前言
腎盂腎炎(pyelonephritis)又稱上尿路感染,是病原微生物侵入腎盂、腎間質(zhì)和腎實質(zhì)所引起的炎癥性病變,好發(fā)于女性,男:女為1 : 10。根據(jù)臨床病程及癥狀,腎盂腎炎可分為急性及慢性兩期。急性腎盂腎炎若治療不當(dāng)??蓮?fù)發(fā)或轉(zhuǎn)為慢性,最終進(jìn)入慢性腎功能不全階段。雖然隨著疾病譜的變化,以腎盂腎炎為基礎(chǔ)病變導(dǎo)致慢性腎功能不全的比例逐漸下降,但腎盂腎炎的發(fā)病率、復(fù)發(fā)率以及急性腎盂腎炎的轉(zhuǎn)慢率并未見降低。因此,制作與人類腎盂腎炎相似的動物模型,從發(fā)病機(jī)制上認(rèn)識腎盂腎炎,研究行之有效的治療方案是一項很有意義的工作。
部分造模方法
使用動物:小鼠
【造模機(jī)制】:
大腸埃希菌由膀胱經(jīng)不完全梗阻輸尿管逆行感染,早期可致單側(cè)急性腎盂腎炎病變,晚期可致慢性腎盂腎炎病變。病理可見患側(cè)腎臟變性萎縮,機(jī)體細(xì)胞免疫功能紊亂,抑制性T細(xì)胞功能低下,免疫球蛋白lgA、lgM增加,免疫活性細(xì)胞浸潤,導(dǎo)致腎臟免疫病理損傷,造成腎組織結(jié)構(gòu)的溶解,最終腎臟完全萎縮。
【造模方法】:
1.動物 選用雄性C57BL/6J小鼠(體重18~20g)。
2.模型制備 造模前制備菌液,大腸埃希菌采用O111B4標(biāo)準(zhǔn)菌株,肉湯培養(yǎng)基,并對大腸埃希菌進(jìn)行鑒定。在接種動物前,將細(xì)菌接種于 一只小鼠腎臟,24小時取患腎細(xì)菌,將該增毒后的細(xì)菌溶于無菌鹽水中,用比濁法調(diào)菌液濃度為2×106~6×106/ml,立即接種模型動物。小鼠術(shù)前禁水24小時,常規(guī)消毒,下腹部正中切口1.0cm。暴露右側(cè)輸尿管,用縫合線將其拉向右側(cè),并固定于腹壁外;擠出膀胱內(nèi)殘尿,向膀胱內(nèi)注入大腸埃希菌懸液約0.2ml,縫合腹部切口,24小時后拆去右側(cè)腹壁外輸尿管的固定線。單純梗阻組:手術(shù)后膀胱內(nèi)不注射菌液,以等量生理鹽水代替。
3.樣本采集和指標(biāo)測定 術(shù)后6、12、24、48小時,3、5、7、15、30天,2、3、4、5個月處死;單純梗阻組分別術(shù)后1、3、5天處死。
4.觀察指標(biāo) ①腎臟重量:稱量雙腎重囂,計算所占體重比。②細(xì)菌培養(yǎng):尿及心臟血液定性培養(yǎng)。雙腎按1g腎重量相當(dāng)于1ml鹽水體積計算,補(bǔ)加鹽水至1ml,制成勻漿,系列稀釋后定量培養(yǎng),以每毫克腎組織所占的細(xì)菌數(shù)(個/mg),表示腎臟菌量。③血清檢測:用單向擴(kuò)散法將羊抗鼠IgG制成瓊脂擴(kuò)散板,打孔向孔中加入血清,以擴(kuò)散環(huán)直徑表示血清IgG相對含量。④血清大腸埃希菌凝集效價測定:將大腸埃希菌O111B4溶于5%甲醛,用比濁法使其濃度為1012/ml,將血清倍比稀釋,玻片凝集,以凝集的最大稀釋倍數(shù)表示血清抗大腸埃希菌凝集效價。⑤腎臟形態(tài)觀察:取部分腎組織,立即固定于10%中性甲醛24小時以上,常規(guī)石蠟切片,H&E染色觀察腎臟組織結(jié)構(gòu)改變。動物處死后迅速分離腎臟,并立即凍于液氮中,冷凍切片,丙酮固定,檢測IgG沉積及菌體抗原存在。
【模型特點】:
1.此模型可觀察從急性感染到慢性萎縮整個腎盂腎炎發(fā)展的全過程。尿細(xì)菌培養(yǎng)6小時起即出現(xiàn)陽性,一直持續(xù)到30天?;寄I感染2天內(nèi)腎盂黏膜即出現(xiàn)廣泛性化膿灶,髓質(zhì)可見不同程度中性粒細(xì)胞浸潤;7天后病變面積更加廣泛,出現(xiàn)化膿灶和壞死灶30天轉(zhuǎn)為慢性炎癥細(xì)胞彌漫性浸潤;60天轉(zhuǎn)為局灶性;90天后患腎極度萎縮,腎組織嚴(yán)重破壞。免疫組化染色觀察30天菌體抗原lgG有沉積,至90天仍有IgG沉積。
2.該模型動物健康側(cè)的腎臟未患病,便于從感染機(jī)會、變化程度、腎臟重量等方面形成良好的自身對照。健康腎可代償,進(jìn)行長期觀察。健康腎始終未見lgG沉積,未受病變累及,說明本模型無自身免疫因素的參與。人類腎盂腎炎大多為大腸埃希菌逆行感染,且病變多為單側(cè)或一輕一重,形成慢性腎盂腎炎,多有梗阻、反流等因素存在。故此模型代表性強(qiáng)。
3.由于小鼠能長期存活,能夠動態(tài)觀察,便于獲得每個階段的血清學(xué)、免疫學(xué)、細(xì)菌學(xué)、病理學(xué)等多學(xué)科材料,為慢性腎盂腎炎的基礎(chǔ)研究及防治提供了良好的實驗動物模型。
【模型評估和應(yīng)用】:
腎盂腎炎是泌尿系統(tǒng)常見病、多發(fā)病,慢性腎盂腎炎由于病程長、反復(fù)發(fā)作,防治難度大,多預(yù)后不理想。單側(cè)逆行性大腸埃希菌感染的慢性腎盂腎炎模型從致病菌、感染途徑、病理和免疫改變等方面均與人類慢性腎盂腎炎相似,造模方法簡單,重復(fù)性好,感染率高,病變顯著且均一,是研究人類慢性腎盂腎炎病理變化及病變機(jī)制的理想動物模型。
參考文獻(xiàn):
1.孫建實,栗德林,邱曉彥,等.實驗性腎盂腎炎動物模型的建立與發(fā)病機(jī)制及中藥治療的研究.中醫(yī)藥信息,1997, 14(1):45-46
2.楊柳竹,寧越峰,李有華.實驗性慢性腎盂腎炎小鼠免疫功能的研究.河北醫(yī)學(xué),1999,5(1): 15-18
3.楊培,郭兆安,張其蘭. 清利沖劑治療急性腎盂腎炎動物模型的實驗研究.中國中西醫(yī)結(jié)合腎病雜志,2003, 4 (6):330-331
4.周棟,孫偉,何偉明,等.急性腎盂腎炎大鼠模型的建立與觀察中國中醫(yī)藥信息雜志,2007,14 (1):30-32
5.侯芳玉,高慶英,郭超.大鼠急性逆行性腎盂腎炎模型的制作.中國實驗動物學(xué)雜志,1998,8 (1):31-34
6.Gupta A,Sharma S,Nain CK,et al. Reactive oxygen species-mediated tissue injury in experimental ascending pyelonephritis. Kidney Int, 1996,49 (1):26-33
7.Tittel AP, Heuser C, Kurts C. Mouse model for pyelonephritis. Curr Protoc Immunol, 2013, Chapter 15:Unit 15.23.1-9