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- 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
- 服务名称：
AECOPD大小鼠模型构建
一、模型构建策略对比
| 要素 | 小鼠模型（C57BL/6） | 大鼠模型（SD/Wistar） |
|---|---|---|
| 适用研究 | 免疫机制、基因干预 | 长期病理观察、药效评估 |
| COPD诱导周期 | 12周烟雾暴露 | 16-24周烟雾暴露 |
| 急性刺激 | LPS（3-5mg/kg） | LPS（5-10mg/kg） |
| 样本量 | 每组8-10只 | 每组6-8只（成本限制） |
| 优势 | 成本低、基因工具多 | 肺功能数据更稳定 |
二、通用实验流程
1. COPD基础模型建立
（1）香烟烟雾暴露
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设备：
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小鼠：50×50×50cm熏烟箱，1L/min流速
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大鼠：80×80×80cm熏烟箱，2L/min流速
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方案：
参数 小鼠 大鼠 香烟品牌 3R4F（11mg焦油） 3R4F或本地品牌 每日暴露 2次×1小时 2次×1.5小时 每周天数 5天 5天 总周期 12周 16-24周 TPM控制 150-200mg/m³ 200-300mg/m³
（2）弹性蛋白酶模型（替代方案）
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操作：
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小鼠：气管滴注PPE（50U/kg，50μL PBS）
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大鼠：气管滴注PPE（100U/kg，200μL PBS）
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特点：快速诱导肺气肿（7天），但缺乏慢性炎症特征。
2. 急性加重诱导（AECOPD）
（1）LPS刺激法（最常用）
| 步骤 | 小鼠参数 | 大鼠参数 |
|---|---|---|
| LPS剂量 | 3-5mg/kg（50μL PBS） | 5-10mg/kg（200μL PBS） |
| 给药方式 | 气管滴注/雾化吸入（2h/d×3d） | 气管滴注 |
| 检测时间 | LPS后48-72h | LPS后72h |
（2）细菌感染法（更接近临床）
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病原体：肺炎链球菌（ATCC 49619）
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接种量：
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小鼠：1×10⁶ CFU（50μL PBS鼻内接种）
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大鼠：5×10⁶ CFU（200μL PBS气管滴注）
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检测：qPCR检测肺组织细菌载量（16S rRNA）。
三、关键操作示范（以大鼠为例）
气管滴注LPS标准流程
大鼠称重
异氟烷麻醉（3%诱导）
仰卧位固定于45°斜板
颈部消毒后暴露气管
22G套管针穿刺气管
缓慢注入LPS（5mg/kg, 200μL）
保持头高尾低位1分钟
观察苏醒后放回笼舍
注意事项：
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穿刺点选第2-3气管环（避免出血）
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注射速度≤50μL/s
四、模型验证标准
1. 肺功能检测（FlexiVent）
| 指标 | 小鼠预期变化 | 大鼠预期变化 |
|---|---|---|
| 气道阻力（Raw） | COPD组↑30%，AECOPD组↑50% | COPD组↑25%，AECOPD组↑40% |
| 肺顺应性（Cchord） | COPD组↓20%，AECOPD组↓35% | COPD组↓15%，AECOPD组↓25% |
2. 组织病理学评分
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HE染色：
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炎症评分标准（0-4分）：
0 = 无炎症 1 = 支气管周围少量浸润 2 = 1层以上炎症细胞包围气道 3 = 广泛浸润（＜50%肺野） 4 = 弥漫性浸润（＞50%肺野）
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合格标准：AECOPD组评分≥3分
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MLI（平均线性间隔）：
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小鼠正常值：40-50μm → AECOPD组＞70μm
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大鼠正常值：50-60μm → AECOPD组＞90μm
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3. 炎症因子检测（ELISA）
| 指标 | 小鼠（pg/mL） | 大鼠（pg/mL） |
|---|---|---|
| IL-6 | 200→800 | 150→600 |
| TNF-α | 50→300 | 40→250 |
五、品系特异性优化建议
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C57BL/6小鼠：
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对烟雾敏感，易形成肺气肿
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LPS剂量需≤5mg/kg（避免高死亡率）
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SD大鼠：
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需延长烟雾暴露至24周以获得稳定气道重塑
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耐受LPS剂量较高（可达10mg/kg）
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Wistar大鼠：
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自发气道高反应性，适合研究支气管收缩机制
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六、常见问题解决方案
| 问题 | 小鼠对策 | 大鼠对策 |
|---|---|---|
| 体重下降＞20% | 减少烟雾暴露次数（1次/日） | 增加高脂饲料补充 |
| LPS后死亡率高 | 改用雾化吸入（降低剂量） | 气管滴注前预给地塞米松 |
| 病理异质性大 | 严格统一取材部位（左肺尖叶） | 灌注固定压力维持25cmH₂O |
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