呼吸系统疾病动物模型1

[操作步骤] 1.小鼠臵玻璃罩内→空气压缩机以400mmHg恒 压将氨水喷入罩内→喷雾5s→记录动物咳嗽潜伏 期和2min内咳嗽次数。也可用引起一半小鼠咳嗽 的喷雾时间(FDT50)为指标。 2.观察药物的止咳作用 小鼠按体重均分3组， 每组至少15只小鼠。给药组灌服受试药，模型组灌 服等体积生理盐水，阳性对照药组腹腔注射磷酸可 待因30mg/kg体重。灌胃给予受试药1 h后、腹腔注 射给予受试药30min后开始喷雾。喷雾一定时间，终 止喷雾，观察咳嗽反应。
[造模原理] 豚鼠吸入枸橼酸溶液喷雾后，刺激呼吸道粘膜感受器， 反射性引起咳嗽。 [动物和主要器材] 体重200~250g豚鼠。 2~4L玻璃罩; 空气压缩机。
豚鼠体型短粗而圆，头较大，眼大而圆还 明亮，耳圆，上唇分裂，耳朵短小；四肢 短，前脚具4趾，后脚3趾，无外尾。
[操作步骤] 1.将豚鼠臵于玻璃干燥器内,用超声雾化器喷入17.5% 枸橼酸雾化气5~10s，观察、记录豚鼠咳嗽潜伏期或记录 5min内豚鼠的咳嗽次数。
本模型主要基于肺气肿形成的弹性蛋白酶和弹 性蛋白酶抑制因子之间的失平衡学说。弹性蛋白 酶注入肺内后,穿越肺泡上皮细胞进入肺间质,降 解弹性纤维, 从而形成肺气肿。
[造模原理] 过敏性哮喘(allergic asthma)的发病机制涉及 引起过敏的抗原。抗原一般具备两种特性： 一是免疫原性，即能刺激机体产生免疫应答， 包括特异性抗体和致敏T细胞； 二是抗原性，系指能与抗体或致敏T细胞在体内 外发生特异性结合。
过敏性哮喘模型的复制需要致敏和激发两个步 骤。动物以卵清蛋白(ovalbumin，卵白蛋白)为致 敏的抗原(有时并用免疫佐剂如氢氧化铝、灭活百 日咳杆菌菌苗等)，经腹腔或皮下注射，刺激机体 产生IgE，并结合在肥大细胞等细胞表面，使机体 处于致敏状态。 一定时间后当动物再次接触到相同抗原后，发 生I型速发型过敏反应，呼吸道粘膜肥大细胞等合 成并释放多种生物活性物质，引起支气管平滑肌收 缩、粘液分泌增多、血管通透性增高和炎症细胞浸 润等(激发)，导致哮喘发作。
4.卵清蛋白激发豚鼠哮喘发作是目前国内外常 用的方法，操作简单，可重复性强。本模型主要用 于哮喘发病机制研究和治疗效果观察。动物每日引 喘1次，反复10~14d，可成为哮喘慢性发作模型。 5.本模型最大的缺点是豚鼠对卵清蛋白反应的 个体差异很大，少数豚鼠可能不出现哮喘反应， 而一些动物则可发生急性过敏性休克。
一、大鼠烟熏模型
[造模原理] 烟雾中含有许多有害物质,如焦油、CO、尼古丁 及氧化物等,它们随烟雾被吸入支气管,抑制粘膜上 皮细胞的纤毛运动,刺激分泌增加,降低巨噬细胞的 吞噬功能而有利于感染。随着烟雾刺激时间的延长, 气管炎症逐渐加重,一般在21d后开始出现呼吸道慢 性炎症,约至第7周可形成慢性支气管炎的典型病理 变化。
[基本原理] 将制备的气管片臵于盛有营养液的恒温浴槽内, 加一定负荷,通过拉力换能器,将致痉剂或受试药 对气管作用所产生的张力转换为电信号,放大后由 记录仪描记出标本的舒缩曲线,可反映大气道的舒 缩变化。
♠取出气管, 制备气管片
♠制备气管螺旋条
♠连接到描记装置
供氧的离体器官浴槽内
♠观察药物作用 加组胺或乙酰胆碱——气 管条张力达到最高点时,分别加入不同剂量受试 药,记录气管条张力变化.求受试药的解痉百分率
肺气肿发病机制与慢性支气管炎引起的呼吸 道阻塞(特别是小气管)、体内α１-抗胰蛋白酶或 α２-巨球蛋白缺乏、遗传因素、变态反应等有关。 目前复制肺气肿动物模型的主要方法有利用弹性 蛋白酶、木瓜蛋白酶、氯化镉、饥饿、吸烟诱发 肺气肿和转基因肺气肿模型等。
肺源性心脏病(cor pulmonale，简称肺心病) 是呼吸系统的常见病，是 指由支气管-肺组织、胸廓 或肺动脉病变引起肺血管 阻力增加，产生肺动脉高 压等多种因素的心脏病。 根据起病的缓急和病程长 短，可分为急性和慢性两 种，以后者为多见。
豚鼠是筛选镇咳药(antitussives)的常用动物。 小鼠和大鼠给予化学刺激虽然能诱发咳嗽，但其 咳嗽与喷嚏动作很难区别，变异较大，特别是反 复刺激时变异更大，故小鼠主要作为初筛镇咳药 时使用。
一、小鼠氨水引咳法
[造模原理] 浓氨水是一种较强的化学刺激物，动物吸入 氨水气雾后，刺激呼吸道感受器，引起咳嗽。 [动物和主要器材] 成年小鼠,性别不拘。500ml玻璃罩; 空气压 缩机(或脚踏风箱)。
[注意事项] 1.宜选用等级高、溶解性好的卵清蛋白。 2.超声雾化器应气雾流量较大、雾化颗粒较小。 3.激发用的抗原量和吸入时间非常重要，雾化吸入的 卵清蛋白溶液必须用较低浓度，以减少动物死亡。 4.动物一旦出现腹肌明显收缩，应立即将其移出有机 玻璃箱，以免因窒息而死亡。
二、哮喘离体实验方法
(一)豚பைடு நூலகம்气管片法
二、小鼠二氧化硫引咳法
[造模原理] 二氧化硫是一种强的化学刺激物质,动物吸 入其气雾后刺激呼吸道感受器,反射性引起咳嗽。 无水亚硫酸钠与硫酸反应生成SO2。
[操作步骤] 用一带侧口的三角烧瓶,侧口通过橡皮管与 球囊连接,烧瓶内盛有无水亚硫酸钠,烧瓶塞上装 一滴定管,内灌硫酸，打开滴定管的活塞使硫酸滴 到亚硫酸钠上，在烧瓶内产生SO2气体，气体储存 于球囊内，用血管钳夹紧，应用时用注射器吸取 4~10ml，注入放臵实验小鼠的广口瓶内。
呼吸系统疾病 动物模型
2010342062 石晓征
呼吸系统疾病是一种常见病、多发病， 主要病变在气管、支气管、肺部及胸腔， 病变轻者多咳嗽、胸痛、呼吸受影响，重 者呼吸困难、缺氧，甚至呼吸衰竭而致死。 在城市的死亡率占第３位，而在农村则占 首位。更应重视的是由于大气污染、吸烟、 人口老龄化及其他因素，使国内外的慢性 阻塞性肺病（简称慢阻肺，包括慢性支气 管炎、肺气肿、肺心病）、支气管哮喘、 肺癌、肺部弥散性间质纤维化，以及肺部 感染等疾病的发病率、死亡率有增无减。
[模型评价与注意事项] 1.氨水诱发小鼠咳嗽反应变异性较大,可在初筛止 咳药时应用。 2.咳嗽潜伏期是指从喷入氨水开始至发生咳嗽所需 的时间(秒数)。小鼠咳嗽以腹肌收缩(缩胸)，同时张 大嘴为准，有时可有咳嗽声，观察必须仔细，也可用 听诊器听咳嗽声。 3.避免腹腔注射给予受试药,以免干扰动物的咳嗽 反应。
给药前曲线高度－给药后曲线高度
解痉百分率（%）＝ 给药前曲线高度 ×100
第三节
慢性支气管炎模型
慢性支气管炎(chronic bronchitis,简称慢支) 是指气管、支气管粘膜及其周围组织的慢性非特 异性炎症。临床上以反复发作咳嗽、咳痰或伴有 喘息症状为特征,且症状每年至少持续3个月,连续 两年以上。病情持续多年者常并发肺气肿和慢性 肺心病。 慢支的病因和发病机制较复杂，是由多种因素 长期综合作用所致。已确定的致病因素包括细菌 和病毒感染、吸烟、空气污染、过敏和机体内在 因素等。
3.观察药物的止咳作用 小鼠按体重均分3组，给药组 灌胃给予受试药，模型组灌胃给予等体积生理盐水，阳性 对照药组腹腔注射磷酸可待因30 mg/kg体重。灌胃给予受 试药1 h或腹腔注射给药30 min后，将小鼠臵于充满SO2的 烧杯内，观察咳嗽潜伏期，按下式计算药物止咳率：
给药组咳嗽潜伏期 药物止咳率（%）＝ 模型组咳嗽潜伏期 ×100%
[结果及模型评价] 1.豚鼠可出现气喘表现，咳嗽、烦躁、口唇 和四肢紫绀，呼吸费力挣扎，呼吸频率加快和呼 吸加深。病理检查可发现肺毛细血管扩张、嗜酸 性粒细胞浸润和腺体分泌亢进。 2.豚鼠是能最好显示气道高反应性的动物， 其哮喘发作与人类的表现相似。 3.用于复制过敏性哮喘动物模型的抗原物质主 要有卵清蛋白、蛔虫卵、尘螨、豚草花粉、真菌孢 子、蟑螂等。卵清蛋白为蛋清提取物，免疫原性强， 来源方便，价格低廉，最常用于复制哮喘模型。
一、弹性蛋白酶诱发兔肺气肿模型
[造模原理] 肺组织中参与肺泡壁降解的蛋白酶主要是弹性 蛋白酶(elastase)。弹性蛋白酶和弹性蛋白酶抑 制因子(主要为α１-抗胰蛋白酶)失平衡可能在肺 气肿发生中起一定作用。
在正常情况下,弹性蛋白酶抑制因子可以抑制 此酶的活性,使弹性蛋白酶与弹性蛋白酶抑制因 子之间处于平衡状态,维持肺组织正常结构,避免 肺气肿的发生,但当弹性蛋白酶活性过强时可造 成肺气肿。
[操作方法] 成年雄性大鼠。将大鼠臵于27m3烟室内,吸入 混合烟150~200mg/m3(200g锯末,15~20g烟叶,6~7g 干辣椒及1g硫磺混合,20~30 min内烧化,颗粒在 0.5~1μm以上)，每周吸入6次,44d后即可形成慢 性支气管炎病变。
第四节
肺气肿和肺心病动物模型
阻塞性肺气肿(简称肺气肿)是呼吸性细支气管、 肺泡管、肺泡囊和肺泡因过度充气呈持久性扩张， 并伴有肺泡间隔破坏，肺组织弹性减弱，导致肺体 积膨大、功能降低的病理状态。肺气肿常继发于其 他肺阻塞性疾病，尤以慢性支气管炎最为常见。
(一)腹腔注射致敏剂豚鼠模型 [动物、试剂与器材] 体重250~300g豚鼠，雌雄不限。10%和0.5%~1% 卵清蛋白生理盐水溶液；超声雾化器。 [操作方法] 1.致敏 腹腔注射10%卵清蛋白生理盐水溶液1.0ml （含卵清蛋白100mg）使豚鼠处于致敏状态。 2.激发 注射卵清蛋白后2周，将豚鼠臵于密闭有机 玻璃箱内，用0.5%~1%卵清蛋白生理盐水溶液超声雾化 吸入30s~2min，诱发豚鼠哮喘发作。 3.支气管-肺泡灌洗。
[注意事项] 1.烧杯内SO2的浓度要求在1:50000，该浓度足以引起 咳嗽，如浓度过高(如1:10000)易造成动物中毒死亡。 2.实验中SO2产生的多少与实验室温度、无水亚硫酸 钠的量关系密切，故无水亚硫酸钠的称量应准确。 3.SO2引咳的个体差异较大,实验时应尽量减少各方 面误差。
三、豚鼠枸橼酸引咳法
2.观察药物的止咳作用 将豚鼠按体重随机分为3组, 给药组灌胃给予受试药,模型组灌胃给予等体积生理盐 水,阳性对照药组腹腔注射磷酸可待因5mg/kg体重。灌 胃给予受试药1 h或腹腔注射给药30min后，按上述方法 引咳,评受试药的止咳效果。
[模型评价与注意事项] 1.豚鼠对化学性刺激物很敏感,刺激后能诱发咳嗽, 动物容易得到。二氧化硫引咳法、氨水引咳法和枸橼 酸引咳法是研究止咳药的三种常用方法，前二者系用 小鼠，费用较低廉，适合于研究止咳药效果的初筛， 确定效果后，再用豚鼠作进一步研究。 2.豚鼠的咳嗽声响亮，应以能听到声音为咳嗽。 3.实验前1日豚鼠应预先挑选，喷雾后5 min内咳嗽 次数少于10次者应予以淘汰。
咳嗽动物模型 支气管哮喘动物模型 慢性支气管炎模型 肺气肿和肺心病动物模型 肺水肿动物模型 肺纤维化动物模型 肺结核病动物模型 肺硅沉着症动物模型
第一节
咳嗽动物模型
咳嗽是呼吸系统多种疾病的常见症状。确定受 试药物的镇咳作用,可采用小鼠氨水或二氧化硫引 咳法及豚鼠枸橼酸引咳法两种模型加以确定, 并 与阳性药物进行同步观察。
第二节
支气管哮喘动物模型
支气管哮喘(bronchial asthma)简称哮喘，是 气道的一种慢性变态反应性炎症性疾病。哮喘是 由嗜酸性粒细胞、肥大细胞和T淋巴细胞等多种炎 症细胞参与的慢性气道炎症，由此导致患者的气 道高反应性（气道对各种刺激因素出现过强或过 早的收缩反应），造成气道缩窄，气流受阻。
速发相阶段:肥大细胞是主要效应细胞，致敏 抗原与肥大细胞表面IgE抗体结合。当相同抗原再 次进入机体后，引发肥大细胞脱颗粒，释放组胺、 5-羟色胺等炎症介质，导致支气管痉挛、气管粘 膜微血管通透性增加、气管粘膜水肿和粘液分泌 亢进。 迟发相反应:特征是大量嗜酸性粒细胞局部浸 润。
一、过敏性哮喘模型
临床上表现为反复发作性喘息、呼气性呼吸困 难和胸闷等症状。哮喘是一种常见疾病，全球约 有1亿5千万，我国约有1千5百万哮喘病人，已成 为严重威胁人类健康的疾病之一。 哮喘的发病机制尚不完全清楚，有许多因素 参与。过去认为哮喘是IgE介导的I型超敏反应性 疾病，目前认识到哮喘是以气道高反应性为主要 特征的慢性气道炎症性疾病。哮喘发病分为速发 相和迟发相两个阶段。