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- 2026年01月08日
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上海达为科生物科技有限公司
- 服务名称：
矽肺模型
一、矽肺模型构建的核心方法
1. 动物选择与石英粉尘处理
- 物种与品系：
- 大鼠：SD/Wistar（最常用），肺组织量充足，适合病理和分子检测。
- 小鼠：C57BL/6J（敏感度高），昆明/ICR品系失败率高。
- 家兔/犬：用于大型动物验证，但成本高、操作复杂。
- 石英粉尘处理：
- 使用DQ-12型石英粉（游离SiO₂ >99%），经酸化处理后过筛（95%颗粒粒径≤5μm），生理盐水配成悬液（大鼠50mg/ml，小鼠浓度依体重调整）。
2. 造模方法对比
| 方法 | 操作要点 | 优缺点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 气管滴注法 | 麻醉后气管切开注入石英悬液（大鼠50mg/kg，小鼠200-600mg/kg） | 操作简单、成模快（7天炎症，28天纤维化）；易致急性损伤 | 药物筛选、机制研究 |
| 动式染尘法 | 使用染尘控制系统（如HOPE-MED8050），自然吸入粉尘（125mg/m³，3周） | 模拟职业暴露，病理渐进性；设备成本高 | 慢性病程模拟 |
| 全身吸入法 | 密闭吸入室暴露（粒径1-3μm，浓度50mg/m³），无需麻醉 | 低死亡率（<5%）、无机械损伤；重复性好 | 长期毒性研究 |
| 鼻滴反复暴露法 | 无需麻醉，滴鼻SiO₂悬液（每周2次，持续8周） | 避免上呼吸道损伤，灵活性高；剂量控制需精准 | 高通量实验 |
关键参数：
- 剂量：小鼠200-600mg/kg（急性），125mg/m³吸入（慢性）。
- 时间窗：炎症期（3-7天），纤维化期（14-42天），晚期纤维化（≥60天）。
二、模型评估体系
1. 病理学与影像学评估
- 组织染色：
- H&E染色：量化炎症浸润、肺泡结构破坏。
- Masson/Sirius Red染色：胶原沉积面积（纤维化金标准）。
- 病理分级：
- 五级结节描述：尘细胞灶→纤维性结节。
- Ashcroft评分（0-8分）或Szapiel评分。
- 影像学评估：
- 多层螺旋CT（MSCT） ：小阴影密集度分级，与病理分级一致性高（加权Kappa=0.706）。
- Micro-CT：动态监测肺结构变化（如AKEX0011治疗组肺容积改善）。
2. 生化与分子指标
| 指标 | 检测方法 | 意义 |
|---|---|---|
| 羟脯氨酸（HYP） | 比色法（肺匀浆） | 直接反映胶原总量 |
| 肺体比 | （肺重/体重）×100% | >1%提示显著纤维化 |
| 炎症因子 | ELISA（BALF或血清） | TNF-α、IL-6、IL-1β（炎症期） |
| 纤维化标志物 | WB/qPCR | TGF-β、Collagen-I、α-SMA |
| 巨噬细胞极化 | 流式细胞术 | M1（iNOS⁺）/M2（Arg1⁺）比例 |
3. 肺功能与行为学
- 肺功能仪检测：
- 静态顺应性（CST↓）、呼吸阻力（Rrs↑）反映通气障碍。
- 动物行为：染尘后食欲减退、活动减少、体重下降。
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文献和实验性呼吸，直到呼吸停止而死亡。如果动物致敏程度较轻或诱发时鸡蛋白喷雾的浓度很快，则只发生一时性的支气管痉挛，并不死亡。如改用组织胺喷雾，则不必予先致敏，就能引起豚鼠支气管痉挛。组织胺用量依雾室大小而定，在83~103容量时，1∶1000组织胺的用量为0.5~1ml。狗每周两次暴露于犬弓蛔虫（Toxocaracanis）、猪蛔虫（Ascaris suum）或混合草籽浸出物的气溶胶中可引起实验性哮喘。给用10-8稀释猪蛔虫浸出物皮试阳性狗以猪蛔虫气溶胶吸入，也可引起哮喘。（五）实验性矽肺模型常选用大鼠、家兔或狗、猴
。 五、实验性矽肺模型 常选用大鼠、家兔或狗、猴来复制模型。取一定量含游离SiO299%以上的DQ-12型石英粉，经酸化处理后，选取尖粒95%在5μm以下的那一段混悬液，烤干后准确称取需用量加生理水制成混悬液（灭菌），大鼠用50mg/ml，每只气管内注入1ml；家兔用120mg/ml，用尘量按120mg/kg体重计算，在暴露气管后注入，均可复制成典型的矽肺模型。
每周两次暴露于犬弓蛔虫（Toxocaracanis）、猪蛔虫（Ascaris suum）或混合草籽浸出物的气溶胶中可引起实验性哮喘。给用10-8稀释猪蛔虫浸出物皮试阳性狗以猪蛔虫气溶胶吸入，也可引起哮喘。 （五）实验性矽肺模型 常选用大鼠、家兔或狗、猴来复制模型。取一定量含游离SiO299%以上的DQ-12型石英粉，经酸化处理后，选取尖粒95%在5μm以下的那一段混悬液，烤干后准确称取需用量加生理水制成混悬液（灭菌），大鼠用50mg/ml，每只气管内注入1ml；家兔用120
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