LPS诱导的肺部炎症模型(小鼠/大鼠)

发布时间：2025-06-10 08:19:14 阅读量：8 作者：生物检测中心

LPS诱导的肺部炎症模型（小鼠/大鼠）检测项目详解

LPS（脂多糖）诱导的肺部炎症模型是研究急性肺损伤（ALI）、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）及肺部炎症反应机制的经典实验模型。通过气道内滴注或雾化吸入LPS，可快速、可靠地在小鼠或大鼠中诱发以中性粒细胞浸润、炎性介质释放、肺水肿和屏障功能障碍为特征的肺部炎症。以下是该模型构建后需进行的核心检测项目：

一、 模型构建关键参数

  • 动物品系： 常用C57BL/6小鼠、BALB/c小鼠、SD大鼠、Wistar大鼠。需明确品系。
  • LPS来源与剂量： 大肠杆菌O55:B5或O111:B4最常用。剂量需优化（小鼠气道滴注：1-10 mg/kg；大鼠气道滴注：5-15 mg/kg；雾化吸入浓度通常为0.5-5 mg/mL）。
  • 诱导途径：
    • 气管内滴注： 最常用，需麻醉动物，操作需熟练以减少损伤。
    • 雾化吸入： 更接近生理暴露，但设备要求高。
    • 鼻腔滴注： 操作简便，但部分LPS可能滞留于鼻腔。
  • 取样时间点： 根据研究目的设定（如造模后6h, 12h, 24h, 48h, 72h）。炎症因子通常在6-24h达峰，细胞浸润高峰在24-48h。

二、 核心炎症水平与介质检测

  1. 支气管肺泡灌洗液分析：

    • 总细胞计数： 评估炎症细胞浸润总量。
    • 细胞分类计数 (Diff-Quik/Giemsa染色)： 关键指标！计算中性粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞百分比和绝对数量。中性粒细胞显著升高是LPS诱导炎症的标志。
    • 总蛋白浓度 (BCA法或Bradford法)： 反映肺泡毛细血管屏障损伤程度和血管通透性增加。
    • 炎性细胞因子检测：
      • 促炎因子： TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8 (啮齿类同源物为KC/CXCL1或MIP-2/CXCL2) - ELISA或Luminex检测。反映炎症级联反应强度。
      • 抗炎因子： IL-10 - 评估机体抗炎反应。
    • 趋化因子检测： MCP-1/CCL2（单核细胞趋化）, KC/CXCL1, MIP-2/CXCL2（中性粒细胞趋化）等 - ELISA检测。
    • 酶活性检测： 髓过氧化物酶（MPO） - 中性粒细胞活化标志物（可通过BALF或肺组织匀浆检测）。

  2. 肺组织匀浆检测：

    • 炎性细胞因子与趋化因子： TNF-α, IL-1β, IL-6, KC, MIP-2, MCP-1等（ELISA/Luminex）。
    • 髓过氧化物酶活性测定： 定量评估肺组织中中性粒细胞的聚集和活化程度。

三、 氧化应激与损伤指标

  1. 肺组织/血清/BALF：
    • 丙二醛水平测定： 脂质过氧化产物，反映氧化损伤程度（常用TBA法）。
    • 抗氧化酶活性测定：
      • 超氧化物歧化酶（SOD）
      • 谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）
      • 过氧化氢酶（CAT）
    • 总抗氧化能力测定。

四、 肺水肿与血管通透性评估

  1. 肺湿/干重比值：
    • 方法： 取相同肺叶称重（湿重），65-80°C烘箱干燥至恒重（干重），计算比值。
    • 意义： W/D比值升高直接反映肺水肿严重程度。
  2. 肺组织伊文思蓝渗出试验：
    • 方法： 尾静脉注射伊文思蓝染料（EB），一定时间后取肺组织，检测肺组织中EB含量（分光光度法）。
    • 意义： EB与血浆白蛋白结合，其肺组织含量定量反映肺泡-毛细血管屏障损伤程度和血管通透性增加。

五、 肺组织病理学检查

  1. 大体观察： 肺组织充血、出血、实变（肺不张）。
  2. 组织切片制备：
    • 固定： 气管内灌注固定液（常用4%多聚甲醛）或取肺组织浸入固定液。
    • 包埋切片： 石蜡包埋切片或冰冻切片。
    • 染色：
      • 苏木素-伊红染色： 评估基本病理变化（炎症细胞浸润、肺泡壁增厚、肺泡腔渗出/出血、肺不张、微血栓形成）。
      • 免疫组织化学/免疫荧光染色： 定位特异性蛋白表达（如炎症因子、粘附分子ICAM-1/VCAM-1、细胞标志物Ly6G/F4/80/CD68、紧密连接蛋白ZO-1/Occludin）。
  3. 病理学评分：
    • 常用指标： 中性粒细胞浸润、肺泡壁增厚、肺泡腔渗出/出血、肺不张。
    • 方法： 盲法、半定量评分（如0-4分制），综合评价肺部炎症损伤程度。

六、 肺功能评估（可选，较复杂）

  • 全身体积描记系统： 无创评估清醒动物呼吸模式（呼吸频率、潮气量、每分通气量、吸气/呼气时间）。
  • 强制振荡技术： 麻醉插管动物，评估气道阻力、肺组织弹性阻力（肺顺应性）等机械力学指标。LPS模型常伴有肺顺应性下降。

七、 关键信号通路分子检测

  • Western Blot / qRT-PCR：
    • NF-κB通路： p65核转位、IκBα磷酸化/降解。
    • MAPK通路： ERK, JNK, p38的磷酸化水平。
    • NLRP3炎性小体相关蛋白： NLRP3, ASC, Caspase-1 p20, IL-1β成熟体。
  • 免疫组化/免疫荧光： 上述通路关键分子的组织定位。

结论：

LPS诱导的肺部炎症模型检测项目需系统性覆盖炎症核心环节。BALF细胞计数（尤其中性粒细胞）和细胞因子检测是核心定量指标，肺湿干重比评估水肿，组织病理学（H&E染色及评分）是形态学金标准。 根据研究目的选择氧化应激、信号通路及肺功能等深入指标。精心设计实验方案并严格控制操作是关键。该模型为阐明肺部炎症机制及评估抗炎药物/干预措施提供了重要平台。