输尿管梗阻动物模型研究

输尿管梗阻动物模型研究

xxx博士综述xxx博导审校

肾积水(hydronephrosis)是指尿液从肾盂排出受阻，蓄积后肾内压力增高，肾盂肾盏扩张，肾实质萎缩，导致肾功能减退。肾积水容量超过1000ml或小儿超过24小时尿液总量时，为巨大肾积水。引起肾积水的病因很多，主要由泌尿系梗阻引起，包括先天性泌尿系统畸形、尿路结石、损伤、炎性狭窄、感染、肿瘤、良性前列腺增生、神经性膀胱功能障碍、医源性原因等。梗阻性肾病其主要的病理生理改变是肾积水、肾盂及肾小管压力升高、肾间质水肿、炎性细胞浸润、肾间质内成纤维细胞增生、肾间质胶原蛋白聚集、肾间质增宽、肾小管萎缩，最终导致肾间质纤维化和肾单位减少，引起肾功能衰竭。

在临床实践中，输尿管梗阻较常见，除了因为意外结扎或部分结石病例可引起输尿管完全梗阻外，绝大多数输尿管梗阻为不完全梗阻，因此认识和研究输尿管部分梗阻(PUUO)所造成的病理生理改变具有重要的临床意义。肾积水对肾功能的影响取决于积水的程度、积水持续的时间、患者年龄及对侧肾脏的代偿能力。对于输尿管完全梗阻引起的急性梗阻性肾病，必须尽可能及早解除梗阻，以保护肾功能。对于输尿管部分梗阻，最终也会导致肾积水逐渐加重、肾功能损害持续恶化，因此同样需要及时解除梗阻，挽救肾功能，但是由于部分梗阻所致肾脏损害的病理生理改变与完全梗阻时有很大不同，因此，在不同时间段将梗阻解除，通过对肾功能、肾小管间质纤维化指标及形态学研究，了解梗阻解除后肾功能的恢复程度，对于临床上输尿管部分梗阻解除后评估肾功能的恢复程度及其预后具有重要意义。对于完全性梗阻所致肾及输尿管损害的病理生理改变研究已比较充分，而由部分梗阻引起的肾积水、肾功能损害、肾小管间质纤维化的病理生理过程仍缺乏深入的了解[1，2]，目前较多的是局限于对梗阻以后短时期内的研究，而且对于梗阻解除以后肾功能及肾间质纤维化的恢复研究较少[3，4]，主要原因之一是缺乏理想的PUUO动物模型。因此认识各种输尿管不全梗阻动物模型制备原理及方法对探索新的动物模型具有重要意义。完全梗阻动物模型已是国际公认动物模型，由此引起肾损害的病理生理改变研究已比较充分，目前文献报道的输尿管部分梗阻动物模型制备方法较多，但至今仍无标准的建立方法，现就输尿管梗

阻动物模型作一综述。

1 单侧输尿管结扎（UUO）模型

大鼠氯胺酮麻醉后取右侧卧位，局部剃毛，常规消毒铺孔巾，选择左侧背部肋下约0.5cm为切口，依次切开皮肤至腹膜后，游离肾及输尿管，将左侧输尿管用组织钳托起取中段部位，用止血钳夹住，在管两端各用丝线结扎后剪断输尿管，然后连续缝合皮肤，术后肌注青霉素[5，6]，动物均给予常规饮食和饮水。UUO的特点是：进行性小管萎缩及间质纤维化，小管和间质细胞增生，肾实质巨噬细胞、单核细胞浸润，这些改变最终导致小管间质纤维化和小管萎缩[7]，肾实质被纤维组织取代，而肾小球相对不受影响，不会产生高血压或脂代谢异常[8]。对UUO肾进行组织学观察，UUO术后3天，可以看到梗阻肾发生间质纤维化损害，表现为成纤维细胞激活、纤连蛋白过表达、间质基质沉积，一直持续到14天(观察期结束)[9]，50％～60％的小鼠UUO模型最终的纤维化依赖于血管紧张素原基因的表达，从而在肾间质中ANG-lI浓度显著高于血浆浓度。ANG-Ⅱ可导致UUO梗阻肾的间质纤维化，ANG-Ⅱ还可促进氧化应激，从而上调黏附分子、化学吸引剂及细胞因子的表达[10]。大鼠UUO是研究肾间质病变较好的动物模型，其方法简便，病变均有较好的重复性。术后UUO梗阻侧肾重量增加，并出现不同程度肾盏和肾盂扩张，随着时间的延长，扩张程度也明显。有关由UUO引起的梗阻性肾病的发病机制目前尚未完全清楚，大多数学者倾向认为本病的发生是以梗阻为启动因素所诱导的多种血管活性物质、生长因子、细胞因子等综合作用的结果，iNOS 在UUO中起着重要作用，其作用主要通过其产物NO表现出来。UUO已成为国内外学者研究肾小管间质纤维化的重要模型，是评价改善肾病的有效治疗方法的重要模型，该模型作为肾间质纤维化的病理模型是成功的, 但作为梗阻性肾病的疾病模型用于实验研究有一定的局限性。

2 输尿管套管法

该方法是将一定内径和长度的聚乙烯塑料管套在输尿管特定部位，造成单侧输尿管管腔受压狭窄变小，使输尿管蠕动受到抑制，尿流推动阻力增大，导致输

尿管肾盂压力升高，从而引起患肾功能受损。国内曾甫清[11]等将成年纯种雄性大白兔在氯胺酮8mg/kg肌肉注射麻醉下，在无菌条件下脊柱左侧背部直切口，暴露左肾盂输尿管连接处(PUJ)，钝性分离输尿管旁脂肪组织，在PUJ下方约1cm 处，将长1cm，内径0.8mm的聚乙烯塑料导管轻轻套于输尿管上，用1号丝线在套管中央轻轻结扎固定，留取足够线端便于解除梗阻时辨认，依次缝合肌肉筋膜与皮肤切口，术中及术后第一天均经耳缘静脉静滴抗生素预防感染，并于室温下饲养，保证足够饮水与饲料，4周后二次手术解除梗阻，暴露梗阻部位，找到上次手术留置残线，剪开结扎丝线，将塑料套管从输尿管上松解下来，观察输尿管引流情况正常后，关闭切口，抗感染及饲养同前。在动物手术前及梗阻后第1、2、4周，梗阻解除后第2、4、8周分别测定积水肾肾盂前后径（APD）、最大肾皮质厚度(RCT)、长径(L)、横径(T)及肾盂容积(V)，并观察病理学变化，结果发现随梗阻时间延长，肾盂容积、肾盂前后径逐渐增大，最大肾皮质厚度逐渐减小，于梗阻4周将梗阻解除后继续动态观察，肾盂容积、肾盂前后径逐渐变小，而最大肾皮质厚度趋于增大，病理学检查亦支持类似表现，但梗阻解除后第8周，最大肾皮质厚度不能恢复至梗阻初期水平。Chevalier[12]等使用相似的方法建立输尿管部分梗阻动物模型，也取得相同的实验结果。因实验所用的动物体型大小不同，输尿管外径不同，因此造模所采用的套管长度和内径也不相同，利用该法制作的输尿管部分梗阻可以产生不同程度的梗阻。以往的报道多数是采用兔作为实验动物。新近国内马胜利、叶章群[13]等将该模型制作方法略加改进，效果较好。其具体方法是将一根内径为0.8mm，长0.5-1cm左右的聚乙烯塑料管纵行劈开，然后套在输尿管上，上下两端用1号丝线轻轻结扎，留取足够长的线尾以便解除梗阻时辨认，根据Cheng[14]氏以及国内曾甫清的方法，套管中央用一根丝线结扎，输尿管蠕动后有可能从套管中挤出来，或套管发生扭曲则不能达到最初的设想，为了防止此种情况的发生就要选择硬度较大的套管，而套管硬度加大以后手术就难以操作并且解除时也有一定的困难，采用改进的方法，术后1周超声可清楚地看到套管的间隙及肾孟扩张，且随梗阻时间延长，肾盂进行性扩大，肾皮质厚度则进行性变薄，套管上下两根结扎线在解除梗阻时更容易辩认套管的范围，从而为梗阻解除提供了便利。套管法通过塑料管对输尿管的轻微压迫作用，对输尿管蠕动的限制作用而形成不全梗阻，同时输尿管仍可保持一定的通畅性，