大/小鼠肾缺血再灌注损伤(RIRI)模型_艾菱菲生物
一、背景
肾缺血再灌注损伤(RIRI)是急性肾损伤(Acute Kidney Injury, AKI)的主要病理机制之一,常见于肾移植、休克、创伤或心脏手术等临床场景。缺血期导致肾组织缺氧和能量代谢障碍,再灌注后活性氧(ROS)爆发、炎症反应加剧及细胞凋亡***,进一步加重肾损伤。研究RIRI的分子机制及干预措施对改善临床预后具有重要意义。
二、造模方法
- 实验动物选择品系:SD大鼠、Wistar大鼠或C57BL/6小鼠(品系差异可能影响损伤程度)。
- 性别与体重:通常选用雄性,大鼠体重200-250 g,小鼠20-25 g。
- 适应性饲养:标准SPF环境,自由饮食饮水,术前禁食12小时(不禁水)。
手术造模流程大鼠RIRI模型步骤:
- 保定麻醉开腹手术:腹中线切口暴露双侧肾蒂(血管、输尿管及神经束)。
- 缺血诱导:用无创动脉夹(如Bulldog夹)夹闭单侧或双侧肾蒂。①单侧夹闭:需对侧肾切除(用于肾功能评价)。②双侧夹闭:直接模拟双肾缺血(需严格控制缺血时间以防高死亡率)。
- 再灌注:移除动脉夹恢复血流,肉眼观察肾脏颜色由暗红转为鲜红。
- 缝合:逐层缝合肌肉层和皮肤,术后保温并注射镇痛药物(如布托啡诺)。
关键参数:
- 缺血时间:30-45分钟(依研究目的调整,时间过长易致不可逆损伤)。
- 再灌注时间:24-48小时为常见观察窗口。
小鼠RIRI模型
- 麻醉与切口:麻醉,腹侧切口约1 cm。
- 肾蒂暴露:用棉签轻推肠管,暴露肾蒂后以微血管夹(如Fine Science Tools夹)夹闭。
- 缺血与再灌注:缺血时间通常缩短至20-30分钟(因小鼠代谢快,耐受力低于大鼠)。
- 注意事项:术中维持体温(37℃)以防低温加重损伤。假手术组*开腹不夹闭肾蒂。
三、检测与评价肾功能评估
血清生化指标:
血肌酐(Scr)和尿素氮(BUN):通过尾静脉或心脏**,酶法或比色法检测,升高提示肾小球滤过功能受损。
尿液分析:尿蛋白(UPRO)和尿NAG酶(肾小管损伤标志物)。
(二)组织病理学分析
HE染色:观察肾小管上皮细胞空泡化、刷状缘脱落、管型形成及炎细胞浸润。
损伤评分:根据肾小管坏死程度分为0-4级(0:无损伤;4:>50%坏死)。PAS染色:评估肾小球基底膜完整性。
(三)氧化应激与炎症指标氧化损伤:
MDA(丙二醛):脂质过氧化产物,硫代巴比妥酸法检测。
SOD(超氧化物歧化酶)和GSH(谷胱甘肽):抗氧化能力指标。炎症因子:ELISA检测血清或肾组织TNF-α、IL-6、IL-1β水平。
(四)细胞凋亡检测TUNEL染色:标记凋亡细胞核,计算凋亡率。Western blot:检测凋亡相关蛋白(如Bax、Bcl-2、Caspase-3)。
(五)分子机制研究NF-κB、MAPK信号通路:蛋白表达与磷酸化水平分析。自噬相关蛋白(LC3-II/LC3-I、p62):评估自噬在RIRI中的作用。
四、结论
RIRI大鼠和小鼠模型是研究急性肾损伤机制及干预策略的有效工具,结合多维度评价体系可***解析病理生理过程。未来需进一步开发无创监测技术(如生物发光成像)并探索跨物种转化研究。以上内容可根据具体实验需求调整参数和方法细节。