pBDL诱导的小鼠或大鼠肝纤维化模型

发布时间:2025-06-30 18:16:08 阅读量:4 作者:生物检测中心

以下是一篇关于部分胆总管结扎(pBDL)诱导小鼠/大鼠肝纤维化模型的完整学术文章,内容严格避免涉及任何企业或商品名称:


部分胆总管结扎(pBDL)诱导肝纤维化动物模型的建立与应用

摘要

部分胆总管结扎(Partial Bile Duct Ligation, pBDL)是一种通过手术干预诱导胆汁淤积性肝损伤的经典动物模型,可稳定模拟人类胆道梗阻相关肝纤维化进程。该模型以可控的胆管阻塞引起胆管上皮细胞增生、炎症反应及胶原沉积,适用于胆道疾病相关肝纤维化机制研究和药物评价。本文系统阐述pBDL模型的建立方法、病理特征、适用场景及技术要点。


1. 引言

肝纤维化是慢性肝损伤的修复性反应,表现为细胞外基质(ECM)过度沉积。为研究胆道疾病(如原发性硬化性胆管炎、胆道闭锁)的纤维化机制,需建立可靠的胆汁淤积动物模型。pBDL通过选择性结扎部分胆总管分支,保留另一分支通畅,在诱导局部肝叶纤维化的同时避免动物急性肝功能衰竭,显著提高存活率。


2. 模型建立方法

2.1 实验动物

  • 物种选择:成年雄性C57BL/6小鼠(18-22g)或SD/Wistar大鼠(200-250g)
  • 术前准备:禁食6小时,自由饮水;手术台预热至37℃维持体温。
 

2.2 手术步骤

  1. 麻醉:腹腔注射麻醉剂(如戊巴比妥钠)诱导麻醉。
  2. 开腹:腹部剃毛消毒,沿腹中线作1.5cm(小鼠)或3cm(大鼠)切口。
  3. 暴露胆总管:轻柔拨开肠管,定位胆总管(肝门区透明管状结构)。
  4. 部分结扎
    • 识别胆总管分叉为左右两支(小鼠)或肝叶分支(大鼠)。
    • 用无菌缝合线结扎其中一支胆管(通常选择左外侧叶胆管)。
    • 确保结扎紧密但避免管道撕裂(图1A)。
  5. 关腹:生理盐水冲洗腹腔,缝合肌层与皮肤。
 

2.3 术后护理

  • 单笼饲养,保暖至苏醒。
  • 术后3天给予含抗生素的饮用水预防感染。
  • 每日评估动物状态(活动度、伤口愈合)。
 

3. 纤维化进展与病理特征

3.1 时间进程

时间点 病理变化
第3天 胆管反应性增生,中性粒细胞浸润
第7天 门静脉区炎症加重,成纤维细胞活化
第14天 显著胶原沉积(I/III型),纤维间隔形成
第28天 成熟纤维化,部分发展为肝硬化

3.2 组织学验证

  • 染色方法
    • H&E:评估炎症浸润及胆管增生。
    • Sirius Red:胶原纤维定量(图1B)。
    • 免疫组化:α-SMA(活化的肝星状细胞标志物)、CK19(胆管上皮细胞)。
  • 典型表现
    • 结扎肝叶:门静脉区扩张,胆管数量增加(>10个/门静脉区),纤维间隔连接相邻门静脉区。
    • 非结扎肝叶:组织学基本正常,作为内对照。
 

4. 模型优势与局限性

4.1 核心优势

  • 高度靶向性:病变局限于结扎肝叶,非结扎肝叶维持正常功能。
  • 可重复性强:纤维化进展时间窗明确(14天达高峰)。
  • 模拟人类疾病:病理特征与胆道梗阻性纤维化高度一致。
 

4.2 主要局限

  • 技术要求高:胆管解剖结构微小(尤其小鼠),需熟练显微操作。
  • 种属差异:大鼠胆管再生能力强于小鼠,纤维化程度更显著。
  • 不适用于:非胆道源性纤维化(如酒精性、病毒性肝炎)。
 

5. 应用方向

  1. 机制研究
    • 胆管上皮-间质转化(EMT)在纤维化中的作用
    • 胆汁酸信号通路(如FXR、TGR5)调控机制
  2. 药物评价
    • 抗纤维化化合物(如FXR激动剂、抗氧化剂)疗效验证
    • 靶向胆管增生的基因治疗策略评估
 

6. 技术注意事项

  1. 避免完全胆管结扎:完全结扎(BDL)易导致胆管破裂、腹膜炎及高死亡率。
  2. 精准识别胆管分支:术中可经胆囊注射染料(如亚甲蓝)辅助定位。
  3. 术后监测:血清生化指标(ALT、AST、总胆汁酸、碱性磷酸酶)动态评估肝损伤程度。
 

结论

pBDL模型通过精确模拟胆道梗阻的病理生理过程,为研究胆汁淤积性肝纤维化提供了稳定、可控的平台。其分区性病变特性允许研究者同时获取病变与正常肝组织样本,有助于深入解析纤维化进展中的分子事件。未来可结合基因编辑动物拓展其在靶点验证中的应用价值。


图1. pBDL模型关键步骤及病理表现

  • A:小鼠胆总管分叉示意图(左:结扎分支;右:保留分支)。
  • B:术后14天结扎肝叶Sirius Red染色(胶原纤维呈红色,×200)。
 

参考文献(示例,实际需补充完整)

  1. Tag et al. Hepatology. 2015. (胆管反应机制)
  2. Fickert et al. Gastroenterology. 2007. (pBDL病理标准化)
  3. Popov et al. Lab Invest. 2010. (种属差异比较)
 

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