AnimalmodelsofurinarysystemDepartment of PathophysiologyXianya Medical CollegeCentral South UniversityAssociateProfessorSipinTanHumanUrinarySystemUrologicdiseaseCongenitalacquireddysfunctionoftheurinarysystem.UrologicdiseaseKidneydiseaseNon-renalurinarytractdiseaseTestingparametersforUrinarydisease1.Bloodureanitrogen(BUN)andserumcreatinine2.1 HE staining2. Pathogenic parameters2.2.PAS2.2.PAS染色染色(“(“过过碘酸雪夫氏染色碘酸雪夫氏染色 , ,糖原染色糖原染色 ): ):基底膜、基底膜、系膜基系膜基质质、纤维纤维蛋白、血管玻璃蛋白、血管玻璃样变样变、淀粉、淀粉样纤维样纤维等可成阳等可成阳性反响，呈紫性反响，呈紫红红色或淡染，从而可以察看系膜基色或淡染，从而可以察看系膜基质质、基底膜、基底膜等等, ,可用于糖尿病性可用于糖尿病性肾肾小球硬化症或血管病的小球硬化症或血管病的诊诊断断 。 2.3.Masson2.3.Masson三色染色三色染色IgAIgA肾病肾病膜性肾病膜性肾病膜性增生性肾小球肾炎膜性增生性肾小球肾炎3.Urineexamination尿的颜色、透明度、酸碱度、红细胞、白细胞、上尿的颜色、透明度、酸碱度、红细胞、白细胞、上皮细胞、管型、蛋白质、比重及尿糖定性皮细胞、管型、蛋白质、比重及尿糖定性 实验动物尿液搜集方法：实验动物尿液搜集方法：1.代谢笼法 2.导尿法由尿道插入导尿管，可以采到没有遭到污染的尿液 3.3.压迫膀胱法察看药物的排泄情况压迫膀胱法察看药物的排泄情况 ，适用于狗，兔等大动物，适用于狗，兔等大动物 。4.输尿管插管法输尿管插管法5. 5. 膀胱插管法膀胱插管法 6.6.穿刺膀胱法穿刺膀胱法 7.7.剖腹采尿法剖腹采尿法 8.反射排尿法：适用于小鼠 动物模型建立遵照的原那么动物模型建立遵照的原那么1.类似性：复制的动物模型应尽能够近似人类疾病，并有人类疾病的病理变化。3.3.可靠性：复制的模型，力求可称地反映人类疾病可靠性：复制的模型，力求可称地反映人类疾病. .即可特异地反映即可特异地反映该种疾病或某种功能、代谢、构造变化，同时应具备该种疾病的主该种疾病或某种功能、代谢、构造变化，同时应具备该种疾病的主要病症和体征，并经过一系列检测如心电图、临床生理、生化目要病症和体征，并经过一系列检测如心电图、临床生理、生化目的检验、病理切片等的检验、病理切片等 得以证明。假设易自发地出现某些相应病变的得以证明。假设易自发地出现某些相应病变的动物动物, ,就不就不应选用；易产生与复制疾病相混淆的疾病或临床病症者也不宜选用。应选用；易产生与复制疾病相混淆的疾病或临床病症者也不宜选用。2. 2. 反复性：理想的人类疾病动物模型应该是可反复的反复性：理想的人类疾病动物模型应该是可反复的, ,也应该是叫也应该是叫规范化的规范化的动物模型建立遵照的原那么动物模型建立遵照的原那么4.适用性和可控性：设计复制人类疾病动物模型适用性和可控性：设计复制人类疾病动物模型.应尽量应尽量思索在临床能运用和便于控制其疾病的开展，以便思索在临床能运用和便于控制其疾病的开展，以便于开展研讨任务。于开展研讨任务。5.易行性和经济性：复制动物模型设计易行性和经济性：复制动物模型设计,成尽量做到方成尽量做到方法容易执行和符合经济原那么法容易执行和符合经济原那么Animalmodelsofurinarysystem1.肾小球疾病动物模型肾小球疾病动物模型2.肾盂肾炎动物模型肾盂肾炎动物模型3.肾小管间质性肾病动物模型肾小管间质性肾病动物模型4.肾衰竭动物模型肾衰竭动物模型5.尿路结石动物模型尿路结石动物模型6.膀胱癌动物模型膀胱癌动物模型1.肾小球肾炎动物模型1.1系膜增殖性肾小球肾炎系膜增殖性肾小球肾炎1.2.Thy1系膜增生性肾炎动物模型系膜增生性肾炎动物模型一 . 肾小球疾病动物模型1.3微小病变型肾病动物模型微小病变型肾病动物模型1.4.IgA肾病动物模型肾病动物模型1.5硬化性肾小球肾病硬化性肾小球肾病1.1系膜增殖性肾小球肾炎系膜增殖性肾小球肾炎系膜增生性肾小球肾炎(Mesangial proliferativeglomerulonephritis，MsPGN)是一组以弥漫性肾小球系膜细胞增生及不同程度系膜基质增多为主要特征的原发性肾小球疾病，可导致肾小球硬化及肾间质纤维化，以血尿、蛋白尿、高血压、肾功能不全及小管间质损害等为临床表现。根据其免疫病理可将其分为IgA肾病及非IgA肾病两型，其中非IgA系膜增生性肾小球肾炎是我国最常见的原发性肾小球疾病，占成人原发性肾小球疾病肾活检病例的24730。3【造模机制】【造模机制】【造模方法】【造模方法】1.1系膜增殖性肾小球肾炎动物模型系膜增殖性肾小球肾炎动物模型【模型特点】【模型特点】【运用范围】【运用范围】1.2.Thy1系膜增生性肾炎动物模型系膜增生性肾炎动物模型微小病变性肾病(minimal change disease，MCD)为常见的肾小球疾病。临床表现为单纯性的肾病综合征。以其病理形状学特征命名，MCD光镜下可见轻度系膜增生，电镜下肾小球特征性表现为弥漫性足突交融。1.3 1.3 微小病变型肾病动物模型微小病变型肾病动物模型1.3.1 1.3.1 嘌呤霉素肾炎模型嘌呤霉素肾炎模型1.3.2 1.3.2 阿霉素肾病模型阿霉素肾病模型【造模方法】【造模方法】【模型特点】【模型特点】两次给药法的造模特点两次给药法的造模特点【运用范围】【运用范围】本卷须知本卷须知IgA肾病特征性的表现是肾病特征性的表现是IgA及及IgG免疫复合物免疫复合物(弥漫弥漫性堆积伴肾小球系膜细胞增生。性堆积伴肾小球系膜细胞增生。IgA肾病是世界范肾病是世界范围内最常见的原发性肾小球肾炎，最常见的临床表现围内最常见的原发性肾小球肾炎，最常见的临床表现是镜下血尿伴不同程度的蛋白尿。是导致慢性肾衰竭是镜下血尿伴不同程度的蛋白尿。是导致慢性肾衰竭的重要病因。的重要病因。1.4 IgA 肾病动物模型研讨1.4IgA 肾病动物模型研讨1.4.1.免疫诱导型免疫诱导型1.免疫复合物诱导免疫复合物诱导2.微生物成分诱导微生物成分诱导3.异种蛋白诱导异种蛋白诱导1.4.2.继发病变型继发病变型继发病变型主要指某些全身性疾病开展时导致肾内 IgA免疫复合物堆积，出现 IgA肾病的临床表现。如酒精性肝炎、狼疮性肾炎、 过敏性紫癜肾炎等。1.4.3.自发病变型自发病变型(基因工程基因工程IgA动物模型动物模型【造模机制】【造模机制】【造模方法】【造模方法】【模型特点】【模型特点】二二.继发病变型继发病变型此类模型多采用肝脏切除或诱导动物肝硬化的方法使肝脏IgA去除减少,或者在诱导的系统性红斑狼疮模型根底上进展后期处置。1.4.3.自发病变型肾小球肾炎动物模型自发病变型肾小球肾炎动物模型自发病变型自发病变型IgAIgA肾病动物模型常指某些纯系动物或转基因动物肾病动物模型常指某些纯系动物或转基因动物具有具有IgA IgA 肾病易感性。肾病易感性。ddYddY小鼠因其血清小鼠因其血清IgAIgA浓度较高，在浓度较高，在2828周可见蛋白尿，同时免疫周可见蛋白尿，同时免疫荧光显示荧光显示IgAIgA，C3C3和和IgGIgG堆积出现，至堆积出现，至5959周出现系膜基质增生。周出现系膜基质增生。Zhang等利用基因打靶技术制造了子宫球蛋白等利用基因打靶技术制造了子宫球蛋白uteroglobin，UG基因剔除小鼠，结果基因剔除小鼠，结果UG敲除的小鼠出现敲除的小鼠出现以明显蛋白尿、镜下血尿、体重下降为特征的进展性肾小球以明显蛋白尿、镜下血尿、体重下降为特征的进展性肾小球疾病；肾组织病理学检查发现嗜复红的蛋白复合物在肾小球疾病；肾组织病理学检查发现嗜复红的蛋白复合物在肾小球堆积伴有肾小管细胞增生和肾本质纤维化；免疫荧光检查显堆积伴有肾小管细胞增生和肾本质纤维化；免疫荧光检查显示示IgG、补体、补体C3、纤维衔接蛋白、纤维衔接蛋白FN和胶原在肾小球堆和胶原在肾小球堆积积二、肾盂肾炎动物模型二、肾盂肾炎动物模型肾盂肾炎：上尿路感染。分为急性和慢性两种。肾盂肾炎：上尿路感染。分为急性和慢性两种。动物物模模型型急性肾盂肾炎动物模型急性肾盂肾炎动物模型慢性肾盂肾炎动物模型慢性肾盂肾炎动物模型【造模方法】【造模方法】【造模机制】【造模机制】【造模机制】【造模机制】一一、急性肾盂肾炎动物模型、急性肾盂肾炎动物模型【模型特点】【模型特点】【运用范围】【运用范围】【本卷须知】【本卷须知】【模型评价】【模型评价】二二、慢性肾盂肾炎动物模型、慢性肾盂肾炎动物模型【造模方法】【造模方法】【造模方法】【造模方法】【造模机制】【造模机制】察看目的察看目的1.肾脏分量2.细菌培育3.血清检测4.血清大肠杆菌凝集效价检测5.肾脏形状察看【模型特点】【模型特点】【运用范围】【运用范围】【模型评价】【模型评价】三、肾间质纤维化动物模型1.单侧输尿管梗阻动物模型2.孢素A肾病动物模型3.慢性马兜铃酸肾病动物模型4.肾脏切除动物模型5.大霉素引起的肾小管损伤和间质纤维动物模型6.镇痛药肾病动物模型7.蛋白超负荷引起的肾间质纤维化动物模型8 .ET-l转基因小鼠肾纤维化动物模型3.1.单侧输尿管梗阻动物模型单侧输尿管梗阻动物模型(unilateralureteralobstmctionUUO)实验动物一侧输尿管结扎，在结扎后实验动物一侧输尿管结扎，在结扎后1周内该侧肾脏即开场出周内该侧肾脏即开场出现肾间质纤维化的动物模型现肾间质纤维化的动物模型其他干涉要素：其他干涉要素：UUO大鼠腹腔内注射大鼠腹腔内注射IN.1130(一种一种GF-B1受体受体的抑制的抑制剂)，察看到，察看到给药的的uuO大鼠大鼠TGF、胶原、胶原I、pSmad2的的mRNA程度程度较UU0对照大鼠下降。免疫照大鼠下降。免疫组化化证明明IN.1130抑制抑制肾脏胶原胶原I的表达。的表达。TGF的表达明的表达明显显被抑制，被抑制，纤连纤连蛋白蛋白(fibmnectin，FN)及及胶原胶原I在在肾脏肾脏的表达也被抑制。的表达也被抑制。选择性内皮素受体拮抗剂波生坦选择性内皮素受体拮抗剂波生坦(bosentan)后后ETaR表达下降，肾表达下降，肾间质纤维化明显改善。间质纤维化明显改善。3.2.环孢素A肾病动物模型CsA肾肾病模型多采用病模型多采用SD大鼠皮下注射大鼠皮下注射CsA7525mg(kgd)，多数文献，多数文献为为15mg(kgd).延延续续28d或或35d，同，同时给时给予无予无钠钠或低或低钠饮钠饮食食.组织学表现为条纹状肾间质纤维化、肾小管萎缩与肾小球入球小组织学表现为条纹状肾间质纤维化、肾小管萎缩与肾小球入球小动脉的透明变性。动脉的透明变性。3.3.慢性马兜铃酸肾病动物模型慢性马兜铃酸肾病动物模型WistarWistar大鼠腹膜内注射大鼠腹膜内注射马马兜兜铃铃酸酸5 mg5 mg(kgd)(kgd)，共，共1616周，注周，注射射毕虽毕虽已可已可见肾脏损见肾脏损害，但并无害，但并无肾间质纤维肾间质纤维化化发发生，直至生，直至2424周才出周才出现现多灶性多灶性纤维纤维化及化及肾肾小管萎小管萎缩缩。通浸膏水溶液给通浸膏水溶液给SD大鼠延续灌胃，也胜利建立了慢性大鼠延续灌胃，也胜利建立了慢性AAN模型模型3.4.肾脏切除动物模型肾脏切除动物模型用用140-160g的雄性的雄性SD大鼠，行右侧肾切除同时结扎左侧肾动脉后大鼠，行右侧肾切除同时结扎左侧肾动脉后段和前段的段和前段的1-2支呵斥左肾支呵斥左肾23堵塞。造模堵塞。造模1周时肾间质周时肾间质细胞增生，细胞增生，2周时血小板衍生生长因子在肾小管内表达增周时血小板衍生生长因子在肾小管内表达增加，加，210周时在间质表达添加。周时在间质表达添加。1周后周后结结蛋白蛋白(desmin)和和仅仅平滑肌肌平滑肌肌动动蛋白蛋白(d-smoothmuscleactin，sMA)在在肾间质肾间质表达表达进进展性添加。展性添加。间质单间质单核巨噬核巨噬细细胞浸胞浸润润在在2周开周开场场，同，同时时胶原胶原I、胶原、胶原、层连层连蛋白蛋白(1aminin)和和FN在在肾肾间质间质内聚内聚积积。3.5.庆大霉素引起的肾小管损伤和间质纤维化动物模型庆大霉素引起的肾小管损伤和间质纤维化动物模型庆大霉素引起的肾小管损伤是其呵斥急性肾衰竭的主要缘由。庆大霉素引起的肾小管损伤是其呵斥急性肾衰竭的主要缘由。给药方式有皮下注射、肌肉注射或腹腔内注射，方式有皮下注射、肌肉注射或腹腔内注射，给药剂量量80mg400ml/d)，用，用药时间4-14d,察看到停察看到停药后后30d出出现肾问质纤维化。化。Wistar大鼠延大鼠延续续2d皮下注射皮下注射庆庆大霉素大霉素250mg(kg/d)，察，察看到看到4d时肾问质纤维时肾问质纤维化最明化最明显显，28d时时恢复正常。恢复正常。3.6.镇痛药肾病动物模型镇痛药肾病动物模型用雌性用雌性Fischer 344Fischer 344大鼠，阿司匹林大鼠，阿司匹林230 m(kgd)230 m(kgd)和扑和扑热息痛息痛380 m(kgd)380 m(kgd)溶解于溶解于饮水，水，继续给药6565周。最早出周。最早出现肾乳乳头的的构造构造损伤，并累及，并累及肾间质细胞和基胞和基质，随后可，随后可见到到肾间质纤维化化和和肾小管萎小管萎缩。3.7.3.7.蛋白超负荷引起的肾间质纤维化动物模型蛋白超负荷引起的肾间质纤维化动物模型大鼠和小鼠建立的每日腹腔注射无菌小牛血清大鼠和小鼠建立的每日腹腔注射无菌小牛血清0.5mL，呵斥，呵斥肾间质纤维化的同时还呵斥明显的肾小球硬化。肾间质纤维化的同时还呵斥明显的肾小球硬化。3.8.ET-l转基因小鼠肾纤维化动物模型将人的将人的ET-1基因基因经过显微注射法微注射法转移到移到NMRI小鼠受精卵，小鼠受精卵，ET-1在在肾、脑和肺高表达。此和肺高表达。此转基因小鼠在基因小鼠在14个月个月时察看到察看到肾小球硬化、小球硬化、肾间质纤维化和化和肾囊囊肿，而无高血，而无高血压，提示，提示ET-l能非血能非血压依依赖地引起地引起肾纤维化。此化。此ET-1转基因小鼠未出基因小鼠未出现明明显蛋白尿。蛋白尿。四、肾衰动物模型急性肾衰竭acute renal failure,ARF)是指由于各种缘由引起的肾功能急剧下降的临床综合症。1.油酸诱发的大鼠急性肾衰模型油酸诱发的大鼠急性肾衰模型2.缺血性急性肾衰动物模型缺血性急性肾衰动物模型3.汞剂诱发家兔急性肾衰模型汞剂诱发家兔急性肾衰模型4.氨基糖甙类抗生素诱发大鼠急性肾衰模型氨基糖甙类抗生素诱发大鼠急性肾衰模型4.1.油酸诱发的大鼠急性肾衰模型油酸诱发的大鼠急性肾衰模型【模型特点】【模型特点】4.2Mouse model of ischemic acute kidney injuryExperimental Procedures for Bilateral Ischemic AKI in Mice1.Preparationforexperimenthomeothermic monitor system, animal hair clipper , tissue forceps with blunt points, tweezers with ultra-sharp points, dissecting and operating scissors with sharp points , micro-aneurysm clip applying forceps, 40 Vicryl suture with 1/2-circle needle of 17-mm length; needle holder, Michel wound clips, Michel woundclip-applying forceps, 1-ml syringes, 30 G needles, alcohol swab, cotton swab, gauze sponges, and surgical gloves. 0.9% sodium chloride), 5 mg/ml pentobarbital in saline, 0.03 mg/ml buprenorphine in saline2. Surgical procedure and surgeryFig. 1. Sites of flank incision of bilateral mouse model of ischemic acutekidney injury (AKI). The incision sites on the left (A) and right (B) sides arelabeled with red line.3.Monitoring the Success of Renal Ischemia-Reperfusion1. The kidney colorRed dark purple deep dark purple change back to redRemovetheclips2. Blood urea nitrogen (BUN) and serum creatinine detectionMonitor the BUN before the renal ischemia and at different reperfusion time points. The serum creatinine is usually determined at the endpoint of the experiment3. Histological examination of kidney tissuesFig2 Blood urea nitrogen (BUN) level of C57BL/6 mice after different ischemia-reperfusion periods. Fig 3 Histological examination of kidney tissues by methods such as hematoxylin-and-eosin (H&E)4. How to create a consistent mouse model of Ischemic AKI1.Mouse surgeon.2. Animals. animal age, sex, genetic background3.Key Equipment; microaneurysm clips4.Surgery:(1)Dehydration status and surgery time: conduct the ischemia experiment at a certain time of the day(2) Anesthesia(3) Body Temperature Maintenance4Operation Time5Minimization of Surgical TraumaPostsurgery Care1.saline supplementation2.Easily accessible water and food supplies3.If the water and food are at high positions, it is important to keep some gel food on the floor of the cage.Animals are excluded from a study if 1) There is abnormal kidney morphology and kidney function before surgery; 2) There are noticeable abnormalities in other organs; 3) Surgery is not well performed or accidents occur during surgery; 4) Test substance delivery fails.4.3.汞剂诱发家兔急性肾衰模型汞剂诱发家兔急性肾衰模型【实验动物】家兔，大鼠，小鼠【造模方法】氯化汞用生理盐水或蒸馏水配成溶液，静脉注射【模型特点】 ：肾小球滤过率下降，肾小管细胞坏死，肾小管排泄，重吸收功能下降【模型评价和运用】简单易行，病变稳定4.4.氨基糖甙类抗生素诱发大鼠急性肾衰模型氨基糖甙类抗生素诱发大鼠急性肾衰模型【造模方法】庆大霉素腹腔注射，140mg/kg体重【检测目的】尿量，尿常规，BUN， Cr,形状学检查【模型评价和运用】较好的模拟肾小管坏死引起的急性肾衰。适用于研讨急性肾小管坏死机制与药物治疗的评价。慢性肾衰动物模型慢性肾衰动物模型1.肾毒性慢性肾衰动物模型肾毒性慢性肾衰动物模型2.肾切除慢性肾衰动物模型肾切除慢性肾衰动物模型1.肾毒性慢性肾衰动物模型肾毒性慢性肾衰动物模型【造模方法】【检测目的】【运用范围】研讨慢性肾衰的机制与治疗研讨慢性肾衰的机制与治疗【模型评价】2.肾切除慢性肾衰动物模型肾切除慢性肾衰动物模型【造模机制】【模型特点】五、高尿酸、泌尿系统结石动物模型五、高尿酸、泌尿系统结石动物模型泌尿系结石简称尿石是一种常见的疾病，不同地域的结石发病率在3% 到14%之间，且手术治疗后复发率高，严重影响了人体的安康。在70%以上的尿石中，草酸钙单独或和其他钙盐共同为主要成分5.1结石模型结石模型【造模方法】：药物诱导结石模型。乙二醇，对苯二【造模方法】：药物诱导结石模型。乙二醇，对苯二甲酸等诱导。甲酸等诱导。【模型特点】【模型特点】【运用范围【运用范围】5.2 高尿酸血症肾病动物模型【造模方法】【模型特点】【运用范围】六 膀胱肿瘤动物模型1.自发性膀胱肿瘤模型自发性膀胱肿瘤模型2.诱发性膀胱肿瘤模型诱发性膀胱肿瘤模型3.移植性膀胱肿瘤动物模型移植性膀胱肿瘤动物模型4.转基因动物模型转基因动物模型6.1.自发性膀胱肿瘤模型自发性膀胱肿瘤模型犬自发性膀胱移行细胞癌和人膀胱癌的比较犬自发性膀胱移行细胞癌和人膀胱癌的比较在一切在一切肿瘤瘤类型中占有的比例；型中占有的比例；发生的年生的年龄阶段；段；危危险因子因子(芳香化合物、芳香化合物、环境要素等境要素等)；组织病理学特征；病理学特征；临床表床表现肿瘤的瘤的转移；移；对单一化一化疗药物的治物的治疗反响；反响；TNM分期；分期；分子生物学特点分子生物学特点缺陷：制造复杂、费时，模型的反复性不一定能得缺陷：制造复杂、费时，模型的反复性不一定能得到保证到保证6.2.诱发性膀胱肿瘤模型诱发性膀胱肿瘤模型化学致癌剂诱发膀胱癌化学致癌剂诱发膀胱癌硝基呋喃噻唑甲酰胺硝基呋喃噻唑甲酰胺(FANFT),N-(FANFT),N-甲基亚硝基脲甲基亚硝基脲BBNBBN, N, N一丁基一丁基(4(4一羟丁基一羟丁基) )亚硝胺亚硝胺MNUMNU为常用的诱导剂。为常用的诱导剂。FANFT为间接致癌物，可以口服给药，诱导肿瘤发生时间至为间接致癌物，可以口服给药，诱导肿瘤发生时间至8个个月以上时成瘤率近月以上时成瘤率近100%BBN既是直接致癌既是直接致癌剂剂也是也是间间接致癌接致癌剂剂，可口服及膀胱灌注，可口服及膀胱灌注给给药药，成瘤，成瘤时间时间需需58个月。个月。BBN诱导诱导的大鼠或小鼠膀胱癌大的大鼠或小鼠膀胱癌大多数多数为为移行移行细细胞癌，形状与人胞癌，形状与人类类非常非常类类似似MNU为直接致癌物作用于膀胱黏膜，经尿道膀胱插管给药，为直接致癌物作用于膀胱黏膜，经尿道膀胱插管给药，8周即可成瘤心周即可成瘤心6.3.移植性膀胱肿瘤动物模型移植性膀胱肿瘤动物模型目前运用最多的肿瘤模型目前运用最多的肿瘤模型常采用化学腐蚀、机械损伤、胰酶消化、或给常采用化学腐蚀、机械损伤、胰酶消化、或给予细胞黏附剂等预处置破坏膀胱黏膜再行成瘤予细胞黏附剂等预处置破坏膀胱黏膜再行成瘤摩擦安装经过套管经尿道置入膀胱对膀胱黏膜产活摩擦安装经过套管经尿道置入膀胱对膀胱黏膜产活力械损伤后植入肿瘤细胞。该过程操作简便，力械损伤后植入肿瘤细胞。该过程操作简便，B超超及病理报告胜利率到达及病理报告胜利率到达100七七.糖尿病肾病糖尿病肾病diabeticnephropathy动物模型动物模型1.诱发性2.自发性3.基因工程理想的糖尿病肾病理想的糖尿病肾病diabeticnephropathy动动物模型物模型美国糖尿病并发症动物模型协会美国糖尿病并发症动物模型协会(animalmodelsofdiabeticcomplicationconsortium,AMDCC)制定制定DN小鼠模型的评价规范小鼠模型的评价规范:(1)糖尿肾病小鼠整个生存期肾小球滤过率下降超越糖尿肾病小鼠整个生存期肾小球滤过率下降超越50%;(2)与同品系同性别同年龄的对照组相比与同品系同性别同年龄的对照组相比,糖尿肾病小鼠的尿糖尿肾病小鼠的尿蛋白添加蛋白添加10倍以上倍以上;(3)糖尿病肾病小鼠肾脏病理改动糖尿病肾病小鼠肾脏病理改动:有系膜基质增生有系膜基质增生,伴或不伴伴或不伴结节硬化和系膜溶解结节硬化和系膜溶解;不同程度的小动脉透明样变不同程度的小动脉透明样变;基底膜增基底膜增厚超越基线程度的厚超越基线程度的50%;小管间质纤维化。小管间质纤维化。7.1.诱发性I型糖尿病肾病模型 1.1 高剂量 STZ 诱导的小鼠糖尿病肾病模型一次性给予实验动物200 mg/kg 的 STZ 腹腔注射1.2 低剂量 STZ 诱导的小鼠糖尿病肾病模型低剂量( 40mg/kg5 5 mg/kg )STZ 多次注射诱导糖尿病。1.3单侧肾切除后诱导的大鼠 DN 模型不同品系的大鼠( SD, Wistar 和 SHR) 单侧肾脏切除术加上3 5 mg/kg5 0 mg/kg STZ 多次小剂量诱导即可制备模型7.2.自发性自发性I型糖尿病型糖尿病DN动物模型动物模型7.2.1型糖尿病肾病自发性动物模型型糖尿病肾病自发性动物模型(1)NOD(nonobesediabeticmouse)小鼠小鼠NOD小鼠是小鼠是ICR近交系小近交系小鼠鼠,大约在大约在4周龄周龄5周龄起周龄起,小鼠胰腺自发出现程度不等的炎症小鼠胰腺自发出现程度不等的炎症,24周龄周龄30周龄时大多数胰腺周龄时大多数胰腺B细胞被破坏出现显性糖尿病细胞被破坏出现显性糖尿病,进而开展进而开展成为成为DN,表现为尿蛋白排泄添加。肾脏病理变化表现为尿蛋白排泄添加。肾脏病理变化:系膜细胞增生系膜细胞增生,肾小肾小球毛细血管基底膜增厚球毛细血管基底膜增厚,细胞外基质增多细胞外基质增多,最后出现肾小球硬化最后出现肾小球硬化.(2)胰岛素胰岛素2Akita小鼠小鼠由于由于Insulin2基因突变基因突变,导致胰岛素肽链错误折叠导致胰岛素肽链错误折叠,选择性地对胰岛选择性地对胰岛B细胞产生蛋白毒性细胞产生蛋白毒性,导致导致B细胞分泌胰岛素才干下降。细胞分泌胰岛素才干下降。Akita小鼠模型可以出现病理构造表小鼠模型可以出现病理构造表现现,如肾小球系膜扩张如肾小球系膜扩张,足细胞数目减少足细胞数目减少,肾小球硬化肾小球硬化,肾间质纤维化等肾间质纤维化等3 3LETL LETL 大鼠大鼠该模型在模型在18 30 18 30 周周龄时会自会自发的出的出现胰腺淋胰腺淋巴巴细胞的侵胞的侵润, ,导致胰致胰岛 细胞的破坏胞的破坏, ,最最终开展开展为1 1 型糖尿病型糖尿病7.37.3人工诱导的人工诱导的2 2 型糖尿病模型型糖尿病模型高脂饮食诱导加高脂饮食诱导加STZ腹腔注射是目前最经济、适用的造腹腔注射是目前最经济、适用的造模方法模方法,高脂饮食可以诱导模型动物发生肥胖、高血糖、高脂饮食可以诱导模型动物发生肥胖、高血糖、高脂血症、胰岛素抵抗等高脂血症、胰岛素抵抗等2型糖尿病患者代谢综合征的型糖尿病患者代谢综合征的特点特点,再予以小剂量的再予以小剂量的STZ即可使其成模。普通大鼠高即可使其成模。普通大鼠高脂饲料诱导脂饲料诱导68周即可出现胰岛素抵抗周即可出现胰岛素抵抗,再再腹腔注射小剂量的腹腔注射小剂量的STZ30mg/kg，成模率可达，成模率可达79%2.2II型糖尿病肾病自发性动物模型型糖尿病肾病自发性动物模型(1)db/db小鼠小鼠db/db小鼠是位于小鼠小鼠是位于小鼠4号染色体的瘦素受体因突变所致号染色体的瘦素受体因突变所致的先天肥胖性的先天肥胖性2型糖尿病模型。型糖尿病模型。db/db小鼠发生糖尿病的病程与人类极小鼠发生糖尿病的病程与人类极为类似为类似,微血管并发症多见微血管并发症多见(2)GK大鼠大鼠GK大鼠是由对葡萄糖不耐受的大鼠是由对葡萄糖不耐受的Wistar大鼠反复近亲大鼠反复近亲繁衍多代后产生。这种动物模型的特点是中度的高血糖繁衍多代后产生。这种动物模型的特点是中度的高血糖,外周胰岛素外周胰岛素抵抗和肥胖表型。抵抗和肥胖表型。GK大鼠产生大鼠产生2型糖尿病肾病主要由于胰岛型糖尿病肾病主要由于胰岛B细细胞受损胞受损(3)OLETF大鼠大鼠OLEFTF大鼠是胆囊收缩素大鼠是胆囊收缩素(CCK)2A受体信使受体信使RNA(mRNA)的表达完全缺失的的表达完全缺失的2型糖尿病大鼠。早期以胰岛素抵抗、型糖尿病大鼠。早期以胰岛素抵抗、糖脂糖脂代谢紊乱为主代谢紊乱为主,以后逐渐出现胰腺功能减退以后逐渐出现胰腺功能减退,胰岛纤维化胰岛纤维化,晚晚期合并期合并DN4ob/ob小鼠小鼠,呵斥其编码的蛋白瘦素缺乏呵斥其编码的蛋白瘦素缺乏,引起肝脂肪生成和肝糖原引起肝脂肪生成和肝糖原异生显著添加异生显著添加,高血糖又刺激胰岛素分泌高血糖又刺激胰岛素分泌,导致胰岛素抵抗。导致胰岛素抵抗。2.2II型糖尿病肾病自发性动物模型型糖尿病肾病自发性动物模型(5)Zucker大鼠大鼠Zucker大鼠体内编码瘦素受体的基因错义突变大鼠体内编码瘦素受体的基因错义突变,表现出高血糖、表现出高血糖、高血脂、高血脂、高血压高血压7.4II型糖尿病肾病自发性动物模型型糖尿病肾病自发性动物模型7.3基因工程糖尿病肾病动物模型基因工程糖尿病肾病动物模型(1)eNOS敲除鼠敲除上皮一氧化氮合酶敲除鼠敲除上皮一氧化氮合酶(endothelialnitricoxidesynthase,eNOS)基因的基因的C57BLKS/J(BKS)db/db小鼠小鼠,表现为高表现为高血糖、血糖、高血压、高血压、蛋白尿。蛋白尿。(2)转基因转基因OVE26小鼠利用转基因技术使钙调蛋白在小鼠利用转基因技术使钙调蛋白在OVE26自发性糖尿自发性糖尿病小鼠胰岛病小鼠胰岛B细胞中过量表达。小鼠细胞中过量表达。小鼠2月龄时出现蛋白尿月龄时出现蛋白尿,6月龄时出现大月龄时出现大量蛋白尿量蛋白尿,9月龄时肾小球基底膜增厚月龄时肾小球基底膜增厚,系膜扩张系膜扩张,出现肾小球硬化和小管间出现肾小球硬化和小管间质性纤维化等病理改动质性纤维化等病理改动,伴有肾小球滤过率降低伴有肾小球滤过率降低.(3)GIPR(dn)转基因小鼠经过随机诱变和基因修饰获得转基因小鼠经过随机诱变和基因修饰获得,使得葡萄糖依赖性使得葡萄糖依赖性促胰岛素多肽受体隐形表达促胰岛素多肽受体隐形表达,破坏破坏B细胞细胞,胰岛素分泌减少胰岛素分泌减少,构成构成DN。进而。进而开展成为开展成为ESRD.对于单基因对于单基因DN的发病机制和治疗方法的研讨具有重要意的发病机制和治疗方法的研讨具有重要意义义Diabeticnephropathy谢谢