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1、AnimalmodelsofurinarysystemAnimalmodelsofurinarysystemDepartmentofPathophysiologyXianyaMedicalCollegeCentralSouthUniversityAssociateProfessorSipinTanAssociateProfessorSipinTan泌尿系统动物模型H Hu umma an n U Ur ri in na ar ry y S Sy ys st te emm泌尿系统动物模型UrologicUrologicdiseasediseaseCongenitalCongenitalacqui
2、reddysfunctionacquireddysfunctionoftheurinarysystem.oftheurinarysystem.UrologicUrologicdiseasediseaseKidneydiseaseKidneydiseaseNon-renalurinarytractdiseaseNon-renalurinarytractdisease泌尿系统动物模型泌尿系统动物模型TestingparametersforUrinarydiseaseTestingparametersforUrinarydisease1.Bloodureanitrogen(BUN)andserumc
3、reatinine1.Bloodureanitrogen(BUN)andserumcreatinine2.1HEstaining2.PathogenicparametersPathogenicparameters泌尿系统动物模型2.2.PAS2.2.PAS染色染色( (“ “过碘酸雪夫氏染色过碘酸雪夫氏染色” , ,糖原染色糖原染色 ):):基底膜、基底膜、系膜基质、纤维蛋白、血管玻璃样变、淀粉样纤维等可成阳系膜基质、纤维蛋白、血管玻璃样变、淀粉样纤维等可成阳性反应，呈紫红色或淡染，从而可以观察系膜基质、基底膜性反应，呈紫红色或淡染，从而可以观察系膜基质、基底膜等等, ,可用于糖尿病性肾小球硬
4、化症或血管病的诊断可用于糖尿病性肾小球硬化症或血管病的诊断 。 泌尿系统动物模型2.3.Masson2.3.Masson三色染色三色染色IgAIgA肾病肾病膜性肾病膜性肾病膜性增生性肾小球肾炎膜性增生性肾小球肾炎泌尿系统动物模型3.Urineexamination3.Urineexamination尿的颜色、透明度、酸碱度、红细胞、白细胞、上尿的颜色、透明度、酸碱度、红细胞、白细胞、上皮细胞、管型、蛋白质、比重及尿糖定性皮细胞、管型、蛋白质、比重及尿糖定性 实验动物尿液收集方法：实验动物尿液收集方法：1.代谢笼法代谢笼法 2.导尿法导尿法由尿道插入导尿管，可以采到没有受到污染的尿液由尿道插入导
5、尿管，可以采到没有受到污染的尿液 3.3.压迫膀胱法压迫膀胱法（观察药物的排泄情况）（观察药物的排泄情况） ，适用于狗，兔等大动物，适用于狗，兔等大动物 。4. 4.输尿管插管法输尿管插管法 5. 5. 膀胱插管法膀胱插管法 6.6.穿刺膀胱法穿刺膀胱法 7.7.剖腹采尿法剖腹采尿法 8.反射排尿法：适用于小鼠反射排尿法：适用于小鼠 泌尿系统动物模型动物模型建立遵循的原则动物模型建立遵循的原则1. .相似性：相似性：复制的动物模型应尽可能近似人类疾病，并有人类疾病的病理变化。3.3.可靠性：可靠性：复制的模型，力求可称地反映人类疾病.即可特异地反映该种疾病或某种功能、代谢、结构变化，同时应具备
6、该种疾病的主要症状和体征，并经过一系列检测（如心电图、临床生理、生化指标检验、病理切片等得以证实。如果易自发地出现某些相应病变的动物,就不应选用；易产生与复制疾病相混淆的疾病或临床症状者也不宜选用。）2.2. 重复性重复性：理想的人类疾病动物模型应该是可重复的,也应该是叫标准化的泌尿系统动物模型动物模型建立遵循的原则动物模型建立遵循的原则4. 4.适用性和可控性适用性和可控性：设计复制人类疾病动物模型.应尽量考虑在临床能应用和便于控制其疾病的发展，以便于开展研究工作。5. 5.易行性和经济性易行性和经济性：复制动物模型设计,成尽量做到方法容易执行和合乎经济原则泌尿系统动物模型Animalmod
7、elsofurinarysystemAnimalmodelsofurinarysystem1. 1.肾小球疾病动物模型肾小球疾病动物模型2. 2.肾盂肾炎动物模型肾盂肾炎动物模型3. 3.肾小管间质性肾病动物模型肾小管间质性肾病动物模型4. 4.肾衰竭动物模型肾衰竭动物模型5. 5.尿路结石动物模型尿路结石动物模型6. 6.膀胱癌动物模型膀胱癌动物模型泌尿系统动物模型1.肾小球肾炎动物模型1.11.1系膜增殖性肾小球肾炎系膜增殖性肾小球肾炎1.2.Thy11.2.Thy1系膜增生性肾炎动物模型系膜增生性肾炎动物模型一 . 肾小球疾病动物模型1.31.3微小病变型肾病动物模型微小病变型肾病动物模
8、型1.4.IgA1.4.IgA肾病动物模型肾病动物模型1.51.5硬化性肾小球肾病硬化性肾小球肾病泌尿系统动物模型1.11.1系膜增殖性肾小球肾炎系膜增殖性肾小球肾炎系膜增生性肾小球肾炎(Mesangialproliferativeglomerulonephritis，MsPGN)是一组以弥漫性肾小球系膜细胞增生及不同程度系膜基质增多为主要特征的原发性肾小球疾病，可导致肾小球硬化及肾间质纤维化，以血尿、蛋白尿、高血压、肾功能不全及小管间质损害等为临床表现。根据其免疫病理可将其分为IgA肾病及非IgA肾病两型，其中非IgA系膜增生性肾小球肾炎是我国最常见的原发性肾小球疾病，占成人原发性肾小球疾病
9、肾活检病例的24730。3泌尿系统动物模型【造模机制造模机制】【造模方法造模方法】1.11.1系膜增殖性肾小球肾炎动物模型系膜增殖性肾小球肾炎动物模型泌尿系统动物模型【模型特点模型特点】【运用范围运用范围】泌尿系统动物模型1.2.Thy11.2.Thy1系膜增生性肾炎动物模型系膜增生性肾炎动物模型泌尿系统动物模型泌尿系统动物模型泌尿系统动物模型微小病变性肾病(minimalchangedisease，MCD)为常见的肾小球疾病。临床表现为单纯性的肾病综合征。以其病理形态学特征命名，MCD光镜下可见轻度系膜增生，电镜下肾小球特征性表现为弥漫性足突融合。1.3 1.3 微小病变型肾病动物模型1.3
10、.1 1.3.1 嘌呤霉素肾炎模型嘌呤霉素肾炎模型1.3.2 1.3.2 阿霉素肾病模型阿霉素肾病模型泌尿系统动物模型【造模方法造模方法】泌尿系统动物模型【模型特点模型特点】两次给药法的造模特点两次给药法的造模特点【运用范围运用范围】泌尿系统动物模型注意事项注意事项泌尿系统动物模型IgAIgA肾病特征性的表现是肾病特征性的表现是IgAIgA及及IgGIgG免疫复合物免疫复合物( (弥漫弥漫性沉积伴肾小球系膜细胞增生。性沉积伴肾小球系膜细胞增生。 IgAIgA肾病是世界范围肾病是世界范围内最常见的原发性肾小球肾炎，最常见的临床表现是内最常见的原发性肾小球肾炎，最常见的临床表现是镜下血尿伴不同程度
11、的蛋白尿。镜下血尿伴不同程度的蛋白尿。是是导致慢性肾衰竭的导致慢性肾衰竭的重要病因。重要病因。1.4 IgA 肾病动物模型研究泌尿系统动物模型1.4IgA 肾病动物模型研究1.4.1.1.4.1.免疫诱导型免疫诱导型1. 1.免疫复合物诱导免疫复合物诱导2. 2.微生物成分诱导微生物成分诱导3. 3.异种蛋白诱导异种蛋白诱导1.4.2.1.4.2.继发病变型继发病变型继发病变型主要指某些全身性疾病发展时导致肾内 IgA免疫复合物沉积，出现 IgA肾病的临床表现。如酒精性肝炎、狼疮性肾炎、 过敏性紫癜肾炎等。1.4.3.1.4.3.自发病变型自发病变型( (基因工程基因工程IgAIgA动物模型）
12、动物模型）泌尿系统动物模型【造模机制造模机制】【造模方法造模方法】泌尿系统动物模型【模型特点模型特点】泌尿系统动物模型二二. .继发病变型继发病变型此类模型多采用肝脏切除或诱导动物肝硬化的方法使肝脏IgA清除减少,或者在诱导的系统性红斑狼疮模型基础上进行后期处理。泌尿系统动物模型1.4.3.1.4.3.自发病变型肾小球肾炎动物模型自发病变型肾小球肾炎动物模型自发病变型自发病变型IgAIgA肾病动物模型常指某些纯系动物或转基因动物具肾病动物模型常指某些纯系动物或转基因动物具有有IgAIgA肾病易感性肾病易感性。ddYddY小鼠因其血清小鼠因其血清IgAIgA浓度较高，在浓度较高，在2828周可见
13、蛋白尿，同时免疫周可见蛋白尿，同时免疫荧光显示荧光显示IgAIgA，C3C3和和IgGIgG沉积出现，至沉积出现，至5959周出现系膜基质增生。周出现系膜基质增生。ZhangZhang等利用基因打靶技术制作了子宫球蛋白（等利用基因打靶技术制作了子宫球蛋白（ uteroglobinuteroglobin，UGUG）基因剔除小鼠，结果）基因剔除小鼠，结果UGUG敲除的小鼠出现以明显蛋白敲除的小鼠出现以明显蛋白尿、镜下血尿、体重下降为特征的进行性肾小球疾病；肾组尿、镜下血尿、体重下降为特征的进行性肾小球疾病；肾组织病理学检查发现嗜复红的蛋白复合物在肾小球沉积伴有肾织病理学检查发现嗜复红的蛋白复合物在
14、肾小球沉积伴有肾小管细胞增生和肾实质纤维化；免疫荧光检查显示小管细胞增生和肾实质纤维化；免疫荧光检查显示IgGIgG、补体、补体C3C3、纤维连接蛋白（、纤维连接蛋白（ FNFN）和胶原在肾小球沉积）和胶原在肾小球沉积泌尿系统动物模型二、肾盂肾炎动物模型二、肾盂肾炎动物模型肾盂肾炎：上尿路感染。分为急性和慢性两种。肾盂肾炎：上尿路感染。分为急性和慢性两种。动动物物模模型型急性肾盂肾炎动物模型急性肾盂肾炎动物模型慢性肾盂肾炎动物模型慢性肾盂肾炎动物模型泌尿系统动物模型【造模方法造模方法】【造模机制造模机制】【造模机制造模机制】一一 、急性肾盂肾炎动物模型、急性肾盂肾炎动物模型泌尿系统动物模型【模
15、型特点模型特点】【运用范围运用范围】泌尿系统动物模型【注意事项注意事项】【模型评估模型评估】泌尿系统动物模型二二 、慢性肾盂肾炎动物模型、慢性肾盂肾炎动物模型【造模方法造模方法】【造模方法造模方法】【造模机制造模机制】泌尿系统动物模型观察指标观察指标1.肾脏重量肾脏重量2.2.细菌培养细菌培养3.3.血清检测血清检测4.4.血清大肠杆菌凝集效价检测血清大肠杆菌凝集效价检测5.5.肾脏形态观察肾脏形态观察泌尿系统动物模型【模型特点模型特点】【运用范围运用范围】【模型评估模型评估】泌尿系统动物模型三、肾间质纤维化动物模型1.单侧输尿管梗阻动物模型2.孢素A肾病动物模型3.慢性马兜铃酸肾病动物模型4
16、.肾脏切除动物模型5.大霉素引起的肾小管损伤和间质纤维动物模型6.镇痛药肾病动物模型7.蛋白超负荷引起的肾间质纤维化动物模型8.ET-l转基因小鼠肾纤维化动物模型泌尿系统动物模型3.1.3.1.单侧输尿管梗阻动物模型单侧输尿管梗阻动物模型( (unilateralureteralobstmctionunilateralureteralobstmctionUUO)UUO)实验动物一侧输尿管结扎，在结扎后实验动物一侧输尿管结扎，在结扎后1 1周内该侧肾脏即开始出周内该侧肾脏即开始出现肾间质纤维化的动物模型现肾间质纤维化的动物模型其他干预因素：其他干预因素：U UUOUO大鼠腹腔内注射大鼠腹腔内注射
17、IN.1130(IN.1130(一种一种GF-B1GF-B1受体的抑制受体的抑制剂剂) )，观察到给药的，观察到给药的uuOuuO大鼠大鼠TGFTGF 、胶原、胶原I I、pSmad2pSmad2的的mRNAmRNA水平较水平较UU0UU0对照大鼠下降。免疫组化证实对照大鼠下降。免疫组化证实IN.1130IN.1130抑制肾脏胶原抑制肾脏胶原I I的表达。的表达。TGFTGF 的表达明显被抑制，纤连蛋白的表达明显被抑制，纤连蛋白(fibmnectin(fibmnectin，FN)FN)及胶及胶原原I I在肾脏的表达也被抑制。在肾脏的表达也被抑制。选择性内皮素受体拮抗剂波生坦选择性内皮素受体拮抗
18、剂波生坦(bosentan)(bosentan)后后ETaRETaR表达下降，肾间表达下降，肾间质纤维化明显改善。质纤维化明显改善。泌尿系统动物模型3.2. .环孢素环孢素A A肾病动物模型肾病动物模型CsACsA肾病模型多采用肾病模型多采用SDSD大鼠皮下注射大鼠皮下注射CsA7CsA75 525mg25mg(kgd)(kgd)，多，多数文献为数文献为15mg15mg(kgd).(kgd).连续连续28d28d或或35d35d，同时给予无钠或低钠饮食，同时给予无钠或低钠饮食. .组织学表现为条纹状肾间质纤维化、肾小管萎缩与肾小球入球小组织学表现为条纹状肾间质纤维化、肾小管萎缩与肾小球入球小动
19、脉的透明变性。动脉的透明变性。泌尿系统动物模型3.3.3.3.慢性马兜铃酸肾病动物模型慢性马兜铃酸肾病动物模型WistarWistar大鼠腹膜内注射马兜铃酸大鼠腹膜内注射马兜铃酸5 mg5 mg(kgd)(kgd)，共，共1616周，注周，注射毕虽已可见肾脏损害，但并无肾间质纤维化发生，直至射毕虽已可见肾脏损害，但并无肾间质纤维化发生，直至2424周才出现多灶性纤维化及肾小管萎缩。周才出现多灶性纤维化及肾小管萎缩。通浸膏水溶液给通浸膏水溶液给SDSD大鼠间断灌胃，也成功建立了慢性大鼠间断灌胃，也成功建立了慢性AANAAN模型模型泌尿系统动物模型3.4.3.4.肾脏切除动物模型肾脏切除动物模型用
20、用140-160g140-160g的雄性的雄性SDSD大鼠，行右侧肾切除同时结扎左侧肾动脉后大鼠，行右侧肾切除同时结扎左侧肾动脉后段和前段的段和前段的1-21-2支造成左肾支造成左肾2 23 3梗塞。造模梗塞。造模1 1周时肾间质周时肾间质细胞增生，细胞增生，2 2周时血小板衍生生长因子在肾小管内表达增周时血小板衍生生长因子在肾小管内表达增加，加，2 21010周时在间质表达增加。周时在间质表达增加。1 1周后结蛋白周后结蛋白(desmin)(desmin)和仅平滑肌肌动蛋白和仅平滑肌肌动蛋白(d-smoothmuscleactin(d-smoothmuscleactin，sMA)sMA)在肾
21、间质表达进行性增加。间质单核巨噬细胞浸润在在肾间质表达进行性增加。间质单核巨噬细胞浸润在2 2周周开始，同时胶原开始，同时胶原I I、胶原、胶原、层连蛋白、层连蛋白(1aminin)(1aminin)和和FNFN在肾间质内在肾间质内聚积。聚积。泌尿系统动物模型3.5.3.5.庆大霉素引起的肾小管损伤和间质纤维化动物模型庆大霉素引起的肾小管损伤和间质纤维化动物模型庆大霉素引起的肾小管损伤是其造成急性肾衰竭的主要原因。庆大霉素引起的肾小管损伤是其造成急性肾衰竭的主要原因。给药方式有皮下注射、肌肉注射或腹腔内注射，给药剂量给药方式有皮下注射、肌肉注射或腹腔内注射，给药剂量80mg80mg400ml4
22、00ml/ /d)d)，用药时间，用药时间4-14d,4-14d,观察到停药后观察到停药后30d30d出出现肾问质纤维化。现肾问质纤维化。WistarWistar大鼠连续大鼠连续2d2d皮下注射庆大霉素皮下注射庆大霉素250mg250mg(kg/d)(kg/d)，观察，观察到到4d4d时肾问质纤维化最明显，时肾问质纤维化最明显，28d28d时恢复正常。时恢复正常。泌尿系统动物模型3.6.3.6.镇痛药肾病动物模型镇痛药肾病动物模型用雌性用雌性Fischer 344Fischer 344大鼠，阿司匹林大鼠，阿司匹林230 m(kgd)230 m(kgd)和扑热息痛和扑热息痛380 m(kgd)3
23、80 m(kgd)溶解于饮水，持续给药溶解于饮水，持续给药6565周。最早出现肾乳头的周。最早出现肾乳头的结构损伤，并累及肾间质细胞和基质，随后可见到肾间质纤维化结构损伤，并累及肾间质细胞和基质，随后可见到肾间质纤维化和肾小管萎缩。和肾小管萎缩。3.7.3.7.蛋白超负荷引起的肾间质纤维化动物模型蛋白超负荷引起的肾间质纤维化动物模型大鼠和小鼠建立的每日腹腔注射无菌小牛血清大鼠和小鼠建立的每日腹腔注射无菌小牛血清0.5mL0.5mL，造成，造成肾间质纤维化的同时还造成明显的肾小球硬化。肾间质纤维化的同时还造成明显的肾小球硬化。泌尿系统动物模型3.8.ET-l转基因小鼠肾纤维化动物模型将人的将人的
24、ET-1ET-1基因通过显微注射法转移到基因通过显微注射法转移到NMRINMRI小鼠受精卵，小鼠受精卵，ET-1ET-1在肾、脑和肺高表达。此转基因小鼠在在肾、脑和肺高表达。此转基因小鼠在1414个月时观察到个月时观察到肾小球硬化、肾间质纤维化和肾小球硬化、肾间质纤维化和肾囊肿，而无高血压，提示肾囊肿，而无高血压，提示ET-lET-l能非血压依赖地引起肾纤维化。此能非血压依赖地引起肾纤维化。此ET-1ET-1转基因小鼠未出现转基因小鼠未出现明显蛋白尿。明显蛋白尿。泌尿系统动物模型四、肾衰动物模型急性肾衰竭（acute renal failure,ARF)是指由于各种原因引起的肾功能急剧下降的临
25、床综合症。1. 1.油酸诱发的大鼠急性肾衰模型油酸诱发的大鼠急性肾衰模型2. 2.缺血性急性肾衰动物模型缺血性急性肾衰动物模型3. 3.汞剂诱发家兔急性肾衰模型汞剂诱发家兔急性肾衰模型4. 4.氨基糖甙类抗生素诱发大鼠急性肾衰模型氨基糖甙类抗生素诱发大鼠急性肾衰模型泌尿系统动物模型4.1.4.1.油酸诱发的大鼠急性肾衰模型油酸诱发的大鼠急性肾衰模型泌尿系统动物模型【模型特点模型特点】泌尿系统动物模型4.2Mouse model of ischemic acute kidney injuryExperimentalProceduresforBilateralIschemicAKIinMice1.
26、Preparationforexperiment1.Preparationforexperimenthomeothermic monitor system, animal hair clipper , tissue forceps with blunt points, tweezers with ultra-sharp points, dissecting and operating scissors with sharp points , micro-aneurysm clip applying forceps, 40 Vicryl suture with 1/2-circle needle
27、 of 17-mm length; needle holder, Michel wound clips, Michel woundclip-applying forceps, 1-ml syringes, 30 G needles, alcohol swab, cotton swab, gauze sponges, and surgical gloves. 0.9% sodium chloride), 5 mg/ml pentobarbital in saline, 0.03 mg/ml buprenorphine in saline泌尿系统动物模型2. Surgical procedure
28、and surgeryFig.1.Sitesofflankincisionofbilateralmousemodelofischemicacutekidneyinjury(AKI).Theincisionsitesontheleft(A)andright(B)sidesarelabeledwithredline.泌尿系统动物模型3.Monitoring the Success of Renal Ischemia-Reperfusion1. The kidney colorRed dark purple deep dark purple change back to redRemovetheRe
29、movetheclipsclips2. Blood urea nitrogen (BUN) and serum creatinine detectionMonitor the BUN before the renal ischemia and at different reperfusion time points. The serum creatinine is usually determined at the endpoint of the experiment3. Histological examination of kidney tissues泌尿系统动物模型Fig2Bloodur
30、eanitrogen(BUN)levelofC57BL/6miceafterdifferentischemia-reperfusionperiods.泌尿系统动物模型Fig 3 Histological examination of kidney tissues by methods such as hematoxylin-and-eosin (H&E)泌尿系统动物模型4. How to create a consistent mouse model of Ischemic AKI1.Mouse surgeon.2. Animals.animalage,sex,geneticbackgroun
31、d3.KeyEquipment;microaneurysmclips4.Surgery:(1)Dehydrationstatusandsurgerytime:conducttheischemiaexperimentatacertaintimeoftheday泌尿系统动物模型(2)Anesthesia(3)BodyTemperatureMaintenance（4）Operation Time（5）Minimization of Surgical Trauma泌尿系统动物模型Postsurgery Care1.salinesupplementation2.Easilyaccessiblewater
32、andfoodsupplies3.Ifthewaterandfoodareathighpositions,itisimportanttokeepsomegelfoodsomegelfoodonthefloorofthecage.Animals are excluded from a study if 1)There is abnormal kidney morphology and kidney function before surgery; 2) There are noticeable abnormalities in other organs; 3) Surgery is not we
33、ll performed or accidents occur during surgery; 4) Test substance delivery fails.泌尿系统动物模型4.3.4.3.汞剂诱发家兔急性肾衰模型汞剂诱发家兔急性肾衰模型【实验动物实验动物】家兔，大鼠，小鼠【造模方法造模方法】氯化汞用生理盐水或蒸馏水配成溶液，静脉注射【模型特点模型特点】 ：肾小球滤过率下降，肾小管细胞坏死，肾小管排泄，重吸收功能下降【模型评估和运用模型评估和运用】简单易行，病变稳定泌尿系统动物模型4.4.4.4.氨基糖甙类抗生素诱发大鼠急性肾衰模型氨基糖甙类抗生素诱发大鼠急性肾衰模型【造模方法造模方法】庆
34、大霉素腹腔注射，140mg/kg体重【检测指标检测指标】尿量，尿常规，BUN， Cr,形态学检查【模型评估和运用模型评估和运用】较好的模拟肾小管坏死引起的急性肾衰。适用于研究急性肾小管坏死机制与药物治疗的评价。泌尿系统动物模型慢性肾衰动物模型慢性肾衰动物模型1. 1.肾毒性慢性肾衰动物模型肾毒性慢性肾衰动物模型2. 2.肾切除慢性肾衰动物模型肾切除慢性肾衰动物模型泌尿系统动物模型1. 1.肾毒性慢性肾衰动物模型肾毒性慢性肾衰动物模型【造模方法造模方法】【检测指标检测指标】泌尿系统动物模型泌尿系统动物模型【运用范围运用范围】研究慢性肾衰的机制与治疗研究慢性肾衰的机制与治疗【模型评估模型评估】泌尿
35、系统动物模型2. 2.肾切除慢性肾衰动物模型肾切除慢性肾衰动物模型【造模机制造模机制】【模型特点模型特点】泌尿系统动物模型五、高尿酸、泌尿系统结石动物模型五、高尿酸、泌尿系统结石动物模型 泌尿系结石（简称尿石）是一种常见的疾病，不同地区的结石发病率在3%到14%之间，且手术治疗后复发率高，严重影响了人体的健康。在70%以上的尿石中，草酸钙单独或和其他钙盐共同为主要成分5.15.1结石模型结石模型【造模方法造模方法】：药物诱导结石模型。乙二醇，对苯二甲酸等诱导。泌尿系统动物模型【模型特点模型特点】泌尿系统动物模型【应用范围应用范围】泌尿系统动物模型5.2高尿酸血症肾病动物模型高尿酸血症肾病动物模
36、型【造模方法造模方法】【模型特点】泌尿系统动物模型【运用范围】泌尿系统动物模型六 膀胱肿瘤动物模型1. 1.自发性膀胱肿瘤模型自发性膀胱肿瘤模型2. 2.诱发性膀胱肿瘤模型诱发性膀胱肿瘤模型3. 3.移植性膀胱肿瘤动物模型移植性膀胱肿瘤动物模型4. 4.转基因动物模型转基因动物模型泌尿系统动物模型6.1.6.1.自发性膀胱肿瘤模型自发性膀胱肿瘤模型犬自发性膀胱移行细胞癌和人膀胱癌的比较犬自发性膀胱移行细胞癌和人膀胱癌的比较在所有肿瘤类型中占有的比例；在所有肿瘤类型中占有的比例；发生的年龄阶段；发生的年龄阶段；危险因子危险因子( (芳香化合物、环境因素等芳香化合物、环境因素等) )；组织病理学特
37、征；组织病理学特征；临床表现临床表现肿瘤的转移；肿瘤的转移；对单一化疗药物的治疗反应；对单一化疗药物的治疗反应；TNMTNM分期；分期；分子生物学特点分子生物学特点缺点：缺点：制制作复杂、费时，模型的重复性不一定能得到保证作复杂、费时，模型的重复性不一定能得到保证泌尿系统动物模型6.2.6.2.诱发性膀胱肿瘤模型诱发性膀胱肿瘤模型化学致癌剂诱发膀胱癌化学致癌剂诱发膀胱癌硝基呋喃噻唑甲酰胺硝基呋喃噻唑甲酰胺(FANFT),N-(FANFT),N-甲基亚硝基脲（甲基亚硝基脲（BBNBBN）, , N N一丁基一丁基(4(4一羟丁基一羟丁基) )亚硝胺（亚硝胺（MNUMNU）为常用的诱导剂。）为常用
38、的诱导剂。FANFTFANFT为间接致癌物，可以口服给药，诱导肿瘤发生时间至为间接致癌物，可以口服给药，诱导肿瘤发生时间至8 8个个月以上时成瘤率近月以上时成瘤率近100%100%BBNBBN既是直接致癌剂也是间接致癌剂，可口服及膀胱灌注给既是直接致癌剂也是间接致癌剂，可口服及膀胱灌注给药，成瘤时间需药，成瘤时间需5858个月。个月。BBNBBN诱导的大鼠或小鼠膀胱癌大诱导的大鼠或小鼠膀胱癌大多数为移行细胞癌，形态与人类十分相似多数为移行细胞癌，形态与人类十分相似MNUMNU为直接致癌物作用于膀胱黏膜，经尿道膀胱插管给药，为直接致癌物作用于膀胱黏膜，经尿道膀胱插管给药，8 8周即可成瘤心周即可
39、成瘤心泌尿系统动物模型6.3.6.3.移植性膀胱肿瘤动物模型移植性膀胱肿瘤动物模型目前应用最多的肿瘤模型目前应用最多的肿瘤模型常采用化学腐蚀、机械损伤、胰酶消化、或给常采用化学腐蚀、机械损伤、胰酶消化、或给予细胞黏附剂等预处理破坏膀胱黏膜再行成瘤予细胞黏附剂等预处理破坏膀胱黏膜再行成瘤摩擦装置通过套管经尿道置入膀胱对膀胱黏膜产生摩擦装置通过套管经尿道置入膀胱对膀胱黏膜产生机械损伤后植入肿瘤细胞。该过程操作简便，机械损伤后植入肿瘤细胞。该过程操作简便，B B超及超及病理报告成功率达到病理报告成功率达到100100泌尿系统动物模型七七. .糖尿病肾病（糖尿病肾病（diabeticnephropat
40、hydiabeticnephropathy）动物模型动物模型1.诱发性2.自发性3.基因工程泌尿系统动物模型理想的糖尿病肾病（理想的糖尿病肾病（diabeticnephropathydiabeticnephropathy）动物）动物模型模型美国糖尿病并发症动物模型协会美国糖尿病并发症动物模型协会(animalmodelsof(animalmodelsofdiabeticcomplicationconsortium,AMDCC)diabeticcomplicationconsortium,AMDCC)制定制定DNDN小鼠模小鼠模型的评价标准型的评价标准: :(1)(1)糖尿肾病小鼠整个生存期肾小
41、球滤过率下降超过糖尿肾病小鼠整个生存期肾小球滤过率下降超过50%;50%;(2)(2)与同品系同性别同年龄的对照组相比与同品系同性别同年龄的对照组相比, ,糖尿肾病小鼠的尿糖尿肾病小鼠的尿蛋白增加蛋白增加1010倍以上倍以上; ;(3)(3)糖尿病肾病小鼠肾脏病理改变糖尿病肾病小鼠肾脏病理改变: :有系膜基质增生有系膜基质增生, ,伴或不伴伴或不伴结节硬化和系膜溶解结节硬化和系膜溶解; ;不同程度的小动脉透明样变不同程度的小动脉透明样变; ;基底膜增基底膜增厚超过基线水平的厚超过基线水平的50%;50%;小管间质纤维化。小管间质纤维化。泌尿系统动物模型7.1.诱发性I型糖尿病肾病模型1.1 高
42、剂量 STZ 诱导的小鼠糖尿病肾病模型一次性给予实验动物200mg/kg的 STZ腹腔注射1.2 低剂量 STZ 诱导的小鼠糖尿病肾病模型低剂量(40mg/kg55mg/kg)STZ多次注射诱导糖尿病。1.3单侧肾切除后诱导的大鼠 DN 模型不同品系的大鼠(SD,Wistar和 SHR)单侧肾脏切除术加上35mg/kg50mg/kgSTZ多次小剂量诱导即可制备模型泌尿系统动物模型7.2.7.2.自发性自发性 I型糖尿病DNDN动物模型动物模型7.2.17.2.1型糖尿病肾病自发性动物模型型糖尿病肾病自发性动物模型(1)(1)NOD(nonobesediabeticmouse)NOD(nonob
43、esediabeticmouse)小鼠小鼠NODNOD小鼠是小鼠是 ICRICR近交系小鼠近交系小鼠, ,大大概在概在 4 4周龄周龄55周龄起周龄起, ,小鼠胰腺自发出现程度不等的炎症小鼠胰腺自发出现程度不等的炎症,24,24周龄周龄330 0周龄时大多数胰腺周龄时大多数胰腺 BB细胞被破坏出现显性糖尿病细胞被破坏出现显性糖尿病, ,进而发展成为进而发展成为 DN,DN,表现为尿蛋白排泄增加。肾脏病理变化表现为尿蛋白排泄增加。肾脏病理变化: :系膜细胞增生系膜细胞增生, ,肾小球毛细血肾小球毛细血管基底膜增厚管基底膜增厚, ,细胞外基质增多细胞外基质增多, ,最后出现肾小球硬化最后出现肾小球
44、硬化. .(2)(2)胰岛素胰岛素 2Akita2Akita小鼠小鼠因为因为 Insulin2Insulin2基因突变基因突变, ,导致胰岛素肽链错误折叠导致胰岛素肽链错误折叠, ,选择性地对胰岛选择性地对胰岛 BB细胞细胞产生蛋白毒性产生蛋白毒性, ,导致导致 BB细胞分泌胰岛素能力下降。细胞分泌胰岛素能力下降。AkitaAkita小鼠模型可以出现病理结构表小鼠模型可以出现病理结构表现现, ,如肾小球系膜扩张如肾小球系膜扩张, ,足细胞数目减少足细胞数目减少, ,肾小球硬化肾小球硬化, ,肾间质纤维化等肾间质纤维化等（3 3）LETL LETL 大鼠该模型在大鼠该模型在18 30 18 30
45、 周龄时会自发的出现胰腺淋周龄时会自发的出现胰腺淋巴细胞的侵润巴细胞的侵润, ,导致胰岛导致胰岛 细胞的破坏细胞的破坏, ,最终发展为最终发展为1 1 型糖尿病型糖尿病泌尿系统动物模型泌尿系统动物模型7.37.3人工诱导的人工诱导的2 2 型糖尿病模型型糖尿病模型高脂饮食诱导加高脂饮食诱导加STZSTZ腹腔注射是目前最经济、实用的造腹腔注射是目前最经济、实用的造模方法模方法, ,高脂饮食可以诱导模型动物发生肥胖、高血糖、高脂饮食可以诱导模型动物发生肥胖、高血糖、高脂血症、胰岛素抵抗等高脂血症、胰岛素抵抗等2 2型糖尿病患者代谢综合征的型糖尿病患者代谢综合征的特点特点, ,再予以小剂量的再予以小
46、剂量的STZSTZ即可使其成模。一般大鼠高即可使其成模。一般大鼠高脂饲料诱导脂饲料诱导6868周即可出现胰岛素抵抗周即可出现胰岛素抵抗, ,再再腹腔注射小剂量的腹腔注射小剂量的STZ30mg/kgSTZ30mg/kg，成模率可达，成模率可达79%79%泌尿系统动物模型2.2II2.2II型糖尿病肾病自发性动物模型型糖尿病肾病自发性动物模型(1)db/db(1)db/db小鼠小鼠 db/dbdb/db小鼠是位于小鼠小鼠是位于小鼠 4 4号染色体的瘦素受体因突变所致号染色体的瘦素受体因突变所致的先天肥胖性的先天肥胖性 2 2型糖尿病模型。型糖尿病模型。db/dbdb/db小鼠发生糖尿病的病程与人类
47、极为小鼠发生糖尿病的病程与人类极为相似相似, ,微血管并发症多见微血管并发症多见(2)GK(2)GK大鼠大鼠 GKGK大鼠是由对葡萄糖不耐受的大鼠是由对葡萄糖不耐受的WistarWistar大鼠重复近亲繁殖大鼠重复近亲繁殖多代后产生。这种动物模型的特点是中度的高血糖多代后产生。这种动物模型的特点是中度的高血糖, ,外周胰岛素抵抗外周胰岛素抵抗和肥胖表型。和肥胖表型。GKGK大鼠产生大鼠产生 2 2型糖尿病肾病主要由于胰岛型糖尿病肾病主要由于胰岛 BB细胞受损细胞受损(3)OLETF(3)OLETF大鼠大鼠 OLEFTFOLEFTF大鼠是胆囊收缩素大鼠是胆囊收缩素(CCK)2A(CCK)2A受体
48、信使受体信使 RNA(RNA(mRNA)mRNA)的表达完全缺失的的表达完全缺失的 2 2型糖尿病大鼠。早期以胰岛素抵抗、型糖尿病大鼠。早期以胰岛素抵抗、 糖脂代糖脂代谢紊乱为主谢紊乱为主, ,以后逐渐出现胰腺功能减退以后逐渐出现胰腺功能减退, ,胰岛纤维化胰岛纤维化, ,晚晚期合并期合并 DNDN泌尿系统动物模型（4 4）ob/obob/ob小鼠小鼠 , ,造成其编码的蛋白瘦素缺乏造成其编码的蛋白瘦素缺乏, ,引起肝脂肪生成和肝糖原异引起肝脂肪生成和肝糖原异生显著增加生显著增加, ,高血糖又刺激胰岛素分泌高血糖又刺激胰岛素分泌, ,导致胰岛素抵抗。导致胰岛素抵抗。2.2II2.2II型糖尿病
49、肾病自发性动物模型型糖尿病肾病自发性动物模型 (5)Zucker(5)Zucker大鼠大鼠 ZuckerZucker大鼠体内编码瘦素受体的基因错义突变大鼠体内编码瘦素受体的基因错义突变, ,表现出高血糖、表现出高血糖、 高血脂、高血脂、 高血压高血压泌尿系统动物模型7.4II7.4II型糖尿病肾病自发性动物模型型糖尿病肾病自发性动物模型泌尿系统动物模型7.37.3基因工程糖尿病肾病动物模型基因工程糖尿病肾病动物模型(1)eNOS(1)eNOS敲除鼠敲除上皮一氧化氮合酶敲除鼠敲除上皮一氧化氮合酶(endothelialnitricoxidesynthase,(endothelialnitrico
50、xidesynthase,eNOS)eNOS)基因的基因的 C57BLKS/J(BKS)db/dbC57BLKS/J(BKS)db/db小鼠小鼠, ,表现为高血糖、表现为高血糖、 高血压、高血压、 蛋白蛋白尿。尿。(2)(2)转基因转基因 OVE26OVE26小鼠利用转基因技术使钙调蛋白在小鼠利用转基因技术使钙调蛋白在 OVE26OVE26自发性糖尿病自发性糖尿病小鼠胰岛小鼠胰岛 BB细胞中过量表达。小鼠细胞中过量表达。小鼠 2 2月龄时出现蛋白尿月龄时出现蛋白尿,6,6月龄时出现大量月龄时出现大量蛋白尿蛋白尿,9,9月龄时肾小球基底膜增厚月龄时肾小球基底膜增厚, ,系膜扩张系膜扩张, ,出现
51、肾小球硬化和小管间质出现肾小球硬化和小管间质性纤维化等病理改变性纤维化等病理改变, ,伴有肾小球滤过率降低伴有肾小球滤过率降低. .(3)GIPR(dn)(3)GIPR(dn)转基因小鼠通过随机诱变和基因修饰获得转基因小鼠通过随机诱变和基因修饰获得, ,使得葡萄糖依赖性促使得葡萄糖依赖性促胰岛素多肽受体隐形表达胰岛素多肽受体隐形表达, ,破坏破坏 BB细胞细胞, ,胰岛素分泌减少胰岛素分泌减少, ,形成形成 DNDN。进而发。进而发展成为展成为 ESRD.ESRD.对于单基因对于单基因 DNDN的发病机制和治疗方法的研究具有重要意义的发病机制和治疗方法的研究具有重要意义泌尿系统动物模型Diabetic nephropathy泌尿系统动物模型谢谢泌尿系统动物模型泌尿系统动物模型
