顺铂诱导的急性肾衰模型（大鼠）

顺铂诱导的大鼠急性肾衰竭模型：检测项目详解

一、模型原理 顺铂（Cisplatin）是一种高效广谱抗肿瘤药物，其剂量限制性毒性为急性肾损伤（AKI），主要损害肾小管（特别是近曲小管）。单次腹腔注射顺铂可在大鼠中稳定诱发典型的急性肾小管坏死，模拟人类药物性AKI的病理生理过程。

二、核心检测项目（验证肾损伤的核心指标）

1. 肾功能指标 (血清/血浆)：

   • 血清肌酐 (SCr)： 评估肾小球滤过功能（GFR）下降的金标准。顺铂肾损伤时显著升高。
   • 血清尿素氮 (BUN/UREA)： 反映GFR及蛋白质代谢产物蓄积情况。损伤时明显升高。常与SCr联合分析。

2. 肾组织病理学检查 (金标准)：

   • 样本制备： 取肾组织（通常为皮质和髓质交界区）进行石蜡包埋、切片（3-5μm），常规进行苏木精-伊红（H&E）染色和过碘酸-雪夫（PAS）染色。
   • 损伤评估：
     • 肾小管损伤： 重点关注近曲小管上皮细胞，观察指标包括：
       • 空泡变性
       • 刷状缘脱落/消失
       • 细胞扁平化
       • 管型形成（透明管型、颗粒管型）
       • 细胞坏死（核固缩、碎裂、溶解）
       • 细胞凋亡（形态学特征）
       • 肾小管扩张
       • 肾小管上皮细胞脱落入管腔
     • 肾间质改变： 间质水肿、炎性细胞浸润（淋巴细胞、中性粒细胞等）。
   • 病理评分： 采用半定量评分系统（如按损伤程度或范围划分0-4分等级），对肾小管损伤进行客观量化评估（需多视野盲法阅片）。

3. 新型肾损伤生物标志物 (血清/尿液/肾组织)： (敏感性常优于SCr/BUN)

   • 肾损伤分子-1 (KIM-1)： 近曲小管损伤特异性标志物，损伤后早期即在尿液和肾组织中表达显著升高。
   • 中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白 (NGAL)： 肾小管（尤其亨氏袢升支粗段）损伤后快速释放到血液和尿液中的早期标志物。
   • 胱抑素C (Cystatin C)： 内源性GFR标志物，不受肌肉量等因素影响，可能比SCr更敏感。
   • N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶 (NAG)： 反映近曲小管溶酶体功能损伤的尿液酶学标志物。

三、深入机制研究的可选检测项目

4. 氧化应激指标：

   • 丙二醛 (MDA)： 脂质过氧化的终产物，反映组织氧化损伤程度（肾组织匀浆）。
   • 超氧化物歧化酶 (SOD)： 关键抗氧化酶，活性下降提示抗氧化能力受损（肾组织匀浆）。
   • 谷胱甘肽 (GSH/GSSG)： 重要抗氧化物质，总GSH水平和还原型/氧化型比例（肾组织匀浆）。
   • 活性氧 (ROS)： 肾组织冰冻切片可采用DHE等荧光探针染色观察原位ROS生成水平。

5. 炎症反应指标：

   • 炎性因子： ELISA或qPCR检测肾组织匀浆或血清中炎症因子水平：
     • 促炎因子： TNF-α, IL-1β, IL-6, MCP-1等显著升高。
     • 抗炎因子： IL-10等可能变化。
   • 炎症细胞浸润： 肾组织切片进行免疫组化染色标记中性粒细胞（MPO）、巨噬细胞（CD68）等，评估浸润程度。

6. 细胞凋亡检测：

   • TUNEL 染色： 肾组织切片染色，标记DNA断裂点，直观显示凋亡细胞（尤其肾小管上皮细胞）。
   • 凋亡相关蛋白： Western Blot或免疫组化检测肾组织中促凋亡蛋白（如Cleaved Caspase-3, Bax）和抗凋亡蛋白（如Bcl-2）的表达变化。

7. 肾小管上皮细胞损伤/修复标志物：

   • 波形蛋白 (Vimentin)： 肾小管上皮细胞转分化（EMT）标志物，表达升高提示损伤修复过程启动。
   • 增殖细胞核抗原 (PCNA) / Ki-67： 免疫组化检测肾小管上皮细胞增殖情况，反映再生修复能力。

8. 其他生理指标：

   • 体重变化： 顺铂肾损伤常伴体重下降，是反映整体毒性的指标。
   • 尿量/肾功能动态 (需代谢笼)： 可监测少尿/无尿情况（严重AKI表现）及特定时间段肌酐清除率（CCr，更直接反映GFR）。
   • 肾脏指数： 离体肾脏湿重 (mg) / 大鼠终末体重 (g) * 100%。损伤肾可能出现水肿或萎缩。

四、实验设计与取样要点

• 动物品系： 常用Sprague-Dawley (SD) 或 Wistar 大鼠。
• 给药方案： 单次腹腔注射顺铂（剂量范围：5-15 mg/kg体重）。经典剂量常为5-7 mg/kg（平衡肾毒性与动物死亡率）。
• 造模时间： 通常在给药后 72小时 (3天) 达到急性肾损伤高峰期并取样（检测SCr、BUN、病理等）。早期标志物可在24-48小时检测。长期观察可延长至5-7天观察恢复情况。
• 标本采集：
  • 血液： 终末麻醉后腹主动脉/心脏采血，离心分离血清/血浆用于生化指标（SCr, BUN）及部分炎症因子检测。
  • 尿液： 处死前收集24小时尿液（需代谢笼）用于尿蛋白、NAG、KIM-1、NGAL等检测；或收集终末膀胱尿液进行即时检测。
  • 肾脏组织：
    • 一部分迅速冻存于液氮/-80°C用于分子生物学（WB, qPCR, ELISA）和生化检测（MDA, SOD, GSH）。
    • 一部分浸泡于10%中性福尔马林溶液中固定（>24-48小时）用于石蜡包埋切片和病理学、免疫组化学检查。
    • (可选) 一部分固定于电镜固定液用于超微结构观察（线粒体肿胀、内质网扩张等）。
• 对照组设置： 至关重要！ 必须设立正常对照组（注射等体积生理盐水）和模型组（注射顺铂）。

五、模型稳定性评估要点

1. 肾功能显著下降： 模型组SCr和BUN水平应显著高于正常对照组（通常升高2倍以上，具体倍数与顺铂剂量和时间点相关）。
2. 特征性病理改变： 光镜下观察到明确的肾小管损伤（近曲小管为主），病理评分显著高于对照组。
3. 新型标志物同步升高： KIM-1、NGAL等在血液或尿液中显著升高（若检测）。
4. 氧化应激与炎症反应： 氧化损伤标志物（MDA↑, SOD↓, GSH↓）和促炎因子（TNF-α, IL-1β, IL-6↑）显著升高。

注意事项：

• 剂量依赖性： 顺铂剂量是模型成败关键。过低损伤不明显，过高死亡率剧增。
• 动物福利： 顺铂毒性大，需密切观察动物状态（体重、活动、进食、脱水等），必要时提供支持治疗（如皮下补液），严格遵守伦理规定。
• 环境因素： 保持实验环境（温度、湿度、光照周期）稳定，减少非药物应激。
• 溶剂对照： 顺铂通常用生理盐水溶解，对照组也应注射等体积生理盐水。

这份详细的检测项目指南为构建和评估顺铂诱导的大鼠急性肾衰竭模型提供了全面的实验框架，涵盖了从基础功能评估到深入机制探索的关键环节。研究人员可根据具体研究目的选择相应的检测组合。