急性肾损伤动物模型构建方法与研究现状
2022-03-02张佳莉张岩
张佳莉张岩
(上海中医药大学附属龙华医院,上海 200032)
以高死亡率及高发病率为主要特征的急性肾损伤(acute kidney injury,AKI),也可被称作急性肾功能衰竭。 作为近年来发病率逐渐攀升的一组临床综合征,AKI 已经成为一种常见的全球公共卫生问题[1]。 AKI 不仅增加住院患者病死率、延长住院时间、增加医疗花费以及心血管事件发生风险,尚可增加远期慢性肾病(chronic kidney disease,CKD)和终末期肾病(end-stage renal disease,ESRD)的患病风险[2]。 作为一种常见的难治性疾病,AKI 在全球范围仍旧缺乏有效的治疗措施及药物,并且,AKI进展至CKD 是多种细胞参与和多种分子信号通路调控的复杂致病过程,研究AKI 进展至CKD 的机制有利于发现潜在的靶点并进行早期的治疗和干预,延缓AKI 向CKD 的发展进程,减轻CKD 患者的疾病负担[2-3]。 因而,稳定的AKI 动物模型的建立能够帮助科学家们进一步探究其病理机制及治疗方法。 本文将从AKI 的多种动物模型的建立及评价方法入手,系统地分析归纳肾损伤常用的实验动物模型,旨在为研究相关肾疾病机理及药物的研发提供模型选择的科学理论及实验依据。
1 药物诱导的肾损伤模型
1.1 造影剂
AKI 是临床过程中应用造影剂后引起的常见并发症,造影剂肾损伤已经成为AKI 损伤的第三大原因[4]。 由于造影剂在冠心病等心脏疾病的应用中越来越广泛,因而肾病学,心脏病学甚至影像学及药学专家等对造影剂引起的AKI 等肾并发症愈发重视起来。
在2019 年的一项实验中,Lamby 等[5]反复多次给猪注射造影剂后发现猪的肾血流动力学的改变,并引起了随后的肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR)的下降及肾的缺血缺氧的表现。 除了对肾血流动力学方面的间接影响外,Zhao 等[6]发现连续7 d 尾静脉注射造影剂导致雄性SD 大鼠肾小管空泡状,肾细胞线粒体破裂损伤,而线粒体功能的障碍使得SD 大鼠肾活性氧(reactive oxygen species,ROS)分泌增加和线粒体mtDNA 分泌增多,细胞凋亡加剧,引发大鼠肾严重的氧化应激反应,进而导致大鼠AKI 的发生,这是造影剂引起实验动物引起肾损伤的又一间接因素。 对肾小管上皮细胞的毒性损伤是造影剂引起AKI 的直接肾损伤机制,有研究者认为,所有的造影剂均会对肾,尤其是肾髓质处造成损害,造影剂通过破坏肾小管上皮细胞的细胞膜, 增加胞内 Ca2+水平, 抑制三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP) 释放并下调PI3K/AKT/mTOR 信号通路,诱导肾小管上皮细胞的凋亡及坏死,造成肾小管的堵塞引起AKI[7]。
1.2 顺铂
顺铂(ciplatin,CP)是临床常用的一种顺式金属铂类络合物。 CP 作为广谱抗癌代表药,在单次中、大剂量用药后会出现轻微但可逆的肾功能障碍,但在多次反复及高剂量用药后,会出现不可逆的肾损伤[8]。 临床研究发现,使用CP 治疗癌症的患者虽在短期不会发生严重的肾损伤,但是患者罹患CKD的长期风险大大增加,而即使在临床中未发生AKI事件,那些应用CP 超过五年的患者,其肾功能也会显著降低[9]。
研究者们利用CP 肾毒性的性质,主要通过短期大剂量(20 ～30 mg/kg,3 ～7 d)或长期低剂量(5～ 15 mg/kg,2 ～ 4 次/3 ～ 4 周)两种方式,将其广泛用于小鼠、大鼠甚至是猪的肾损伤模型的建立。例如,张怡等[10]选用雄性ICR 小鼠,通过3 d 连续腹腔注射CP(25 mg/kg)的方式复制肾损伤模型,而周莎莎等[11]给SD 大鼠一次性尾静脉注射7.5 mg/kg 的CP 后,于24 h 检测发现尿蛋白量和血清肌酐(serum creatinine, Scr)、 血 尿 素 氮(blood urea nitrogen,BUN)含量均显著升高,且病理切片结果显示大鼠肾小球肿胀、球囊结构模糊,肾小管可见蛋白管型,肾间质炎性细胞浸润,细胞膜破裂、细胞核固缩或消失等肾损伤的显著特征。 早年的报道还显示,给贵州小型猪一次性腹腔注射4 mg/kg 的CP后第3 h 起,贵州小型猪的尿量减少,Scr 及BUN 排出显著降低,并出现明显的肾小球出血及肾近曲小管上皮细胞的严重浊肿和空泡,管腔内出现大量蛋白管型,提示一次性腹腔注射CP 成功诱导了贵州小型猪的肾损伤[12]。 近日还有研究应用单次腹腔注射20 mg/kg 的CP 诱导了雄性C57/BL6 小鼠和雄性BALB/c 小鼠AKI[13-14]。 具体来讲,研究发现经CP 诱导72 h 后的C57/BL6 小鼠,SCr 含量显著升高,肾切片染色显示肾小球及肾小管损伤严重,肾炎症因子白介素-6(interleukin-6,IL-6)的mRNA表达及细胞凋亡显著增加,并且肾ATP 水平显著降低而脂质堆积显著增加,提示肾出现氧化应激及炎症损伤[13]。 CP 诱导的BALB/c 小鼠肾损伤表现为肾小管上皮细胞的坏死,肾小球萎缩,胞内炎性浸润及蛋白管腔显著增加等[14]。 还进一步对CP 诱导的AKI 的作用机制做了相关探讨,主要发现CP 可以通过刺激肾细胞五羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)合成,促进线粒体5-HT 降解,进而刺激线粒体ROS合成,CP 还可以抑制法尼酯衍生物X 受体(farnesoid X receptor,FXR)的活化,从而抑制脂肪酸氧化,并激活肠道菌群诱导的PI3K/AKT 信号通路,进而促进肾氧化应激,炎症,细胞凋亡等,引起肾损伤[10-14]。
CP 诱导实验动物肾损伤的成模性主要依据于给药方式及剂量,但是,实验动物不同品系间对其敏感程度也不尽相同, 例如, Sears 等[15]发现C57BL/6 小鼠比FVB/N 小鼠的CP 敏感性较差,因而C57BL/6 往往需要更高剂量CP 以诱发肾纤维化。 由此可见,利用CP 构建AKI 动物模型需要保持一致的给药计划,这仍需研究者们进一步的研究与确证。
1.3 甘油
利用甘油诱导的肾损伤模型表现为急性的肾损伤,这是利用了甘油高渗透性的原理[16]。 甘油局部注射可以引起局部肌肉坏死及血管内溶血进而使肌红蛋白和血红蛋白游离释放,而肌红蛋白和血红蛋白会引起肾血管的收缩,导致肾血流量和GFR的下降,引起肾缺血导致肾损伤[17]。
由于甘油的经济型,易获得性,且甘油诱导的肾损伤模型操作简易,动物生存率高,因而也是研究者们常用的肾损伤造模手段。 朱晓娜等[18]给健康的雄性大鼠双侧后肢注射50%甘油溶液(10 mL/kg)3 h 后,观察到造模大鼠血清Scr 及BUN 的显著升高,并观察到模型大鼠的肾小管的显著性损伤及肾小球的肿胀和肾间质的炎性浸润。 Madkour等[19]同样给予雄性SD 大鼠单次注射50%甘油溶液(10 mL/kg)诱导了AKI,不同的是,该研究中采用了肌肉注射的给药方式,给药后大鼠出现蛋白尿症状,且肾湿重系数及SCr 和BUN 含量均显著增加。 与此同时,甘油诱导的大鼠肾坏死及炎症改变显著,相应指标如NOD 样受体热蛋白结构域相关蛋白 3 ( NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3,NLRP3),肾损伤分子-1(kidney injury molecule-1,KIM-1),胱天蛋白酶-3(caspase-3)等表达均显著增加,这可能是由于甘油刺激了肾炎症/凋亡/氧化应激通路,引起AKI。 相似的肾损伤结果也在家兔模型中被发现,吴祖强[20]给健康的新鲜大白兔双后肢注射50%的15 mL/kg 的甘油溶液后3 h 也观察到血清Scr 及BUN 升高,于24 h 观察到肾小管上皮细胞的肿胀坏死及肾小球淤血。
甘油的致病机理兼具肾缺血及内毒素对肾损伤的双重作用,因而常被应用于异型输血及挤压综合征等引起的AKI 的研究中。
1.4 肾毒性成分中药
《中国药典(2015 年)》中收录了83 种有毒中药,其中包括24 种具有肾毒性中药,各个中药引起肾毒性的方式都不尽相同[21]。 肾毒性成分的积累作为其中的引发肾毒性的诱因之一,被研究者们提取用以建立肾损伤的动物模型,其中最为常见的就是马兜铃酸(aristolochic acids,AAs)的使用。 AAs常见于多种中药中,上世纪60 年代,我国由吴松寒[22]首次报道两例由木通引起的急性肾衰竭患者。随后,国内外研究者相继发现马兜铃、关木通、广防己、青木香、朱砂莲等中草药中均含有具有肾毒性的AAs 成分[23-24]。 学者们为了探究AAs 的肾毒性机理进行了相应的动物模型的研究。
Cosyns 等[25]最先利用了AAs 诱导新西兰白兔的肾损伤症,但其建立该模型历时了17 ～ 21 个月。而后,随着科学研究的发展,AAs 诱导的动物肾损伤模型也逐渐成熟稳定,例如,2021 年,谭微等[26]给BALB/c 小鼠以5 mg/kg 的剂量腹腔注射AAs 后,分别于第1、3、7、14、28、42 天评估小鼠肾损伤状态,发现AAs 对BALB/c 小鼠肾的损伤于第7 天最为严重,表现为小鼠体重的降低,血清Scr、BUN 的显著升高,并在第14 天后的肾切片中,以Masson 染色和PAS 染色后观察到造模小鼠肾小管的萎缩、间质炎症细胞的浸润及肾小管上皮细胞的大量脱落坏死,基底膜裸露,间质水肿等病理表现。 Wang 等[27]给雄性C57BL/6J 小鼠腹腔注射AAs(10 mg/kg)后,小鼠肾近端小管刷状缘明显消失,近端小管上皮严重萎缩,肾小管坏死显著且细胞外基质沉积明显增加。 进一步研究发现,AAs 引起肾损伤的作用机制,主要是由于AAs 诱导了miR-382 的过表达,进而引起NF-κB/miR-382/PTEN/AKT 轴的激活,导致肾一系列的损伤症状。 AAs 致肾损伤的动物模型的成功建立为进一步探明AAs 的肾毒性机制奠定了理论与实践基础,并且为实验模拟中药引起人肾损伤的病理发生发展过程提供了良好的动物模型基础。
2 肾缺血再灌注损伤(ischemiareperfusion injury,I/R)模型
I/R 模型是一种典型的缺氧型肾小管损伤动物模型,也是目前用于研究AKI 及CKD 的最主要的动物模型,在临床中,大约50%的AKI 的发生都是由肾缺氧造成的,肾的I/R 往往发生在手术,器官移植及烧伤等情形中,虽然短时间的缺血不会造成器官等器质性的损伤,但再灌注所引起的微血管的破裂及细胞的损伤却是十分严重甚至是不可逆的[28]。
肾的I/R 模型已在多种动物上成熟稳定地应用,在啮齿动物中,肾的I/R 主要依靠微型动脉夹以制造肾缺血缺氧环境,例如,陈健文等[29]在雄性C57BL/6 小鼠缺血不同时间(0、15、25、30、45 min)后再灌注24 h,随即取材进行肾功能的检测及病理学评价,发现I/R 造模后,缺血30 min 及45 min 小鼠体重下降明显,并且血清Scr、BUN 均显著升高,病理染色结果也发现缺血30 min 的小鼠肾近端小管出现大量脱落的肾小管上皮细胞或脱落的刷状缘,肾皮髓交界处可见大量被坏死细胞堵塞的肾小管;相似的实验操作及结果也被广泛应用于大鼠模型中。 家兔肾I/R 模型的建立,主要应用于肾疾病的影像,血流动力等方面的研究,如宣吉晴等[30]选用I/R 造模的家兔利用彩色多普勒超声评价其血流动力变化与肾功能之间的关系,并且认为,随着家兔肾I/R 损伤加重,各级肾动脉收缩期峰值流速、搏动指数、阻力指数及血清Scr、BUN 逐渐升高,并会在24 h 达到高峰。 研究者们应用多种实验动物的I/R 模型构建AKI,并通过研究多种信号通路如Keap1/Nrf2/ARE 通路,TGF-β/Smad 通路,Wnt/βcatenin 通路等阐释了AKI 的病理机制,并结合了广泛的药理学研究为临床中缺血缺氧性肾损伤的治疗提供了充分的理论依据[31-33]。
当然,肾I/R 模型在既往研究中造模方式多样,主要集中于单侧或双侧的肾I/R,肾缺血时间的参差(文献报道包括18 ～ 35 min 不等),但双侧肾I/R所导致肾损伤结果的报道结果不尽相同,这可能与实验对象,实验对象的体重,体温,甚至基因背景及海拔等因素均相关[34-35]。
3 单侧输尿管结扎术(unilateral ureteral obstruction,UUO)
肾纤维化作为慢性肾衰竭进展的终末归途之一,其发生及发展一直是学术界的热点研究课题。UUO 于1970 年首次被用于研究家兔的肾间质纤维化后发展至今,研究者们已经可以熟练应用该手术成功模拟肾小管间质纤维化,并且UUO 具有重复率高、对动物损伤小、死亡率低等优点,因而,该法目前是公认最理想的构建肾纤维化的模型[36-38]。
UUO 可以应用于多种实验动物中,包括小鼠、大鼠、豚鼠、家犬及灵长类动物等,并且,UUO 在短期内就可构建出良好的肾小管和肾间质的纤维化症状,通常为7 ～14 d:在第7 天左右所观察到的疾病发展通常为AKI 的早期阶段,14 d 后是晚期阶段[39-40]。 研究发现,利用UUO 造模的动物肾往往呈现促纤维化因子丰度增加,以转化生长因子(transforming growth factor beta,TGF-β)为靶点的纤维化信号通路的活化,细胞外基质沉积,肾上皮间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)及肾氧化应激等[41-44]。 本课题组前期研究中也应用UUO 成功诱导了小鼠AKI,并且发现UUO 术后小鼠肾损伤显著,主要表现为肾小管萎缩及肾小管间质纤维化明显,细胞外基质蛋白如纤维化因子(fibronectin)及I 型胶原蛋白丰度显著增加,促纤维化因子及炎症相关因子如TGF-β,结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF)及单核细胞趋化蛋白1(monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)等均被明显诱导,并且肾EMT 被显著活化,进一步的机制研究中发现UUO 引起的肾损伤可能与维生素D 受体(vitamin D receptor,VDR)/肾素血管紧张素系统(renin-angiotensin system,RAS)轴有着密不可分的关系[45]。
虽然UUO 是一项成熟的AKI 造模方式,但其也具有一定的缺点,例如:UUO 造成的输尿管梗阻会使取尿困难,造成难于对肾的尿液标志物进行检测,因而,实验者们往往多使用大鼠作为实验造模对象进行研究。
传统大鼠UUO 模型的造模方式会将游离的输尿管在紧靠肾盂处约1 厘米的肾下极处两次结扎并剪断,但冯翮飞等[46]认为,大鼠肾的输尿管为弧线状并完全由腹壁脂肪包裹,并且该解剖位置紧挨肝、脾及胰,因而手术操作具有操作繁琐并且易导致脏器感染、黏连、发炎甚至引起大鼠死亡。 因而他设计将输尿管中段进行两处间隔小于1 cm 但不间断的结扎,并发现,改良后的UUO 法成模率与传统方法相当,并具有手术创面更小,术后并发症少,死亡率低的优点。 虽然传统的造模方式更接近临床发病特征,但改良的UUO 法仍是值得进一步研究探索的手术方式。
4 5/6 肾切除术
5/6 肾切除术是一种经典的诱导肾损伤的模型,早在1952 年,有学者就利用5/6 肾切除术成功构建大鼠肾AKI 模型[47]。 该手术是通过手术方式直接减少有效肾单位数目,从而引起术后造模动物肾的血流的高滤过率,高血压力及高灌注,并进而引其肾小球的硬化及剩余肾单位的破坏,随着术后时间的推移,动物的肾损伤就将会由AKI 逐渐发展为慢性肾功能衰竭[48]。
传统5/6 肾切除法采用两期手术法,在一期手术时,切除一侧肾的上下三分之一部分,或者采用弧形切除法切除2/3 部分的单侧肾,在七天后,实行二期手术将另一侧肾摘除[49]。 但两期手术存在手术操作复杂繁琐,并且容易引起失血感染等术后不良后果。 因而张健等[49]使用一步法建立了大鼠5/6 肾切除的肾损伤模型,并与两步法5/6 肾切除术做了相应比较。 研究结果发现,一步法和两步法造模的实验大鼠均在第4、8、12 周时表现出显著性升高的血Scr 和BUN 水平,说明一步法造模方式的成模性好,并且,一步法手术可以降低大鼠的应激次数及麻醉次数,降低了手术对实验大鼠的伤害次数,而两步法手术会大大增加麻醉、手术和感染风险的几率,并且还增加了操作者的工作量,因而一步法手术可能优于两步造模方式。 但近些年,利用5/6 肾切除术造模的研究大多应用两步法或改良型两步法,一步法手术并未普及。 因而,5/6 肾切除的肾损伤造模法仍需进一步的研究与实践。
在5/6 肾切除术的实验动物选择中,研究者们认为,大鼠、兔、狗等实验动物均是理想的实验对象,并且,鉴于大鼠与人体的解剖结构的相似性,所以大鼠的应用更为广泛[50]。 相对于以上实验动物而言,小鼠由于其体型较小,手术操作困难及生存率低等原因,不适合利用该法构造肾损伤模型。
5 感染诱导的肾损伤模型
感染是诱发AKI 的病因之一。 流行病学研究显示,脓毒症是引起肾感染性损伤的最主要的原因。 据统计,在脓毒症患者中,急性肾功能衰竭的发生率高达51%,其中危重型急性肾功能衰竭的发生率约为5%,这些数据提示脓毒症引起的肾损伤是一个非常值得关注的医学问题[51-52]。 目前,由感染方式构建的肾损伤模型主要是以研究脓毒症为目的,包括手术诱导或内毒素诱导,主要应用的实验动物包括大鼠、小鼠、家兔及家犬等[53]。
5.1 手术诱导感染损伤
盲肠结扎穿孔术(cecal ligature and perforation,CLP)是一种经济且简便的脓毒症AKI 模型,主要用于大鼠及老年小鼠的肾损伤的模型建立[54]。 该法是将暴露腹部的实验动物的回盲瓣远端游离后,于盲肠1/3 处结扎,在结扎处远端以针贯通穿刺并挤出少量内容物后,将盲肠还纳腹中,后续可应用液体复苏或抗生素以防止实验动物早期死亡[54]。
CLP 术后导致的脓毒症对肾血流量、细胞因子数量及全身血液动力学的影响是具有时间依赖性的。 Lewis 等[55]和Seymour 等[56]均利用HD-X11 无线遥感器检测了经CLP 造模的C57BL/6 小鼠的心率、体温及活动能力,并分析了相应血液样本中的炎症细胞因子等指标。 Lewis 等[55]发现,接受CLP的小鼠在术后不久首先出现心率增加,并产生白介素类炎性细胞因子的堆积,术后5 ～8 h 出现了严重的休克及AKI 症状。 Seymour 等[56]发现造模小鼠在CLP 术后大约7 h 表现出全身器官的恶化,并且心率显著降低,出现炎症因子风暴如IL-6、IL-10、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等的高水平上升。 Holthoff 等[57]则发现CLP 造模小鼠术后2～3 h 肾血流量开始下降,并在24 h 下降至基线以下水平。
CLP 诱导的脓毒症性AKI 虽然与临床发病进程相似,能够很好的模拟临床脓毒症所致AKI 的发生发展,但是由于手术标准化困难,例如:盲肠结扎长度、手术时间、穿刺针的粗细甚至麻醉药的选择等均具有一定的差异,造成CLP 手术后感染的自体细菌量难以控制,造成研究者们构建的AKI 模型均一性差,因而,CLP 造模方式的统一化及可重复性亟需进一步研究并提高。
5.2 内毒素诱导感染损伤
脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)作为一种革兰氏阴性杆菌的细胞壁成分,是一种最简单的用于构建脓毒症感染性肾损伤的内毒素,通常被用于小型啮齿类动物AKI 模型的建立[58]。 应用LPS 诱导实验动物的AKI 的标准化程度高,一致性强,重复性好。 Seemann 等[59]给C57BL/6 小鼠腹腔注射LPS(5 mg/kg)后24 h 内观察到小鼠肾血流量、体重及体温的降低。 血清促炎细胞因子水平在LPS 注射后12 h 迅速上升,并伴随血糖的显著下降。 值得注意的是,在注射LPS 仅2 h 后,小鼠TNF-α 上升了4500%,干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)及IL-6 水平也显著升高,并随后导致肾出现严重的氧化应激反应[59]。 除了以上炎症相关症状的发生,LPS 注射后引起的小鼠GFR 的降低,血清Scr 及BUN 的显著升高,甚至蛋白尿和少尿,肾血管通透性的增加等也被多位研究者报道[59-62]。
但是,来源于不同细菌的LPS 在应用中也会产生不同的效果,这也与LPS 的使用剂量及给药方式相关[58]。 例如,LPS 的常见的给药方式包括灌胃、腹腔注射及团注等。 研究者发现快速大剂量注射LPS,容易引发实验动物严重低血压,并在数小时内死亡,而低剂量的LPS 注射虽可短暂导致肾功能的损伤,但是无法引起缺氧性肾小管损伤,导致模型失败[63]。 因而,LPS 诱导的感染性肾损伤应用剂量区间窄,并且有学者认为,LPS 注射后立即应用液体复苏会逆转其引起的AKI[64]。 由此可见,由LPS 诱导的感染性AKI 模型虽可应用于脓毒症肾病的研究中,但应注意其使用的剂量及注射后操作以免造模失败。
6 展望
前文所述的模型中,由药物构建的AKI 模型虽然操作简便,但起效所需时间较长,且个体间差异较大,造成各实验动物肾损伤成模时间及程度均不一致,导致其应用受限。 UUO 及I/R 模型操作相对简便,且模型均一性及重复性好,并且病程、病变程度可控,因而这两种造模方式应用广泛,是公认的AKI 致肾纤维化,甚至是CKD 的最佳造模方式。5/6 肾切除术由于感染风险高,操作繁琐,并且近年来伦理审查认为该法对实验动物引起的损害较大,已逐渐建议使用其他造模方式取代。 感染诱导的AKI 模型主要用于对脓毒症的研究中,在其他肾损伤疾病中使用较少(见表1)。
表1 急性肾损伤(AKI)模型构建方式优缺点比较Table 1 Comparisons of the advantages and disadvantages of acute kidney injury (AKI) model construction methods
除了上述的AKI 模型以外,还有许多其他可以导致肾损伤的动物模型方法,例如药物诱导所致AKI 模型中,还可以应用诸如蛇毒[65-66]、腺嘌呤[67-68]、庆大霉素[69-70]、阿霉素[71-73]、氯化汞[74-75]等;甚至利用化学试剂构建动物肾损伤模型,如乙二醇[76-77]、对苯二甲酸[78]等;郭莲敏等[79]还发现过度训练可以构建肾小管损伤模型。 随着基因技术的发展,特定基因敲除的动物模型也初步应用于肾疾病的研究,如研究者们将细胞浸润及增殖相关因子包括:骨桥蛋白(osteopomtin)、CD44、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂CIP/KIP 家族P21 及P27 因子等敲除后,实验动物出现实验动物出现肾细胞凋亡显著增加,肾积水,肾小管萎缩,肾小管间质纤维化加剧等AKI 症状[80-82]。 Zhang 等[83]将EMT 相关因子尿激酶细胞受体(urokinase cellular receptor,uPAR)敲除后,小鼠肾EMT 加剧,且肾小管上皮细胞凋亡显著增加,肾小管间质纤维化显著,细胞外基质相关蛋白如fibronectin 及I 型前胶原α-1 的mRNA 表达上升,成功构建了小鼠AKI 模型。 Ma等[84]敲除了小鼠的血管紧张素受体2 后,该基因突变小鼠肾肾小管间质纤维化明显,胶原沉积显著增加,并且在术后第五天肾胶原合成显著增加,同时表现出免疫细胞的过量浸润等,也有学者将纤维化相关信号通路TGF-β/Smad 信号通路中的核心蛋白聚糖(decorin)敲除后,发现小鼠的炎症及凋亡症状加剧,肾小管萎缩严重,并且肾纤维化明显,成功构建了相关AKI 模型[85]。
以上所述AKI 造模方式各具其优势及缺点,在肾疾病的动物模型构建中起到了重要作用并在实验研究中广泛实践应用。 在科研工作中,应该针对研究的特点与目的结合不同模型的优缺点及造模可行性,选择适合的AKI 模型,这不仅有利于实验研究的顺利发展,并可以令研究的结果具有可信性及指导临床实践的意义。
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