肺损伤模型了解多少?组织病理学分析、肺泡灌洗液检测、细胞因子检测……超全!

Time:2024-04-22

呼吸道疾病顾名思义是组成呼吸道的组织和器官等出现的病变,呼吸道分为上呼吸道和下呼吸道,相应的呼吸道疾病包括上呼吸道和下呼吸道疾病。上呼吸道的疾病包括鼻炎、鼻窦炎、鼻咽癌、咽炎、喉炎等疾病,主要是发生在鼻子、咽部和喉咙的疾病。发生在下呼吸道的疾病包括急性气管、支气管炎、肺炎、慢性支气管炎、慢性阻塞性肺疾病、支气管扩张症等。

诱发呼吸道疾病的因素多种多样,目前呼吸系统的常见致病因素主要分为三类。首先是感染,最常见的病原体是病毒、细菌、支原体、衣原体等;二是过敏因素,最常见的是支气管哮喘,其次是过敏性肺炎等;三是吸入粉尘和有害气体,如引起矽肺病的粉尘,大气中的许多有害气体都会引起呼吸系统疾病。

针对上述疾病的常见检测方式包括侵入式和非侵入式肺功能检测、动脉血气分析、血液细胞因子分析、肺泡灌洗液分析、以及病理分析等。结合上述病理特征及临床特点,我们可以针对性的构建相应的疾病模型,用于病理研究及治疗手段的开发。接下来我们将仔细介绍其中几类的常见的疾病模型。

肺损伤模型

急性肺损伤(Acute lung injuryALI)和呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndromeARDS)属于较为严重的弥散性肺病,其中急性肺损伤是一种以肺水肿和急性炎症为特征的综合征,伴有进行性低氧血症和呼吸窘迫,发病率和死亡率高。ALI的发病机制非常复杂,目前的研究发现,当暴露于严重的创伤、感染、休克和内毒素等内部和外部因素时,都会发生肺损伤。

现今报道过的肺损伤模型较多,根据损伤部位的不同,包括血管内皮、肺泡上皮以及多个部位的损伤,有不同的造模方式,如机械通气、化学药物滴灌等多种方式,不同的造模方式以及不同用于造模的物种对ALI的模拟效果千差万别。使用较多的ALI动物模型有以下几种制备方式,分别是表面活性剂洗脱灌洗模型(LAV model)、油酸静脉注射模型(OAI model)、内毒素注射模型(LPS model)以及肺泡滴注盐酸模型等。

接下来着重介绍利用LPS诱导肺损伤模型的造模方法及造模效果。

 

LPS构建ALI模型

脂多糖(LPS)是革兰氏阴性细菌细胞壁的主要生物活性成分。LPS可以在体内诱导炎症细胞浸润、炎症因子释放和肺泡上皮细胞死亡。研究表明,雾化吸入LPS引起的肺损伤程度是一致的,病理变化稳定,变化不大。

造模对象:SD大鼠

造模方法:

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结果分析:

组织病理学: HE染色

肺泡灌洗液检测:全蛋白,白细胞数目...

细胞因子检测: IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-1β, TNF-α, TGF...

 

结果示例:

1.肺泡灌洗液分析


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 2.病理组织学

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3.细胞因子检测

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参开文献:

1. Matute-Bello, G., Frevert, C. W. and Martin, T. R.Animal models of acute lung injury.Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 295, L379–L399(2008).

2. WangH.M., BodensteinM. and MarkstallerK. Overview of the pathology of three widely used animal models of acute lung injury. Eur Surg Res.40, 305316(2008).