腎小球腎炎動(dòng)物模型研究進(jìn)展

劉 承，張?bào)阌?，端?mèng)瑩，禹珊珊，陳偉偉，周露露，荊敏琪，蔣金杉綜述，雷鈞濤審校

(吉林醫(yī)藥學(xué)院,吉林 吉林 132013)

·綜 述·

腎小球腎炎動(dòng)物模型研究進(jìn)展

Progressofglomerulonephritisanimalmodel

劉 承，張?bào)阌辏藟?mèng)瑩，禹珊珊，陳偉偉，周露露，荊敏琪，蔣金杉綜述，雷鈞濤*審校

(吉林醫(yī)藥學(xué)院,吉林 吉林 132013)

腎小球腎炎的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜多變，且不易治愈。腎小球腎炎動(dòng)物模型能對(duì)腎小球腎炎的病理變化及疾病進(jìn)程進(jìn)行模擬，在新藥的研發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。本文對(duì)腎小球腎炎動(dòng)物模型的造模機(jī)理和造模方法等方面進(jìn)行了歸納和總結(jié)。

腎小球腎炎；動(dòng)物模型；造模機(jī)理；造模方法

1 Heymann’s腎炎模型

Heymann’s腎炎又稱為同種免疫復(fù)合物性腎炎，是Heynamn等人于1951年首次提出。本模型基本原理：用自體或同種大鼠的腎皮質(zhì)勻漿后與完全佐劑予大鼠腹腔注射,可引起腎小球基膜產(chǎn)生免疫反應(yīng)，激活補(bǔ)體而產(chǎn)生腎炎。該模型又可分為主動(dòng)型和被動(dòng)型兩種。

1.1主動(dòng)型Heymann’s腎炎模型

采用近端腎小球刷狀成分免疫大鼠而引起腎炎。岳南等[1]用腎皮質(zhì)研磨成勻漿與完全佐劑混勻制成乳劑，予同種大鼠腹腔注射，2周1次，每次2 mL，歷時(shí)14周，造成此實(shí)驗(yàn)大鼠腎炎模型。趙鵬鵬[2]參照Malathi P的方法提取抗原Fx1A(大鼠腎臟近端腎小球上皮細(xì)胞刷狀緣提取物)，將Fx1A與弗氏完全佐劑等體積混合研磨成乳化劑。模型組每只Wistar大鼠足墊皮下注射Fx1A 15 mg，3周后背部皮下加強(qiáng)免疫一次(Fx1A 7.5 mg)，首次免疫6周后尿蛋白等含量開始大量持續(xù)性增長(zhǎng)并穩(wěn)定保持而造模成功。

1.2被動(dòng)型Heymann’s腎炎模型

用Fx1A抗體給大鼠一次性尾部靜脈注射或腹腔注射完成造模[3]。王鋒等[4]改進(jìn)了Malathi P的Fx1A抗體的提取方法，用兔抗鼠的Fx1A血清給大鼠一次性尾靜脈注射，4周后模型成功。羅軍等[5]和何雪晴等[6]亦報(bào)道到了建立被動(dòng)型Heymannn’s腎炎模型的成功。

2 Stebly’s腎炎

Stebly’s腎炎又稱為自身抗體性腎炎或?qū)嶒?yàn)性過(guò)敏性腎炎，是Stebly等人于1962年所建立的。本模型基本機(jī)理：以異種或同種腎小球基底膜(GBM)與完全佐劑混勻免疫，為新月體腎炎。

李向陽(yáng)等[7]一次性尾靜脈注射兔抗小鼠GBM血清(16 mL/kg),于兔抗小鼠GBM血清注射后每7 d提取尿液、血清、腎組織標(biāo)本，檢測(cè)尿蛋白、血肌酐、血尿素氮含量，觀察腎組織病理變化，21 d成功建立了小鼠抗GBM腎炎模型。

3 血清病腎炎

血清病腎炎是一種經(jīng)典的免疫復(fù)合物腎病，屬于免疫復(fù)合物腎炎，是Germuth與Dixon等人在20世紀(jì)50年代及60年代初首先介紹建立的。本模型基本機(jī)理：以異種蛋白質(zhì)注射給動(dòng)物導(dǎo)致腎病變，根據(jù)注射方法的不同可以分為急性與慢性兩種。

3.1急性血清病腎炎

在傳統(tǒng)方法中，急性模型由一次性大劑量注入牛血清白蛋白(BSA)，使動(dòng)物的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗BSA抗體，并和循環(huán)中剩余的抗原結(jié)合，形成循環(huán)免疫復(fù)合物(CIC)滯留于腎臟形成腎小球腎炎模型?？仔辣萚8]按此法，將BSA用無(wú)菌生理鹽水溶解，以250 mg/kg的劑量一次經(jīng)家兔耳緣靜脈注射，造成家兔急性血清病腎炎模型。

3.2慢性血清病腎炎

慢性模型由每日注射少量BSA，使動(dòng)物體內(nèi)抗原持續(xù)對(duì)免疫系統(tǒng)形成刺激，隨著血清中抗BSA抗體的增多，可溶性CIC在循環(huán)中出現(xiàn)，分別沉積在腎小球毛細(xì)血管壁或系膜區(qū)，形成腎小球腎炎模型。

關(guān)廣聚等[9]將大鼠皮下多點(diǎn)注射弗氏不完全佐劑與陽(yáng)離子化牛血清白蛋白(C-BSA)1 mg的混合劑,1 mL/只,進(jìn)行預(yù)免疫1周后,尾靜脈注射C-BSA 3 mg/只,1周3次,連續(xù)4周，模型成功。張五星等[10]在此基礎(chǔ)上對(duì)該法加以改進(jìn)：切除左側(cè)腎臟；C-BSA與佐劑混勻雙后足墊注射,之后每3周重復(fù)皮下多點(diǎn)注射1次；足墊注射BSA 2周后開始隔日飲飼含0.1% BSA的6 mmol/L鹽酸酸化水；血清抗BSA抗體滴度達(dá)到1∶16后，每日腹腔注射3 mg的BSA；3周后,腹腔注射100 μg的脂多糖(LPS)1次；其中每日腹腔注射BSA改為每日尾靜脈注射,其他處理同改進(jìn)模型組。結(jié)果改進(jìn)模型組比傳統(tǒng)模型組腎炎發(fā)生率高,病理變化更為嚴(yán)重。華靜等[11]應(yīng)用滲透壓緩釋泵技術(shù)建立新型C-BSA慢性腎小球腎炎大鼠模型：將裝載有定量BSA的滲透泵植入到大鼠體內(nèi)，滲透泵按預(yù)定的條件對(duì)蛋白進(jìn)行勻速緩釋，延長(zhǎng)蛋白在動(dòng)物體內(nèi)的持續(xù)作用時(shí)間，達(dá)到造模目的，從而克服了傳統(tǒng)模型制備過(guò)程需反復(fù)注射、不易操作、耗時(shí)長(zhǎng)等缺點(diǎn)，極大的提高了造模穩(wěn)定性和成功率，為相關(guān)新藥研發(fā)提供了新的方法和思路。

4 IgA腎炎

自1968年法國(guó)學(xué)者Berger從臨床患者腎穿刺組織中發(fā)現(xiàn)腎小球系膜區(qū)呈現(xiàn)彌漫性以顆粒狀免疫球蛋白A(immunoglobulin A，IgA)分子為主的免疫復(fù)合物沉積后，IgA腎病高發(fā)病率引起腎臟病學(xué)者的重視并不斷探索其發(fā)病機(jī)制。目前IgA腎病發(fā)病機(jī)制仍不明確，為此研究者們?cè)O(shè)計(jì)了多種IgA腎病動(dòng)物模型。但應(yīng)用最多的有以下兩種方法。

4.1免疫誘導(dǎo)型

Rifai等[12]于1979年首次采用來(lái)源于MOPC-315雜交瘤的Anti-DNP(二硝基苯酚)在體外與DNP化的BSA制成免疫復(fù)合物，經(jīng)靜脈注入Balb/c小鼠體內(nèi)，引起腎小球系膜區(qū)免疫復(fù)合物沉積，但未見明顯血尿。湯穎等[13]對(duì)傳統(tǒng)的造模方法進(jìn)行了改良：口服免疫BSA，劑量為400 mg/kg，隔天灌胃1次，皮下注射四氯化碳(CCl4)，皮下注射蓖麻油0.5 mL+CCl40.10 mL，每周1次，持續(xù)9周，并聯(lián)合運(yùn)用脂多糖，于第6、8周以0.05 mg尾靜脈注射。結(jié)果顯示運(yùn)用改良的造模方法建立IgA腎病模型效果良好，病理、臨床指標(biāo)均與人類IgA腎病較為相似。

4.2自發(fā)病變型

自發(fā)病變型IgA腎病動(dòng)物模型常指某些純系動(dòng)物或轉(zhuǎn)基因動(dòng)物具有IgA腎病易感性，其中ddY小鼠是目前公認(rèn)的自發(fā)性IgA腎病動(dòng)物模型。佐楠等[14]采用Suzuki的方法，以IgA腎病早期發(fā)病ddY鼠作為骨髓供體，以C57BL/6野生鼠為受體，進(jìn)行骨髓移植擬建立IgA動(dòng)物模型。

5 抗Thy-1腎炎

本模型是抗Thy-1抗體誘發(fā)的大鼠系膜增殖性腎炎模型，在1980年由Ishizaki首次用抗大鼠胸腺細(xì)胞抗體，誘發(fā)大鼠出現(xiàn)腎小球系膜病變，建立Thy-1抗體腎炎實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。Thy-1抗原為鼠類胸腺細(xì)胞表面的糖蛋白，同樣存在于大鼠腎小球系膜細(xì)胞表面。因此利用抗大鼠Thy-1抗血清或者抗大鼠Thy-1單克隆抗體，通過(guò)抗原-抗體反應(yīng)，可以誘導(dǎo)大鼠腎小球系膜細(xì)胞損害，繼而出現(xiàn)系膜細(xì)胞增生，細(xì)胞外基質(zhì)增多，形成系膜增生性腎炎。一般有以下兩種方法。

5.1尾靜脈重復(fù)或連續(xù)注射抗Thy-l抗體

1992年Kawachi[15]在給大鼠注射抗Thy-l抗體后2周重復(fù)注射了1次抗Thy-l抗體，尿蛋白在第2次注射后持續(xù)增加，6月后出現(xiàn)腎小球細(xì)胞外基質(zhì)的增加以及膠原I和膠原III的沉積。本法首次嘗試了用重復(fù)注射的方法建立慢性抗Thy-l抗體腎炎模型。

5.2單側(cè)腎切除大鼠單次注射抗Thy-l抗體

1995年Cbeng等[16]首次在單側(cè)腎切除后1 h為大鼠單次注射抗Thy-l抗體，結(jié)果發(fā)現(xiàn)注射抗體后95%的腎小球出現(xiàn)系膜細(xì)胞的增殖、細(xì)胞外基質(zhì)增多的現(xiàn)象，6周后20%的腎小球出現(xiàn)局灶節(jié)段性腎小球硬化，4%的腎小球有新月體形成，成功建立了慢性抗Thy-l抗體腎炎模型，為研究慢性系膜增殖性腎炎提供了一種全新的、具有實(shí)用價(jià)值的動(dòng)物模型。

6 Masugi’s腎炎

腎毒血清型腎炎又叫抗腎抗體性腎炎，是Lindeman于1900年建立，其后由Masugi發(fā)展和特征化，因此又叫Masugi’s腎炎。本模型基本機(jī)理：用A種動(dòng)物的腎皮質(zhì)勻漿免疫B種動(dòng)物，使后者產(chǎn)生抗A種動(dòng)物的抗腎血清，將這種抗腎血清注射給健康的A種動(dòng)物使其產(chǎn)生腎炎。

明章銀等[17]參照經(jīng)典的Masugi腎炎模型，將兔腎皮質(zhì)研成勻漿和完全佐劑混合成乳化劑，與綿羊皮下或肌肉注射5處，每處1 mL，每隔1周1次，共注射4次，末次注射2周后提取羊抗兔抗腎血清，將上述血清耳緣靜脈注射給家兔，每次2 mL，每半小時(shí)1次，共4次。沈欣等[18]改進(jìn)了腎毒血清的制備方法，用兔抗鼠抗腎血清造模成功。

7 其他腎炎模型

由于臨床病理類型的發(fā)病較少見或模型制作的繁瑣復(fù)雜性，有些腎炎模型現(xiàn)應(yīng)用較少。在此僅綜述幾種常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型。

7.1阿霉素腎炎

馬天舒等[19]用一次性尾靜脈注射阿霉素7.5 mg/kg，2周后大鼠出現(xiàn)大量尿蛋白和明顯水腫等典型的腎病綜合征。劉樹軍等[20]分3次給大鼠尾靜脈注射阿霉素，第一次4 mg/kg，7 d后按3.5mg/kg給藥，第14天時(shí)按3.5 mg/kg給藥，造模成功。

7.2局灶性節(jié)段性腎小球硬化模型

局灶性節(jié)段性腎小球硬化又稱進(jìn)行性腎小球硬化，其實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型與人類局灶節(jié)段性腎小球硬化的病理改變相似。產(chǎn)生此模型的因素很多，但應(yīng)用最多的方法有以下兩種。

嘌呤霉素氨基核苷注射法。Frank等[21]于1955年首次報(bào)道用嘌呤霉素氨基核苷連續(xù)給大鼠皮下注射制成腎病綜合征模型，之后Kreisberg等[22]采取一次性頸內(nèi)靜脈注射嘌呤霉素氨基核苷建立了局灶性節(jié)段性腎小球硬化模型。保莉等[23]改進(jìn)Kreisberg的方法，模型組大鼠一次性尾靜脈緩慢注射嘌呤霉素氨基核苷15 mg/100 g，5 min內(nèi)注射完畢。

腎大部分切除[24]。用5/6腎切除或注射血管硬化劑或腎血管結(jié)扎方法，手術(shù)大鼠2月后逐漸出現(xiàn)蛋白尿，約10周后63%腎小球產(chǎn)生局灶節(jié)段性腎小球硬化。

7.3狼瘡性腎炎模型

陽(yáng)曉等[25]用雌性DBA/2小鼠脾、胸腺和淋巴結(jié)細(xì)胞剪碎，過(guò)80目篩，制成單細(xì)胞懸液(脾、胸腺和淋巴結(jié)細(xì)胞的比例為3∶2∶1)，于第1、4、8、11天靜脈注射8～10周的雌性F1雜交鼠，每次給予50×106個(gè)活細(xì)胞，制成模型。侯春梅等[26]亦報(bào)道用此法造模成功。

綜上所述，腎小球腎炎動(dòng)物模型的研究已經(jīng)越來(lái)越細(xì)致和深入，對(duì)腎小球腎炎的病因、病理、治法和用藥均有涉及。其中Heymann’s腎炎模型因病變穩(wěn)定，發(fā)展迅速而被廣大學(xué)者所采用，具有較大實(shí)用性；抗Tyh-1抗體誘發(fā)的系膜增殖性腎炎以系膜細(xì)胞表面Tyh-1為抗原，選擇性引起系膜病變，提供了一種新的具有實(shí)用價(jià)值的腎炎模型；有些學(xué)者對(duì)某些傳統(tǒng)造模方法的改進(jìn)，提高了造模的成功率，克服了傳統(tǒng)造模方法不易操作、耗時(shí)長(zhǎng)等缺點(diǎn)，為相關(guān)新藥研發(fā)提供了新的方法和思路。

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1673-2995(2013)04-0298-04

R-332

A

吉林醫(yī)藥學(xué)院大學(xué)生科研基金資助項(xiàng)目(201210).

劉 承(1990-)，男(漢族)，在讀本科.

雷鈞濤(1971-)，男(漢族)，教授，碩士.

2013-05-06)

腎小球腎炎(glomerulonephritis，GN)是一種較為常見的以腎小球損害為主的變態(tài)反應(yīng)性疾病,病臨床表現(xiàn)多樣，以蛋白尿、血尿、高血壓、水腫為其基本特征，可有不同程度的腎功能減退。腎小球腎炎動(dòng)物模型的建立是研究開發(fā)新型腎炎防治藥物不可缺少的前提和基礎(chǔ)，本文從動(dòng)物模型的造模機(jī)理、造模方法及其相應(yīng)改進(jìn)方法等方面來(lái)進(jìn)行歸納綜述。