次注入牛血清白蛋白(每日1次),使动物体内抗原持续对免疫系统形成刺激,随着血清中抗BSA抗体的增多,可溶性CIC在循环中出现,分别沉积在肾小球毛细血管壁或系膜区,形成肾小球肾炎。杨解人等[16]选用新西兰大耳白兔,耳缘静脉注射C-BSA 10 mg,1次/d,共5周,第6周剂量加倍的方法成功制作家兔C-BSA肾炎模型。由于慢性血清病肾炎复制周期长、阳性率低,而急性血清病肾炎较慢性血清病肾炎模型方便省时且抗原消耗少,因而得到更为广泛的应用。

    6  氨基核苷肾病模型

  此模型又名嘌呤霉素肾病,属于肾毒性药物导致肾损伤造成的肾炎模型。现常用[17,18]注射盐酸阿霉素(ADR)、氯化汞、灌服碳酸锂等制造模型。彭蕴茹等[19]用盐酸阿霉素复制模型,大鼠一次性尾静脉注射盐酸阿霉素7.5 mg/kg,于第10天获得满意造模效果。

    7  其他肾炎模型

  如IgA肾病模型、局灶性节段性肾小球硬化模型、狼疮性肾炎模型等。20世纪70年代末Rifai等用牛血清白蛋白(BSA)作为载体交联二硝基苯酚(DNP)[6];20世纪80年代初Isaacs等用带不同电荷的右旋糖酐经腹腔静脉注射,结果均诱发小鼠IgA肾病。刘志红等[20]每周一次,连续3周给大鼠静脉注射葡萄球菌肠毒素B(SEB)0.4 mg/kg成功地复制出IgA肾病模型。局灶性节段性肾小球硬化模型(嘌呤霉素+一侧肾切除+嘌呤霉素法,或5/6肾切除等)。狼疮性肾炎模型包括自发性肾炎小鼠模型及慢性移植物抗宿主病模型。这些肾炎模型由于临床病理类型的发病较少见或模型制作的繁琐复杂性而应用较少。综上所述,肾小球肾炎动物模型的研究已经越来越细致和深入。其中马杉肾小球肾炎模型因与人的发病机制相近,研究相对成熟和完善;而嘌呤霉素肾病肾小球肾炎模型的研究相对复杂和不易操作;阳离子牛血清白蛋白引起的肾炎模型的研究以其简便、高效与病理相似性而被广泛应用。另外,肾炎模型近十余年无新的研究进展,只是对原有模型的复制,如何找出既省时又经济的模型更有利于肾炎机制的阐述,也成为实验研究的迫切问题。

【参考文献】
  1 孙永宁.慢肾康胶囊治疗实验大鼠HN肾炎主要药效学研究.陕西中医学院学报,2001,24(3):40-43.

2 Nagao T,Nagamatsu T,Suzuki I.Effect of DP 1904,a thromboxane A synthase inhibitor,on passive Heymann nephritis in rats.Enr J pharmdeol,1996,316(1):73-80.

3 杨宏,朱明德,黄佩文,等.中药白鹤粉治疗肾小球肾炎的实验研究.成都中医药大学学报,2000,23(2):42-45.

4 王海燕.肾脏病学.北京:人民卫生出版社,1996,532.

5 张家玮.中医药治疗肾小球肾炎的实验研究进展.国医论坛,2000,15(1):52.

6 朱起芝,杜学海.肾炎的动物实验模型.国外医学:内科学分册,1980,7(1):11-16.

7 毕柳,王文余.CTLA24 镶和蛋白对大鼠自身免疫肾小球肾炎的作用.国外医学:免疫学分册,1995,8(3):163.

8 伍小波,罗先钦,徐嘉红.昆明山海棠治疗大鼠肾毒血清性肾炎的实验研究.西南农业大学学报,2006,28(4):636-639.

9 戴春笋,刘志红,陈惠萍,等.大黄素与雷公藤内酯醇联合治疗大鼠抗肾小球基膜肾炎的实验研究.肾脏病与透析肾移植杂志,2000,9(2):117-123.

10 朱声永,刘玉宁,杜宝荣,等.肾炎育阴片对家兔系膜增殖型肾炎免疫功能影响的实验研究.河南中医药学刊,2000,15(5):23-24.

11 吴衡生,王宏伟,刘铜林,等.穿心莲成分APIO134对系膜增殖性肾炎家兔一氧化氮、内皮素的影响.同济医科大学学报,2000,29(5):384.

12 石志超,王欣荣,张奎军.益气化瘀汤对大鼠慢性肾炎的实验研究.实用中医内科杂志,2005,19(2):105-106.

13 蒋文功,李幼姬.骨碎补类黄酮对系膜增殖性肾小球肾炎大鼠模型的抑制作用.中国中西医结合肾病杂志,2006,7(8):382-385.

14 冯媛,刘敏,吴义超,等.BAY41-2272防治大鼠Thy-1肾炎的实验研究.现代生物学进展,2007,7(11):1615-1618.

15 丁秋兰,刘萍,毕柳,等.环胞霉素A加输新鲜血清治疗免疫复合物型肾小球肾炎.哈尔滨医科大学学报,1996,6(30):552-553.

16 杨解人,丁伯平,陈国祥,等.肾康宁对家兔C-BSA肾炎模型治疗作用研究.中国实验方剂学杂志,2000,6(6):29.

17 夏放,朱丹,黄纯才,等.用近交系白化金黄仓鼠复制肾炎动物模型.四川动物,2002,21(2):107-108.

18 李锐,曹建宏,周玖瑶.肾复康对大鼠实验性慢性肾炎的作用.广州中医药大学学报,1999,16(3):205-208.

19 彭蕴茹,黄厚才,王焱.济生肾气丸治疗大鼠实验性肾炎的试验研究.畜牧与兽医,2003,3(35):3-5.

20 刘志红,黎磊石,李莉.葡萄球菌肠毒素诱发的IgA肾病模型.中华肾脏病杂志,1989,5(1):6-10.

(本文编辑:李晓言)


作者单位:350000 福建福州,福建中医学院


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