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- AECOPD大鼠模型构建
- 上海
- 2025年12月29日
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上海申知心生物科技有限公司
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AECOPD小鼠模型构建
一、实验动物选择
| 品系 | 特点 | 推荐用途 |
|---|---|---|
| C57BL/6 | 对炎症敏感，易形成肺气肿 | 基础研究、基因敲除 |
| BALB/c | Th2型炎症反应显著 | 过敏/哮喘-COPD重叠研究 |
| A/J | 自发肺气肿倾向 | 肺气肿机制研究 |
推荐：雄性，8-10周龄，体重20-25g（避免雌激素抗炎作用干扰）
二、经典建模方法
1. 香烟烟雾(CS)+LPS联合诱导法（金标准）
慢性期诱导（6-8周）
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设备：全身体积暴露舱（如Teague 10E系统）
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香烟：3R4F标准香烟（11mg焦油/支）
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方案：
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每天暴露于烟雾（总颗粒物浓度80-100mg/m³）
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1小时/次，2次/天，间隔6小时，每周5天
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关键控制：CO浓度<500ppm，避免急性中毒
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急性加重诱导（AECOPD）
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第8周结束时：
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麻醉（异氟烷吸入）
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气管内滴注 LPS（2mg/kg，50μL PBS）
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24-72小时后检测（炎症高峰）
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优化方案：
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叠加 呼吸道合胞病毒(RSV) 感染（10⁵ PFU）模拟病毒感染性加重
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或滴注 弹性蛋白酶（1-3U/只） 增强肺气肿
2. 弹性蛋白酶+LPS快速模型（4周）
步骤：
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气管内滴注 猪胰弹性蛋白酶（PPE，3U/20g）（第1天）
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每周烟熏暴露（同前）
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第4周滴注 LPS（1-2mg/kg）
优点：周期短，适合药物筛选
缺点：病理改变不如长期烟熏典型
三、关键评估指标
1. 肺功能检测
| 参数 | 方法 | 预期变化 |
|---|---|---|
| FEV0.1/FVC | 强制振荡技术 | ↓↓（气流受限加重） |
| 气道阻力（Rn） | 体积描记法 | ↑↑ |
| 肺顺应性（Cchord） | FlexiVent系统 | ↓ |
2. 病理学分析
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HE染色：
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慢性期：支气管周围炎症、肺泡壁破坏
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急性加重：中性粒细胞浸润、黏液栓
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PAS染色：杯状细胞化生（气道重塑标志）
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微CT：定量肺气肿（平均线性截距MLI↑）
3. 炎症标志物
| 指标 | 检测样本 | 方法 |
|---|---|---|
| IL-6, TNF-α | BALF/肺组织 | ELISA |
| MPO活性 | 肺匀浆 | 比色法 |
| MUC5AC | 气道切片 | 免疫荧光 |
四、常见问题与优化
| 问题 | 原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 死亡率高 | LPS剂量过大 | 梯度测试（1-3mg/kg） |
| 炎症反应弱 | 烟熏时间不足 | 延长至12周或增加浓度 |
| 个体差异大 | 滴注操作不均 | 使用显微喉镜精准给药 |
五、实验设计要点
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对照组设置（每组n=8-10）：
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空白对照（空气暴露+PBS）
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慢性COPD组（仅烟熏）
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AECOPD组（烟熏+LPS）
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时间节点：
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慢性期终点（6/8/12周）
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急性加重期（LPS后24/48/72h）
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伦理终点：
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体重下降>20%
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活动度显著降低
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六、替代方案对比
| 模型 | 周期 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| 单纯烟熏 | 12-24周 | 病理最接近人类 | 耗时 |
| 弹性蛋白酶+烟熏 | 4周 | 快速诱导肺气肿 | 炎症较轻 |
| 细菌/病毒诱导 | 1-2周 | 模拟感染性加重 | 需BSL-2实验室 |
七、操作注意事项
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烟熏控制：
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使用CO监测仪（维持<500ppm）
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避免直接燃烧导致高温损伤
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气管滴注技巧：
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麻醉后呈60°仰卧位
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使用24G留置针缓慢推注（50μL/min）
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样本采集：
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BALF收集：3×0.5mL PBS灌洗
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肺组织固定：气管内灌注4%duo聚甲醛（25cmH₂O压力）
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