大/小鼠腎缺血再灌注損傷(RIRI)模型_艾菱菲生物
一、背景
腎缺血再灌注損傷(RIRI)是急性腎損傷(Acute Kidney Injury, AKI)的主要病理機制之一,常見于腎移植、休克、創傷或心臟手術等臨床場景。缺血期導致腎組織缺氧和能量代謝障礙,再灌注后活性氧(ROS)爆發、炎癥反應加劇及細胞凋亡***,進一步加重腎損傷。研究RIRI的分子機制及干預措施對改善臨床預后具有重要意義。
二、造模方法
- 實驗動物選擇品系:SD大鼠、Wistar大鼠或C57BL/6小鼠(品系差異可能影響損傷程度)。
- 性別與體重:通常選用雄性,大鼠體重200-250 g,小鼠20-25 g。
- 適應性飼養:標準SPF環境,自由飲食飲水,術前禁食12小時(不禁水)。
手術造模流程大鼠RIRI模型步驟:
- 保定麻醉開腹手術:腹中線切口暴露雙側腎蒂(血管、輸尿管及神經束)。
- 缺血誘導:用無創動脈夾(如Bulldog夾)夾閉單側或雙側腎蒂。①單側夾閉:需對側腎切除(用于腎功能評價)。②雙側夾閉:直接模擬雙腎缺血(需嚴格控制缺血時間以防高死亡率)。
- 再灌注:移除動脈夾恢復血流,肉眼觀察腎臟顏色由暗紅轉為鮮紅。
- 縫合:逐層縫合肌肉層和皮膚,術后保溫并注射鎮痛藥物(如布托啡諾)。
關鍵參數:
- 缺血時間:30-45分鐘(依研究目的調整,時間過長易致不可逆損傷)。
- 再灌注時間:24-48小時為常見觀察窗口。
小鼠RIRI模型
- 麻醉與切口:麻醉,腹側切口約1 cm。
- 腎蒂暴露:用棉簽輕推腸管,暴露腎蒂后以微血管夾(如Fine Science Tools夾)夾閉。
- 缺血與再灌注:缺血時間通常縮短至20-30分鐘(因小鼠代謝快,耐受力低于大鼠)。
- 注意事項:術中維持體溫(37℃)以防低溫加重損傷。假手術組*開腹不夾閉腎蒂。
三、檢測與評價腎功能評估
血清生化指標:
血肌酐(Scr)和尿素氮(BUN):通過尾靜脈或心臟**,酶法或比色法檢測,升高提示腎小球濾過功能受損。
尿液分析:尿蛋白(UPRO)和尿NAG酶(腎小管損傷標志物)。
(二)組織病理學分析
HE染色:觀察腎小管上皮細胞空泡化、刷狀緣脫落、管型形成及炎細胞浸潤。
損傷評分:根據腎小管壞死程度分為0-4級(0:無損傷;4:>50%壞死)。PAS染色:評估腎小球基底膜完整性。
(三)氧化應激與炎癥指標氧化損傷:
MDA(丙二醛):脂質過氧化產物,硫代巴比妥酸法檢測。
SOD(超氧化物歧化酶)和GSH(谷胱甘肽):抗氧化能力指標。炎癥因子:ELISA檢測血清或腎組織TNF-α、IL-6、IL-1β水平。
(四)細胞凋亡檢測TUNEL染色:標記凋亡細胞核,計算凋亡率。Western blot:檢測凋亡相關蛋白(如Bax、Bcl-2、Caspase-3)。
(五)分子機制研究NF-κB、MAPK信號通路:蛋白表達與磷酸化水平分析。自噬相關蛋白(LC3-II/LC3-I、p62):評估自噬在RIRI中的作用。
四、結論
RIRI大鼠和小鼠模型是研究急性腎損傷機制及干預策略的有效工具,結合多維度評價體系可***解析病理生理過程。未來需進一步開發無創監測技術(如生物發光成像)并探索跨物種轉化研究。以上內容可根據具體實驗需求調整參數和方法細節。