暴露式与非暴露式气管滴注方法建立小鼠急性肺损伤模型及其效果比较

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[文章编号] 1671-587Ⅹ(2012)03-0414-05[收稿日期] 2012-01-04[基金项目] 国家自然科学基金资助课题(81100030)[作者简介] 苗雨丹(1977-),女,吉林省白城市人,讲师,医学硕士,主要从事临床解剖学方面的研究。

[通信作者] 李 波(Tel:0431-85619466,E-mail:lbo@jlu.edu.cn);董春玲(Tel:0431-88796820,E-mail:dongchunling@gmail.com)网络出版时间: 2012-04-17 09:13网络出版地址: http://www.cnki.net/kcms/detail/22.1342.r.20111101.0911.004.html暴露式与非暴露式气管滴注方法建立小鼠急性肺损伤模型及其效果比较苗雨丹1,董春玲2,刘 玲1,夏长丽1,苏 略1,李 波1(1.吉林大学白求恩医学院人体解剖学系,吉林长春130021;2.吉林大学第二医院呼吸内科,吉林长春130041)[摘 要] 目的:比较暴露式与非暴露式气管滴注方法建立的小鼠急性肺损伤(ALI)模型的各种指标,确立更有效的气管滴注方法。

方法:45只健康雄性C57/BL6小鼠随机分为对照组、非暴露组和暴露组,每组15只。

以脂多糖(LPS)作为刺激物,非暴露组和暴露组小鼠分别采用非暴露式和暴露式气管滴注方法建立ALI模型,造模后24h进行支气管肺泡灌洗液(BALF)生化指标检测、BALF细胞分类计数、肺湿/干重(W/D)比值测定以及肺组织病理形态学观察。

结果:暴露组小鼠造模的成功率(100%)高于非暴露组(86.7%)。

与对照组比较,非暴露组和暴露组小鼠BALF中总蛋白浓度、碱性磷酸酶(ALP)和乳酸脱氢酶(LDH)活性、中性粒细胞数量以及肺W/D比值显著升高(P<0.05);暴露组小鼠BALF总蛋白浓度、ALP和LDH活性、中性粒细胞数量以及肺W/D比值明显高于非暴露组(P<0.05)。

非暴露组小鼠主要表现为肺间质水肿;暴露组小鼠主要表现为渗出性肺水肿。

结论:暴露式气管滴注方法对于建立小鼠ALI模型更有效。

[关键词] 气管滴注;急性肺损伤;脂多糖;小鼠[中图分类号] R563 [文献标志码] AEstablishment of mouse model of acute lung injury withexposed and non-exposed intratracheal instillationsand effectiveness comparisonMIAO Yu-dan1,DONG Chun-ling2,LIU ling1,XIA Chang-li 1,SU Lue1,LI Bo1(1.Department of Human Anatomy,Norman Bethune College of Medicine,Jilin University,Changchun130021,China;2.Department of Respiratory Medicine,Second Hospital,Jilin University,Changchun 130041,China)Abstract:Objective To compare the various indexes of mouse models of acute lung injury(ALI)established byexposed and non-exposed intratracheal instillations in order to confirm which method was more suitable.Methods Forty-five male mice were randomly divided into control group,non-exposed group and exposed group.There were fifteen mice in each group.The mice in both non-exposed and exposed groups were instilled withlipopolysaccaride(LPS)to establish ALI models by non-exposed and exposed intratracheal instillations,respectively.The detection of biochemical indexes in bronchoalveolar lavage fluid(BALF),differential cell counting414第38卷 第3期2012年5月吉 林 大 学 学 报 (医 学 版)Journal of Jilin University(Medicine Edition)Vol.38No.3 May 2012in BALF,lung wet/dry weight(W/D)ratio,and pathomorphological observation of lung tissue were performed 24h after intratracheal instillation.Results The success rate in establishing the mouse ALI model in exposed group(100%)was higher than that in non-exposed group(86.7%).The total protein concentration in BALF,thealkaline phosphatase(ALP)and lactate dehydrogenase(LDH)activities,the amount of neutrophils in BALF,andlung W/D ratio were significantly increased in non-exposed and exposed groups compared with control group(P<0.05).The total protein concentration in BALF,the ALP and LDH activities,the amount of neutrophils in BALFand lung W/D ratio in exposed group were significantly higher than those in non-exposed group(P<0.05).Thepathological changes in non-exposed group were characterized by pulmonary interstitial edema,but the exudativepulmonary edema was shown in exposed group.Conclusion The exposed intratracheal instillation is proved to bemore suitable to establish the mouse model of ALI.Key words:intratracheal instillation;acute lung injury;lipopolysaccharide;mice 急性肺损伤(acute lung injury,ALI)和急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distresssyndrome,ARDS)是指心源性以外的各种肺内外致病因素所诱发的过度炎症反应、肺泡和毛细血管膜结构损伤以及氧合功能严重障碍的临床综合征。

ALI和ARDS属于同一疾病过程的2个发展阶段,ALI代表早期、病情相对较轻的阶段,而ARDS代表ALI发生后期病情较严重的阶段,是严重的ALI。

迄今,ALI/ARDS的发病机制尚未完全阐明,临床上对于ALI/ARDS患者除肺保护性机械通气外并没有其他有效的治疗手段,ALI/ARDS的死亡率仍然高达约50%[1]。

动物模型的建立及其应用对于进一步揭示ALI/ARDS发病机制、提高诊疗效率具有重要意义[2]。

内毒素是革兰氏阴性细菌细胞外膜成分,主要致病物质是脂多糖(lipopolysaccharide,LPS),LPS进入机体可建立感染后的ALI模型。

1923年Kimura首次用气管滴注法研究了煤焦油对兔子和豚鼠的致瘤性[3-5]。

从上世纪的七十年代起,气管滴注法得到了广泛的应用。

依据是否暴露气管,气管滴注法可以分为非暴露式和暴露式2种。

非暴露式气管滴注法是将滴注用的导管通过喉部插入气管内进行滴注;而暴露式气管滴注法是指在实验动物的颈腹面切个小口暴露出气管,用针头直接刺入气管进行滴注。

目前,非暴露式和暴露式气管滴注法在建立ALI动物模型方面均得到了广泛的应用[6-7]。

但至今为止,对于2种气管滴注方法的造模效果尚缺乏客观、系统的评价。

本研究采用非暴露式和暴露式(改进后)气管滴注方法建立内毒素性小鼠ALI模型,对2种气管滴注方法造模的成功率及其效果进行客观、系统的评价。

同时确立一种更加行之有效的气管滴注方法,旨在为阐明ALI的发病机制奠定理论基础。

1 材料与方法1.1 动物和试剂 45只成年雄性C57/BL6小鼠,6~8周龄,体质量18~22g,由吉林大学白求恩医学院实验动物中心提供。

LPS(B.E.coli 055∶B5)购自Sigma公司。

实验设计经动物保护委员会同意,动物使用和处理遵照美国国立卫生署颁布的“实验动物关护和使用指南”。

1.2 实验分组及模型制备 45只健康雄性C57/BL6小鼠随机分为对照组、非暴露组和暴露组,每组15只。

以LPS作为刺激物,非暴露组和暴露组分别采用非暴露式和暴露式气管滴注方法建立ALI模型。

各组于造模后24h收集标本。

每只小鼠腹腔注射100μL戊巴比妥钠(10g·L-1)进行麻醉,麻醉生效后进行非暴露式或暴露式气管滴注。

非暴露式气管滴注方法同文献[8],将末端连有1mL注射器的无菌塑料管经口插入气管内,滴注100μL LPS溶液(溶于生理盐水,5mg·kg-1);暴露式气管滴注方法进行适当改进,小鼠头向上仰卧于一块木板上,木板倾斜与水平面呈50°角,在小鼠颈部做一纵行切口,暴露气管,使用末端连有1mL注射器的小儿头皮针,经气管壁插入气管内,将预先吸好的100μL LPS溶液以及100μL空气快速滴注至小鼠肺内。