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慢性支气管炎动物模型

慢性支气管炎动物模型
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实验原理

慢性支气管炎(chronic bronchitis)是指由感染或非感染因素引起的气管、支气管黏膜及其周围组织的慢性非特异性炎性反应。慢性支气管炎的病理特点是支气管腺体增生、黏液分泌增多。临床常以咳嗽、咳痰或伴有喘息反复发作,每次持续3个月以上,连续2年以上的慢性过程为特点,严重时可并发阻塞性肺气肿,甚至肺源性心脏病。慢性支气管炎以老年人居多,病程初期一般症状比较轻微,发病季节以冬季较为多见,至春季天气转暖后症状缓解;晚期一般表现为炎性反应较前加重,且症状不分季节、常年存在。目前,慢性支气管炎已成为影响人类健康和生活质量的主要疾病之一,研究其治疗及预后具有重要的意义。慢性支气管炎的发病与吸烟、感染、气候因素(如寒冷)、理化因素(如,刺激性烟雾、粉尘、SO2等)、过敏、呼吸道局部防御及免疫功能降低、自主神经功能失调等内外界因素密切相关。

造模机制

对动物施加各种能诱发慢性支气管炎的损伤性因素,进行长期的刺激,引起气管、支气管黏膜及其周围组织的慢性炎症。诱发慢性支气管炎的方法主要有:化学药物法(二氧化硫、氯、氨水、脂多糖、酶、肾上腺素能药物、胆碱能药物、促分泌素等)、细菌感染法(肺炎克雷伯杆菌、肺炎链球菌等)、被动吸烟法(生烟叶、稻草烟、混合烟等)和复合方法(如细菌加烟雾、细菌加寒冷等)。这些方法可以单独或复合使用。

实验方法 

1.化学药物法

(1)使小鼠吸入含SO2(浓度为2%)的空气,每日10秒,14~18天后小鼠即出现支气管炎病变,27天后出现重度支气管炎病变,总观察时间为97天。

(2)使小鼠吸入含Cl2(浓度为0.001~0.O04mg/L)的空气,每日25~30分钟,35天后小鼠可出现慢性支气管炎病变,总观察时间为50天。

(3)用含氨气的空气以每15~20分钟重复刺激1次,每次2~3分钟,刺激一天共8次,32天后可出现慢性支气管炎症状,总观察时间为100天。

(4)气管内注射脂多糖法:大鼠用1%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉,仰卧位固定于操作台,拉出舌体,暴露声门,快速将套管插入气管,将脂多糖200μg/200μl注入气管。饲养4周,制备大鼠慢性支气管炎模型。

2.细菌感染法

(1)使用鸡胚液培育流感病毒,选取培育48小时的鸡胚液,单位为1:320;流感杆菌为18~24小时的培养物,菌液浓度为7×100000000ml,小鼠在乙醚麻醉状态下,将感染材料滴鼻(0.03ml/只),于3~6天出现气管上皮轻度坏死,35天后表现为典型的慢性支气管炎症状。

(2)用流感杆菌9亿/ml、甲型链球菌6亿/ ml、卡他性炎性菌9亿/ml、肺炎双球菌6亿/ml、以4:3:2:1混合菌液在麻醉下对大鼠进行滴鼻0.1ml,每周1次,6周有形成慢性支气管炎的趋势,但程度很轻。

(3)将豚鼠置于7~8℃环境中1小时,隔天1次,45天后改为每周2次,同时加细菌(8种)混合菌液滴鼻0.2ml,150天可形成亚急性乃至慢性支气管炎病变。

3.被动吸烟法

(1)烟雾致大鼠慢性支气管炎法:将大鼠置于27立方米烟室内,用混合烟150~200mg/立方米(200g锯末、15~20g烟叶、6~7g辣椒及1g硫黄混合,20~30分钟内烧化,颗粒在0.5~1μm以上)吸入,每周6次,44天即可形成慢性支气管炎病变。

(2)用香烟1支半,在21L容器内燃化共10分钟,换气5分钟后,再用1支香烟烧化,重熏10分钟。将豚鼠置于这种烟雾环境中,每天1次,每周6次,同时置于7~8℃环境中1小时,隔天1次,45天后改为每周2次,28~35天可出现慢性支气管炎病变,6周后病变保持并逐渐加重。

模型特点

吸入SO2所致的慢性支气管炎动物模型具有如下特点:①小鼠出现刺激性咳嗽,体重不增,少数死亡。支气管病理学改变:早期为急性炎症改变,12天后出现淋巴细胞、浆细胞浸润,继而支气管周围结缔组织增生,27天后显示重度慢性气管炎病变。②大鼠气管腔内黏液阻塞,气管上皮坏死糜烂,杯状细胞增生,气管壁平滑肌增生,肺泡腔扩大,部分融合形成肺大疱。运用这种方法也复制出稳定可靠的动物模型。也可观察到气道和肺组织毒蕈碱型受体(M受体)的数量及功能无改变。

对于细菌感染所致的支气管炎,感染后2天小鼠出现毛松、咳嗽、神萎、食欲缺乏等;3~6天出现气管上皮轻度坏死,杯状细胞数目初期下降,10天后逐渐增加,35天后表现为典型的慢性支气管炎症状,50天后即恢复正常。

气管滴注脂多糖后21天,大鼠出现倦怠、毛发失去光泽,进食、饮水减少等表现,气管与支气管上皮脱落,杯状细胞增生,黏液腺增生肥大,气管、支气管壁见慢性炎症细胞浸润,管壁增厚,管腔充满黏液及大量以中性粒细胞为主的炎症细胞,气管平滑肌增生肥厚。

对于烟雾致大鼠慢性支气管炎而言,随烟雾刺激时间的增加,大鼠气管炎症病损逐渐加重,至第7周形成慢性支气管炎典型变化。其气管炎症细胞的特点是:初期以巨噬细胞为主,随后以淋巴细胞为主,中性粒细胞仅在接触烟雾的早期短时间内出现较高水平。




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