矽肺動物模型

矽肺動物模型實驗動物的選擇

矽肺實驗動物模型一般采用體型較小的家兔、大鼠、小鼠等。

1、家兔

兔肺與人肺形態(tài)學上的不同在于：兔的胸膜相對較薄而且小葉間隔發(fā)育不良，甚至可能缺如。家兔具有個體較大，壽命較長，各種臨床和病理改變易于觀察。

與其他大型動物相比，在購買、飼養(yǎng)及造模成功率上，兔占優(yōu)勢。研究顯示，與其他小型動物相比，兔肺高分辨率CT掃描可行，高分辨率CT，可清楚顯示病變。

2、小鼠、大鼠

小鼠具有體型小，便于大批量飼養(yǎng)管理，生活周期短，取材便利等特點，是理想的實驗性動物。但是由于小鼠生理條件的限制，非暴露式方法難于實現。國內外目前已趨向于使用鼠的開放式模型，為減少因手術感染而誘發(fā)細胞因子調控復雜性，手術過程應該在無菌條件下完成。大鼠體型相對較大，實驗操作相對簡單，大鼠的暴露法建立的模型已相對成熟。

矽肺動物模型動物造模方法

一、大鼠矽肺模型的建立

研究者常用二氧化硅（SiO2) 粉塵建立大鼠矽肺模型，常見的粉塵吸入方式是一次性氣管灌注法和動式染塵。一般選用Wistar大鼠和SD大鼠。Wistar大鼠性情溫順，生長發(fā)育快，對傳染病抵抗力強，故而常用; SD大鼠生長繁育快，大多用于安全性試驗和營養(yǎng)與生長發(fā)育相關的實驗研究，該品系對呼吸道疾病有較強的抵抗力。

1、一次性氣管灌注法模型

一次性氣管灌注法包括暴露法和非暴露法兩種。

氣管暴露法是將大鼠頸部皮膚切開后，注入二氧化硅（1 ml 50 mg /ml）混懸液，然后立即旋轉大鼠使得混懸液均勻分布在左右兩肺，并進行縫合。在飼養(yǎng)21d后處死。

優(yōu)點：暴露法可以直接將矽塵混懸液注入肺內，大大增加了注射的準確性，提高了復制動物模型的成功率。

氣管非暴露法是用內窺鏡從口腔插入，找到氣管開口，使得鈍頭插管伸至支氣管分叉處一次性大劑量灌注矽塵懸浮液而建立的模型。

缺點：采用非暴露法研究者易將導管誤插入食管內，從而降低造模成功率。

注意點：受試物二氧化硅結晶標準品處理方式的不同對動物模型復制成功與否有很大的影響。雖然非暴露法使用的受試物均是游離二氧化硅標準品，但仍需用瑪瑙研缽充分研磨2h以上，使得粒徑＜5μm的塵粒達90%以上，粉塵容易達到肺泡引起肺部纖維化，更容易建立矽肺動物模型。

2、動式染塵模型

動式染塵復制模型研究者使用固體粉塵染毒系統，可以控制系統內的溫度、濕度、氧氣濃度、粉塵流速、粉塵質量濃度等指標，動物可在自然呼吸狀態(tài)下吸入粉塵，模仿了職業(yè)人群工作時的吸入狀態(tài)。

優(yōu)缺點：具有無創(chuàng)傷性、操作簡單等優(yōu)點，但是由于價格較高，操作過程復雜，尚未廣泛使用。

兩種方法的優(yōu)缺點：基于一次性氣管灌注法建立的模型都屬于短期高劑量暴露，模型與人類實際矽肺發(fā)生的原理和機制不同，而基于動態(tài)粉塵吸入復雜的動物模型可以較好地模擬疾病的發(fā)生過程，但仍存在濃度波動大、模型終點不易確定、周期較長等不足。

二、小鼠矽肺動物模型

小鼠生理條件的限制，氣管非暴露方法難于實現。故應用小鼠復制矽肺動物模型通常采用一次性暴露法和染塵柜染塵法。

1、一次性氣管暴露法

采用一次性氣管暴露法復制小鼠矽肺動物模型，文獻報道的受試物劑量不盡相同。采用的劑量有0.1ml 5g/L的二氧化硅懸液、50μl (100000mg/L) 的二氧化硅懸液、0.1ml 40mg/ml的二氧化硅懸液、0.05ml 0.2g/kg的二氧化硅懸液。

選用的小鼠品系也不盡相同，有選用ICR小鼠和昆明小鼠、C57BL/6、Balb/c等。

注意點：目前一次性暴露滴注SiO2懸液復制小鼠矽肺動物模型的灌注劑量尚無好的選擇，所以尚不能完整重復復制動物模型，需要進一步試驗才能得到染塵濃度及時間。通過文獻中近交系和遠交系小鼠實驗結果的比較，并未得到小鼠種系二氧化硅粉塵復制的矽肺模型。