腺嘌呤诱导大鼠慢性肾功能不全模型的建立及检测项目分析
一、引言
慢性肾功能不全(Chronic Renal Failure, CRF)是多种肾脏疾病发展的终末阶段,以肾小球滤过率下降、氮质血症、电解质紊乱和肾组织结构破坏为主要特征。腺嘌呤(Adenine)因其在体内代谢产生难溶性物质2,8-二羟基腺嘌呤(2,8-DHA),在肾小管内沉积并引发肾小管间质炎症和纤维化,被广泛用于建立大鼠慢性肾功能不全模型。该模型稳定、重复性好,是研究慢性肾病发病机制及药物干预的常用模型。
二、模型建立方法
- 动物选择:成年SD或Wistar大鼠,体重180–220 g
- 造模剂:腺嘌呤(纯度≥98%)
- 给药方式:灌胃或混入饲料
- 剂量:150–300 mg/kg/d,持续14–28天
- 对照组:给予等体积溶剂(如0.5%羧甲基纤维素钠溶液)
三、检测项目(重点)
为全面评估模型是否成功建立及肾功能损伤程度,需进行以下检测:
1. 一般状态观察
- 体重变化
- 摄食量、饮水量
- 精神状态、活动度
- 尿量变化(多尿或少尿)
2. 血液生化检测
3. 尿液检测
- 24小时尿蛋白定量(考马斯亮蓝法/双缩脲法)
- 尿肌酐(Ucr) → 计算肌酐清除率(Ccr): Ccr (mL/min)=尿肌酐×尿量血肌酐×1440Ccr(mL/min)=血肌酐×1440尿肌酐×尿量
- 尿NAG酶:肾小管损伤标志物
- 尿β2-微球蛋白:近端肾小管功能损伤指标
4. 肾脏组织病理学检测
- HE染色:观察肾小球硬化、肾小管扩张/萎缩、间质炎症细胞浸润
- PAS染色:显示基底膜增厚、系膜基质增生
- Masson三色染色:胶原纤维沉积(蓝色),评估肾纤维化程度
- Sirius Red染色:定量分析Ⅰ/Ⅲ型胶原表达
- 免疫组化/免疫荧光:
- α-SMA(肌成纤维细胞活化)
- TGF-β1(促纤维化因子)
- NF-κB(炎症通路激活)
- Caspase-3(细胞凋亡)
5. 分子生物学检测
- qRT-PCR:
- 纤维化基因:
Col1a1
,Col3a1
,Fibronectin
,α-SMA
- 炎症因子:
TNF-α
,IL-6
,IL-1β
- 氧化应激:
SOD2
,GPx1
,HO-1
- 纤维化基因:
- Western Blot:
- TGF-β/Smad通路蛋白(Smad2/3, p-Smad)
- NF-κB通路(p65, IκBα)
- 凋亡相关(Bax/Bcl-2, Cleaved Caspase-3)
6. 氧化应激指标
- MDA(丙二醛):脂质过氧化产物
- SOD(超氧化物歧化酶):抗氧化酶活性
- GSH(谷胱甘肽):还原型抗氧化物质
7. 肾功能影像学(可选)
- 肾脏超声:观察肾脏大小、皮质回声增强
- Micro-CT:三维重建肾脏结构(需造影剂)
四、模型成功标准
- 生化指标:Scr ≥ 80 μmol/L,BUN ≥ 20 mmol/L(较对照组升高2倍以上)
- 病理特征:肾小管广泛结晶沉积、间质纤维化评分 ≥ 2级
- 尿蛋白:显著升高(>30 mg/24h)
五、注意事项
- 腺嘌呤毒性:剂量过高可致急性肾损伤甚至死亡,需预实验确定最佳剂量。
- 结晶沉积:肾组织切片中可见针状2,8-DHA结晶(偏振光下双折光性)。
- 时间窗:纤维化在给药后3–4周最明显,需合理设计取材时间点。
六、应用方向
- 慢性肾病发病机制研究(炎症、纤维化、氧化应激)
- 药物筛选(ACEI/ARB、抗纤维化中药、抗氧化剂等)
- 肾脏保护剂药效学评价
七、结论
腺嘌呤诱导的大鼠CRF模型通过多维度检测(生化、尿液、病理、分子),可全面模拟人类慢性肾病的病理生理过程。重点关注血肌酐、BUN、肾组织纤维化评分及炎症因子表达,为研究提供可靠的技术平台。
参考文献(示例):
- Yokozawa T., et al. Nephron. 1986.
- Ali B.H., et al. Toxicology. 2013.
- 张明, 等. 腺嘌呤致慢性肾衰模型的研究进展. 《中国药理学通报》. 2020.
如需具体实验操作流程或检测试剂盒货号,可进一步补充说明!