小鼠肺气肿模型

一、模型构建方法

1. 烟雾暴露法（Cigarette Smoke, CS）

   • 原理：模拟人类吸烟导致的肺气肿病理机制，通过氧化应激和炎症反应破坏肺泡结构。
   • 操作：
     • 常用C57BL/6J或Balb/C小鼠（雄性，6-10周龄，体重20-35g）。
     • 暴露方案：每日2-5次，每次5支香烟，持续8周至6个月（具体因香烟焦油含量、暴露频率而异）。
     • 例如：C57BL/6J小鼠每日暴露2次（5支/次），每周6天，12周后出现肺泡腔扩大、间隔变窄。
   • 优势：最接近人类吸烟相关肺气肿的病理过程（炎症细胞浸润、氧化应激、小气道重塑）。
   • 局限：建模周期长（≥8周），个体差异大。

2. 蛋白酶诱导法

   • 猪胰弹性蛋白酶（PPE）：
     • 途径：气管内滴注、雾化吸入或鼻内给药。
     • 剂量：
       • 小鼠：0.2单位/次（3次给药，间隔7天）可显著诱导肺气肿；0.3单位导致严重炎症。
       • 大鼠：20U/kg单次滴注，14-28天形成稳定模型。
     • 机制：破坏蛋白酶-抗蛋白酶平衡，直接降解肺泡弹性纤维。
   • 香烟烟雾提取物（CSE）腹腔注射：
     • 操作：CSE（5支香烟溶于10ml缓冲液）腹腔注射，每周1次，4周即可建模。
     • 效果：肺功能下降、肺泡壁破坏、炎症和氧化应激水平升高。
   • 其他蛋白酶：木瓜蛋白酶（大动物常用）或弹性蛋白酶（ELT）联合脂多糖（LPS）鼻腔给药，模拟中性粒细胞型肺气肿。

3. 基因工程模型

   • 基因敲除：
     • Abhd2、Aβ42基因敲除小鼠：炎性因子过度表达、巨噬细胞增多，自发肺气肿。
     • α1-抗胰蛋白酶（AAT）敲除：破坏蛋白酶平衡，需控制遗传背景。
   • 转基因：过表达MMP（基质金属蛋白酶）或特定衰老基因（如Klotho小鼠），导致MMP-9/TIMP-1失衡。
   • 优势：可研究特定基因在发病中的作用。

二、模型评价指标

1. 病理学形态：
   • HE染色显示肺泡腔扩大、间隔变薄/断裂、肺泡数量减少。
   • 平均线性截距（MLI）量化肺泡破坏程度。
2. 肺功能检测：
   • 肺顺应性增加、气道阻力降低（小动物肺功能仪）。
3. 炎症与氧化标志物：
   • BALF（支气管肺泡灌洗液）中IL-6、TNF-α、IL-1β升高。
   • 氧化应激：MDA（丙二醛）升高、SOD（超氧化物歧化酶）下降。
4. 分子机制：
   • MMP-12、IL-33等基因表达上调；凋亡相关蛋白（cleaved caspase-3）增加。
   • Shh信号通路异常（CD31⁻CD45⁻Sca-1⁺细胞减少）。