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大鼠慢性阻塞性肺疾。–OPD)模型:研究呼吸系統(tǒng)疾病的實(shí)驗(yàn)基石时间:2025-07-10 【原创】 慢性阻塞性肺疾。–OPD)作為全球第三大死亡原因,其特征是慢性氣道炎癥、黏液高分泌、氣道重塑和肺氣腫,導(dǎo)致肺功能進(jìn)行性下降。由于人體研究的局限性,大鼠COPD模型成為探索疾病機(jī)制、驗(yàn)證治療靶點(diǎn)及開發(fā)新藥的關(guān)鍵工具。 模型構(gòu)建的核心方法 當(dāng)前主流的大鼠COPD模型構(gòu)建以“吸煙+脂多糖(LPS)聯(lián)合誘導(dǎo)”為主。實(shí)驗(yàn)通常選用健康雄性SD大鼠,體重190-230g。建模分為兩個(gè)階段: 急性炎癥誘導(dǎo):第1天和第14天,通過氣管插管向大鼠肺部注入200μg/kg的LPS溶液,激活氣道上皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞,模擬人類急性呼吸道感染。 慢性煙霧暴露:第2-13天及第15-28天,將大鼠置于密閉煙熏箱中,每日吸入15支香煙煙霧45分鐘,煙霧濃度控制在100-120mg/m³,模擬長期吸煙環(huán)境。部分研究還會(huì)在熏煙后用冷空氣刺激,加劇氣道損傷。 模型驗(yàn)證的關(guān)鍵指標(biāo) 病理學(xué)特征:HE染色顯示模型組大鼠肺組織結(jié)構(gòu)紊亂,肺泡間隔增厚,肺泡腔擴(kuò)大,形成肺氣腫;氣管和支氣管纖毛脫落,黏液腺增生,管腔內(nèi)黏液分泌增加。 炎癥因子檢測:支氣管肺泡灌洗液(BALF)中IL-6、IL-1β、TNF-α等促炎因子水平顯著升高,反映氣道慢性炎癥。 肺功能評(píng)估:通過氣道阻力與肺順應(yīng)性檢測系統(tǒng),模型組大鼠表現(xiàn)出氣道高反應(yīng)性和肺順應(yīng)性下降,與人類COPD的通氣功能障礙一致。 免疫細(xì)胞分析:流式細(xì)胞術(shù)檢測顯示,模型組大鼠外周血中CD4+IL-17+Th17細(xì)胞比例增加,而CD4+CD25+FoxP3+Treg細(xì)胞比例下降,提示Th17/Treg免疫失衡參與疾病進(jìn)展。 模型的應(yīng)用價(jià)值 大鼠COPD模型已廣泛應(yīng)用于疾病機(jī)制研究。例如,通過該模型發(fā)現(xiàn),長期煙霧暴露可激活NLRP3炎癥小體,促進(jìn)IL-1β分泌,加劇氣道炎癥;而阻斷TGF-β信號(hào)通路可減輕氣道重塑和肺氣腫。此外,模型還用于評(píng)價(jià)新藥療效,如某中藥復(fù)方通過抑制NF-κB通路,顯著降低模型大鼠BALF中的炎癥因子水平,改善肺功能。 挑戰(zhàn)與展望 盡管大鼠COPD模型在模擬人類疾病方面取得顯著進(jìn)展,但仍存在局限性,如大鼠氣道結(jié)構(gòu)與人類存在差異,且模型多聚焦于吸煙誘導(dǎo)的Th2型炎癥,難以完全覆蓋COPD的異質(zhì)性。未來,結(jié)合基因編輯技術(shù)構(gòu)建人源化模型,或利用類器官技術(shù)構(gòu)建體外氣道模型,將進(jìn)一步提升研究的精準(zhǔn)性和轉(zhuǎn)化價(jià)值。 |