缺血性急性肾衰竭模型

一、缺血性AKI的定义与临床重要性

缺血性AKI是由肾脏血流灌注不足导致的突发性肾功能减退，占临床AKI病例的75%，表现为氮质血症、水电解质紊乱及少尿/无尿，病死率高且缺乏特xiao治疗药物。其核心病理机制是肾小管上皮细胞缺血缺氧性损伤，再灌注后氧自由基爆发进一步加重细胞坏死。缺血再灌注损伤（Ischemia-Reperfusion Injury, IRI）是此类模型的病理基础，常见于手术、器官移植、严重感染或休克等临床场景。

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二、常用实验动物及选择依据

1. 大鼠（SD或Wistar品系）：
   • 优势：肾脏大小适中、手术操作可行性强、成本低、遗传背景清晰；SD大鼠因生长快、抗病力强被优先推荐。
   • 适用场景：血流阻断法、药物注射法、失血性休克模型。
2. 小鼠（C57BL/6雄性）：
   • 优势：基因编辑资源丰富，适用于分子机制研究；雄性更易感。
   • 操作要点：肾蒂夹闭时间需精确至20–40分钟（＞30分钟可致重度损伤）。

注：避免选用体型过小动物（如幼鼠），因肾动脉定位困难易致操作误差。

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三、主要建模方法及操作流程

1. 血流直接阻断法

• 双侧肾动脉夹闭法（最常用）：

  • 步骤：麻醉动物→开腹暴露肾蒂→无创血管夹阻断双肾动脉→控制缺血时间→松夹再灌注。
  • 关键参数：

• 缺血时间≤30分钟 → 轻度损伤；＞30分钟 → 重度损伤。

• ＞60分钟 → 高死亡率，慎用。

  • 评价：操作简便、模型稳定，但需严格计时避免过度损伤。

• 单侧肾IR联合对侧肾切除：

  • 步骤：切除右肾→夹闭左肾动脉→再灌注。
  • 优势：规避健侧肾代偿，更准确反映肾功能变化。
  • 缺点：手术创伤大，动物存活率较低。

2. 低灌注模型

• 失血性休克法：

  • 定容量型：股动脉放血达总血量40–50% → 维持平均动脉压（MAP）30 mmHg达45分钟 → 复苏。
  • 定压型：通过断尾或控压装置使MAP降至目标值（如20–25 mmHg）。
  • 病理特征：第6天肾小管损伤最显著，伴Scr升高22倍。

• 腹主动脉结扎法：

  • 步骤：结扎肾下腹主动脉→维持低灌注1小时→解除结扎。
  • 优势：模拟临床持续性低灌注（如心衰、休克），贴近真实病理。

3. 药物诱导缺血法

• 甘油肌注法（横纹肌溶解模型）：

  • 步骤：禁水24小时 → 双后肢注射50%甘油（10 mL/kg）。
  • 机制：肌红蛋白阻塞肾小管 + 肾血管收缩 → 急性肾小管坏死。
  • 优势：操作简单、模型持续1周，适合长期药效观察。

• 油酸/去甲shen上腺素注射法：

  • 油酸：肾动脉注射0.15 mL/kg → 微循环栓塞 + 血管收缩。
  • 去甲shen上腺素：肾动脉滴注0.75 μg·kg⁻¹·min⁻¹（犬模型）→ 肾血管持续痉挛。
  • 缺点：油酸毒性大，易致多器官损伤。

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四、模型评价指标

1. 功能学指标

• 血生化：
  • Scr（血肌酐）：升高＞50%或绝对值≥0.3 mg/dL（敏感标志）。
  • BUN（尿素氮）：与Scr同步升高，反映肾小球滤过率下降。
• 肾清除率：内生肌酐清除率（CCr）、肾小球滤过率（GFR）显著下降。

2. 尿液与电解质

• 尿量：＜400 mL/24h（少尿型）。
• 尿钠：＞20 mmol/L（区别于肾前性AKI的＜20 mmol/L）。
• 尿比重：＜1.015（肾小管浓缩功能丧失）。

3. 组织病理学

• 光镜特征：肾小管上皮细胞脱落、刷状缘消失、管型堵塞。
• 分子标志物：
  • 氧化应激：SOD↓、MDA↑。
  • 纤维化：TGF-β、α-SMA↑（远期模型）。