DOCA诱导的高血压小鼠模型：原理与应用
一、 背景与意义
高血压是心血管疾病最重要的风险因素之一，深入研究其发病机制和防治策略至关重要。动物模型是连接基础研究与临床应用的桥梁。盐皮质激素（如醛固酮）过量是高血压的重要病理机制之一，尤其在盐敏感性高血压中扮演核心角色。DOCA（醋酸去氧皮质酮）是人工合成的强效盐皮质激素，DOCA-盐联合处理可诱导啮齿类动物产生稳定的、具盐敏感特征的高血压及相关终末器官损害，成为研究高盐摄入下盐皮质激素受体过度激活所介导的高血压及相关心血管、肾脏损伤的经典且重要的实验工具。
二、 模型构建方法
- 实验动物： 通常选用雄性C57BL/6、BALB/c或ICR等品系的小鼠。雌性小鼠因雌激素对血压的保护作用，建模效果可能不稳定。推荐使用8-12周龄的健康成年小鼠。
- 单侧肾脏切除： 绝大多数DOCA-盐模型构建方案包含此步骤：
- 目的：移除一个肾脏，降低整体的肾排泄能力，模拟肾功能受损状态，增强小鼠对盐皮质激素和盐负荷的敏感性，使高血压更容易诱导且更稳定。
- 操作：在严格无菌条件下，通过背部小切口暴露并游离左侧或右侧肾脏，小心结扎肾蒂血管和输尿管后，完整切除该侧肾脏。缝合切口，术后给予常规护理和镇痛药物。
- DOCA植入物制备与给药：
- 将DOCA粉末与载体（如医用级硅橡胶粘合剂、胆固醇/纤维素混合物）均匀混合。
- 将混合物压制成规定重量（DOCA含量通常为25-75 mg/kg体重）的小药丸或药片。
- 在无菌条件下，通过小鼠背部肩胛骨区域的皮下小切口，将DOCA植入物埋入皮下。切口缝合。
- 替代方案： 也可使用DOCA溶解于油性溶剂（如芝麻油）中，通过规律的皮下注射给药（例如，每周注射一次，剂量约为10-30 mg/kg/周）。皮下埋植可提供更稳定的药物释放。
- 盐水摄入：
- 在植入DOCA的同时（或在其后立即开始），将小鼠的饮用水由普通饮用水更换为1%氯化钠（NaCl）水溶液（含0.9% NaCl的生理盐水通常可直接作为饮用水供应）。
- 关键点： DOCA植入与盐水饮用必须同时进行，两者协同作用是诱导高血压的核心机制。
- 糖皮质激素替代（可选但推荐）：
- 目的：小鼠肾上腺切除后或DOCA植入会抑制内源性糖皮质激素分泌。为避免低糖皮质激素状态干扰模型，常进行替代治疗。
- 操作：可在饮用水中加入低剂量的地塞米松（约5 μg/mL）或维持生理浓度的皮质酮（约25 μg/mL）。
- 假手术对照组： 至关重要。小鼠接受单侧肾脏假切除手术（暴露肾脏但不切除）和/或皮下埋植不含DOCA的载体药丸，同时饮用普通水。
- 饲养与监测：
- 动物饲养于标准SPF级环境，温度、湿度、光照周期恒定。
- 自由采食标准啮齿动物饲料（注意避免使用特殊低钠或高钠饲料，除非实验设计需要）。
- 定期监测小鼠体重、状态、饮水量。
- 血压测量： 高血压通常在DOCA植入后1-2周内开始出现，并在4-6周达到稳定平台期。需使用可靠的尾套法无创血压测量系统或植入式无线遥测系统（金标准）监测血压动态变化。
- 终点指标采集： 根据实验目的，在模型建立成功后（如4-6周）收集样本：血压、心脏、血管、肾脏组织用于组织学（如纤维化、肥大、炎症）、分子生物学（如基因表达、蛋白水平、信号通路激活）和功能学（如血管反应性、离体心脏功能）等分析。尿液可用于蛋白尿、电解质等检测。
三、 模型特征与机制
- 高血压：
- 稳定且显著：收缩压通常比对照组升高20-60 mmHg甚至更高。
- 盐依赖性： 停止盐水供应（恢复饮用普通水）后，血压会显著下降，体现出典型的盐敏感性特征。
- 病理生理机制：
- 盐皮质激素受体过度激活： DOCA是强效盐皮质激素受体（MR）激动剂，模拟醛固酮过量状态。
- 钠潴留与体液容量扩张： MR激活导致远端肾小管和集合管上皮钠通道（ENaC）表达上调，钠重吸收增加；同时伴随盐水摄入，引起明显的钠水潴留，血容量扩张，是高血压的始动因素。
- 血管功能障碍： 长期MR激活和高血压促进血管内皮功能障碍（NO生物利用度降低）、血管平滑肌细胞增殖迁移、血管炎症和氧化应激增加，导致血管重构和阻力增加。
- 肾素-血管紧张素系统抑制： 由于容量扩张和血压升高，内源性肾素-血管紧张素系统（RAS）受到显著抑制，血浆肾素活性（PRA）和血管紧张素II水平极低。这是DOCA模型区别于RAS依赖性高血压模型（如Ang II灌注模型）的关键特征。
- 终末器官损害： 持续高血压导致心血管和肾脏损害：
- 心脏： 左心室肥厚（心肌细胞肥大和间质纤维化）。
- 血管： 主动脉、冠状动脉等大中动脉僵硬度和粥样硬化易感性增加（尤其在ApoE-/-背景小鼠中）；阻力小动脉重构。
- 肾脏： 肾小球硬化、肾小管间质炎症和纤维化、蛋白尿（尤其在长期模型中）。
四、 模型优势
- 机制特异性强： 直接靶向激活盐皮质激素受体通路，明确模拟盐皮质激素过量型高血压及其下游病理改变，是研究该类型高血压及相关靶器官损害（尤其是心脏和肾脏纤维化）的理想模型。
- 盐敏感性突出： 完美模拟人类盐敏感性高血压的核心特征。
- 稳定性与可重复性好： 操作流程相对标准化，诱导的高血压水平较高且持续时间长（可达数月），终点指标显著且易于检测。
- 便于研究盐负荷效应： 盐水摄入是模型建立必要条件本身也是干预因素，便于研究高盐饮食对特定病理过程的促进作用。
- 适用于药效评价： 广泛用于靶向MR拮抗剂（如螺内酯、依普利酮）以及其他降压药（如利尿剂）在盐皮质激素依赖性高血压中的疗效和机制研究。
五、 模型局限性及注意事项
- 肾脏切除的混杂效应： 单肾切除本身会导致适应性肾脏肥大和功能改变，可能部分独立于DOCA-盐作用影响结果解读。有时可采用未切除肾脏的DOCA-盐模型（尤其是大鼠），但小鼠模型通常需要切肾以获得稳定高血压。
- 糖皮质激素干扰： DOCA植入会抑制内源性皮质酮分泌。尽管进行替代治疗是标准流程，但替代剂量是否完全生理、替代物本身可能的作用（如消炎）仍需谨慎考虑。
- 模型强度： 诱导的高血压水平通常非常高，可能超过了人类多数高血压的病理程度。
- 操作复杂性： 需要进行手术（肾切除、皮下埋植）和特殊的饮水管理，操作相对复杂，需要良好的手术技巧和动物护理。
- 品系差异： 不同品系小鼠对DOCA-盐诱导高血压的敏感性存在差异（如C57BL/6相对敏感）。选择品系需谨慎。
- 非血流动力学效应： MR激活除了影响电解质平衡和血压，还具有直接的促炎、促纤维化作用（尤其在心血管和肾脏组织），这些作用可能部分独立于血压升高，在实验设计时需考虑。
六、 主要应用场景
- 盐敏感性高血压发病机制研究： 探索MR激活、钠处理、血管功能和炎症等在高血压发生发展中的作用。
- 盐皮质激素受体（MR）信号通路研究： 研究MR激活下游的分子和细胞机制。
- 靶器官损害机制研究： 重点研究心脏纤维化/肥厚、血管重构和僵硬度增加、肾脏纤维化/炎症的具体机制。
- 新型MR拮抗剂开发与评价： 评价候选药物降压疗效及对心血管、肾脏保护作用的核心临床前模型。
- 降压药物药效学研究： 评价不同类别降压药（尤其是利尿剂、MR拮抗剂）在该特定类型高血压模型中的作用。
- 营养干预研究： 探究不同盐摄入水平或其他膳食成分对盐皮质激素型高血压的影响。
七、 结论
DOCA-盐诱导的高血压小鼠模型通过模拟盐皮质激素过量和高盐摄入状态，稳定诱导出具有显著盐敏感特征的持续性高血压，并伴随典型的心血管和肾脏靶器官损害。虽然存在手术操作、肾脏切除混杂效应等局限性，该模型凭借其明确的机制特异性、突出的盐敏感性以及良好的稳定性和可重复性，仍然是研究盐皮质激素受体依赖性高血压、盐敏感性高血压、及相关心血管、肾脏损伤机制和干预策略的不可或缺且极具价值的临床前研究工具。在使用该模型时，精心设计实验（包括严格的对照组设置）和充分考虑其局限性对于获得可靠的研究结论至关重要。