2022年医学专题—泌尿系统动物模型(1).ppt

Animal models of urinary system,Department of PathophysiologyXianya Medical CollegeCentral South University,Associate Professor Sipin Tan,第一页，共八十三页。,Human Urinary System,第二页，共八十三页。,Urologic disease,Congenital,acquired dysfunction of theurinary system.,Urologic disease,Kidney disease,Non-renal urinary tract disease,第三页，共八十三页。,第四页，共八十三页。,Testing parameters for Urinary disease,1.Blood urea nitrogen(BUN)and serum creatinine,2.1 HE staining,2.Pathogenic parameters,第五页，共八十三页。,2.2.PAS染色(rns)(“过碘酸雪夫氏染色”,糖原染色):基底膜、系膜基质、纤维蛋白、血管玻璃样变、淀粉样纤维等可成阳性反应，呈紫红色或淡染，从而可以观察系膜基质、基底膜等,可用于糖尿病性肾小球硬化症或血管病的诊断。,第六页，共八十三页。,2.3.Masson三色染色(rns),IgA肾病(shn bn),膜性肾病(shn bn),膜性增生性肾小球肾炎,第七页，共八十三页。,3.Urine examination,尿的颜色、透明度、酸碱度、红细胞、白细胞、上皮细胞(xbo)、管型、蛋白质、比重及尿糖定性,实验动物尿液收集(shuj)方法：,1.代谢(dixi)笼法,2.导尿法由尿道插入导尿管，可以采到没有受到污染的尿液,3.压迫膀胱法（观察药物的排泄情况），适用于狗，兔等大动物。,4.输尿管插管法,5.膀胱插管法,6.穿刺膀胱法,7.剖腹采尿法,8.反射排尿法：适用于小鼠,第八页，共八十三页。,动物模型建立(jinl)遵循的原则,1.相似性：复制的动物模型应尽可能近似人类(rnli)疾病，并有人类(rnli)疾病的病理变化。,3.可靠性：复制的模型，力求可称地反映人类疾病.即可特异地反映该种疾病或某种功能、代谢、结构变化，同时应具备该种疾病的主要症状和体征，并经过一系列检测（如心电图、临床生理、生化指标检验、病理切片等得以证实。如果易自发地出现某些(mu xi)相应病变的动物,就不应选用；易产生与复制疾病相混淆的疾病或临床症状者也不宜选用。）,2.重复性：理想的人类疾病动物模型应该是可重复的,也应该是叫标准化的,第九页，共八十三页。,动物模型建立遵循(zn xn)的原则,4.适用性和可控性：设计复制人类疾病动物模型.应尽量考虑在临床(ln chun)能应用和便于控制其疾病的发展，以便于开展研究工作。,5.易行性和经济性：复制(fzh)动物模型设计,成尽量做到方法容易执行和合乎经济原则,第十页，共八十三页。,Animal models of urinary system,1.肾小球疾病动物模型2.肾盂肾炎动物模型3.肾小管间质性肾病(shn bn)动物模型4.肾衰竭动物模型5.尿路结石动物模型6.膀胱癌动物模型,第十一页，共八十三页。,1.肾小球肾炎(shn yn)动物模型,1.1系膜增殖性肾小球肾炎(shn yn),1.2.Thy1系膜增生(zngshng)性肾炎动物模型,一.肾小球疾病动物模型,1.3微小病变型肾病动物模型,1.4.IgA肾病动物模型,1.5 硬化性肾小球肾病,第十二页，共八十三页。,1.1系膜增殖性肾小球肾炎(shn yn),系膜增生性肾小球肾炎(Mesangial proliferativeglomerulonephritis，MsPGN)是一组以弥漫性肾小球系膜细胞增生及不同程度系膜基质增多(zn du)为主要特征的原发性肾小球疾病，可导致肾小球硬化及肾间质纤维化，以血尿、蛋白尿、高血压、肾功能不全及小管间质损害等为临床表现。根据其免疫病理可将其分为IgA肾病及非IgA肾病两型，其中非IgA系膜增生性肾小球肾炎是我国最常见的原发性肾小球疾病，占成人原发性肾小球疾病肾活检病例的24730。3,第十三页，共八十三页。,【造模(zo m)机制】,【造模(zo m)方法】,1.1系膜增殖性肾小球肾炎(shn yn)动物模型,第十四页，共八十三页。,【模型(mxng)特点】,【运用(ynyng)范围】,第十五页，共八十三页。,1.2.Thy1系膜增生(zngshng)性肾炎动物模型,第十六页，共八十三页。,第十七页，共八十三页。,第十八页，共八十三页。,微小病变性肾病(minimal change disease，MCD)为常见的肾小球疾病。临床表现为单纯性的肾病综合征。以其病理形态学特征命名，MCD光镜下可见轻度系膜增生，电镜下肾小球特征性表现(bioxin)为弥漫性足突融合。,1.3 微小(wixio)病变型肾病动物模型,1.3.1 嘌呤霉素肾炎(shn yn)模型,1.3.2 阿霉素肾病模型,第十九页，共八十三页。,【造模(zo m)方法】,第二十页，共八十三页。,【模型(mxng)特点】,两次给药法的造模(zo m)特点,【运用(ynyng)范围】,第二十一页，共八十三页。,注意事项,第二十二页，共八十三页。,IgA 肾病(shn bn)特征性的表现是IgA 及IgG免疫复合物(弥漫性沉积伴肾小球系膜细胞增生。IgA 肾病是世界范围内最常见的原发性肾小球肾炎，最常见的临床表现是镜下血尿伴不同程度的蛋白尿。是导致慢性肾衰竭的重要病因。,1.4 IgA 肾病(shn bn)动物模型研究,第二十三页，共八十三页。,1.4IgA 肾病(shn bn)动物模型研究,1.4.1.免疫(miny)诱导型,1.免疫(miny)复合物诱导,2.微生物成分诱导,3.异种蛋白诱导,1.4.2.继发病变型,继发病变型主要指某些全身性疾病发展时导致肾内 IgA免疫复合物沉积，出现 IgA肾病的临床表现。如酒精性肝炎、狼疮性肾炎、过敏性紫癜肾炎等。,1.4.3.自发病变型(基因工程IgA动物模型）,第二十四页，共八十三页。,【造模(zo m)机制】,【造模(zo m)方法】,第二十五页，共八十三页。,【模型(mxng)特点】,第二十六页，共八十三页。,二.继发病变(bngbin)型,此类模型多采用肝脏切除或诱导动物肝硬化的方法(fngf)使肝脏IgA清除减少,或者在诱导的系统性红斑狼疮模型基础上进行后期处理。,第二十七页，共八十三页。,1.4.3.自发病变(bngbin)型肾小球肾炎动物模型,自发病变型IgA肾病动物模型常指某些纯系动物或转基因动物具有(jyu)IgA 肾病易感性。ddY小鼠因其血清IgA浓度较高，在28周可见蛋白尿，同时免疫荧光显示IgA，C3和IgG沉积出现，至59周出现系膜基质增生。,Zhang等利用基因打靶技术制作了子宫球蛋白（uteroglobin，UG）基因剔除小鼠，结果UG敲除的小鼠出现以明显蛋白(dnbi)尿、镜下血尿、体重下降为特征的进行性肾小球疾病；肾组织病理学检查发现嗜复红的蛋白(dnbi)复合物在肾小球沉积伴有肾小管细胞增生和肾实质纤维化；免疫荧光检查显示IgG、补体C3、纤维连接蛋白（FN）和胶原在肾小球沉积,第二十八页，共八十三页。,二、肾盂肾炎动物模型,肾盂肾炎：上尿路感染。分为(fn wi)急性和慢性两种。,动物模型,急性(jxng)肾盂肾炎动物模型,慢性(mn xng)肾盂肾炎动物模型,第二十九页，共八十三页。,【造模(zo m)方法】,【造模(zo m)机制】,【造模机制】,一、急性(jxng)肾盂肾炎动物模型,第三十页，共八十三页。,【模型(mxng)特点】,【运用(ynyng)范围】,第三十一页，共八十三页。,【注意事项】,【模型(mxng)评估】,第三十二页，共八十三页。,二、慢性(mn xng)肾盂肾炎动物模型,【造模(zo m)方法】,【造模方法】,【造模(zo m)机制】,第三十三页，共八十三页。,观察(gunch)指标,1.肾脏重量2.细菌培养3.血清检测4.血清大肠杆菌凝集效价检测5.肾脏形态(xngti)观察,第三十四页，共八十三页。,【模型(mxng)特点】,【运用范围】,【模型(mxng)评估】,第三十五页，共八十三页。,三、肾间质纤维化动物模型,1.单侧输尿管梗阻(gngz)动物模型,2.孢素A肾病(shn bn)动物模型,3.慢性(mn xng)马兜铃酸肾病动物模型,4.肾脏切除动物模型,5.大霉素引起的肾小管损伤和间质纤维动物模型,6.镇痛药肾病动物模型,7.蛋白超负荷引起的肾间质纤维化动物模型,8.ET-l转基因小鼠肾纤维化动物模型,第三十六页，共八十三页。,3.1.单侧输尿管梗阻(gngz)动物模型(unilateral ureteral obstmction UUO),实验动物(dngw)一侧输尿管结扎，在结扎后1周内该侧肾脏即开始出现肾间质纤维化的动物模型,其他干预因素：UUO大鼠腹腔内注射IN.1130(一种(y zhn)GF-B1受体的抑制剂)，观察到给药的uuO大鼠TGF、胶原I、pSmad2的mRNA水平较UU0对照大鼠下降。免疫组化证实IN.1130抑制肾脏胶原I的表达。,TGF的表达明显被抑制，纤连蛋白(fibmnectin，FN)及胶原I在肾脏的表达也被抑制。,选择性内皮素受体拮抗剂波生坦(bosentan)后ETaR表达下降，肾间质纤维化明显改善。,第三十七页，共八十三页。,3.2.环孢素A肾病(shn bn)动物模型,CsA肾病模型多采用SD大鼠皮下注射CsA 7525 mg(kgd)，多数(dush)文献为15 mg(kgd).连续28 d或35 d，同时给予无钠或低钠饮食.,组织学表现为条纹(tio wn)状肾间质纤维化、肾小管萎缩与肾小球入球小动脉的透明变性。,第三十八页，共八十三页。,3.3.慢性(mn xng)马兜铃酸肾病动物模型,Wistar大鼠腹膜内注射(zhsh)马兜铃酸5 mg(kgd)，共16周，注射毕虽已可见肾脏损害，但并无肾间质纤维化发生，直至24周才出现多灶性纤维化及肾小管萎缩。,通浸膏水溶液给SD大鼠间断灌胃，也成功(chnggng)建立了慢性AAN模型,第三十九页，共八十三页。,3.4.肾脏(shnzng)切除动物模型,用140-160 g的雄性SD大鼠，行右侧肾切除同时结扎(jiz)左侧肾动脉后段和前段的1-2支造成左肾23梗塞。造模1周时肾间质细胞增生，2周时血小板衍生生长因子在肾小管内表达增加，210周时在间质表达增加。,1周后结蛋白(dnbi)(desmin)和仅平滑肌肌动蛋白(d-smooth muscle actin，sMA)在肾间质表达进行性增加。间质单核巨噬细胞浸润在2周开始，同时胶原I、胶原、层连蛋白(1aminin)和FN在肾间质内聚积。,第四十页，共八十三页。,3.5.庆大霉素引起(ynq)的肾小管损伤和间质纤维化动物模型,庆大霉素引起的肾小管损伤是其造成(zo chn)急性肾衰竭的主要原因。,给药方式(fngsh)有皮下注射、肌肉注射或腹腔内注射，给药剂量80 mg400 ml/d)，用药时间4-14 d,观察到停药后30 d出现肾问质纤维化。,Wistar大鼠连续2 d皮下注射庆大霉素250 mg(kg/d)，观察到4 d时肾问质纤维化最明显，28 d时恢复正常。,第四十一页，共八十三页。,3.6.镇痛药肾病(shn bn)动物模型,用雌性Fischer 344大鼠，阿司匹林230 m(kgd)和扑热息痛380 m(kgd)溶解于饮水，持续给药65周。最早出现(chxin)肾乳头的结构损伤，并累及肾间质细胞和基质，随后可见到肾间质纤维化和肾小管萎缩。,3.7.蛋白(dnbi)超负荷引起的肾间质纤维化动物模型,大鼠和小鼠