痛风实验动物造模研究进展※

2014-02-06 03:35池建淮
中国中医药现代远程教育 2014年10期
关键词:痛风性高尿酸血尿酸

李 洋 万 毅 池建淮

(安徽中医药大学,合肥 230038)

痛风实验动物造模研究进展※

李 洋 万 毅 池建淮

(安徽中医药大学,合肥 230038)

痛风;动物模型;综述

痛风是嘌呤代谢障碍引起的代谢性疾病,难治愈,易反复发作。其临床特点是高尿酸血症、急性关节炎反复发作、痛风石沉积和关节畸形,常累及肾引起慢性间质性肾炎和尿酸性肾石病。近年来,流行病学研究提示痛风的患病率正在逐渐上升,日益成为一个重要的致残性疾病[1]。为研究痛风的诊断治疗,学者们在不断探索一种与人类痛风的发病特点接近,科学、合理、稳定持久的动物模型,取得了一定进展。收集目前有关痛风动物模型的构造情况,综述如下。

1 高尿酸血症模型

高尿酸血症是痛风的早期阶段,虽无明显临床症状,但升高的血尿酸会激活肾素-血管紧张素系统,抑制一氧化氮合酶-1,引发动脉平滑肌细胞增殖,促进肾脏疾病的发生发展。据统计约5%~12%高尿酸血症可转化为痛风[2]。故建立实验性高尿酸血症模型,对痛风的治疗研究意义重大。

1.1 禽类动物模型 黄丽霞[3]等用100日龄蛋鸡造模,于产蛋前喂蛋白质含量大于20%、钙含量大于4%的饲料,同时控制每日进水量100ml,7d后蛋鸡表现恶动、排稀白粪便,关节肿大为正常的1~1.5倍,静脉血尿酸较对照组显著升高 (P<0.05)。匡红艳[4]等用同法造模指出高尿酸血症鸡模型成功的重要因素是高蛋白高钙饲料和限水。杨红莲[5]等用掺有酵母干粉的饲料喂鹌鹑,7d时鹌鹑尿酸水平、鸟嘌呤脱氨酶水平升高 (P<0.05),28d时黄嘌呤氧化酶、腺苷脱氨酶水平也显著升高 (P<0.01),且高尿酸水平持续。赵恒立[6]用高钙饲料配合300mg/kg腺嘌呤混悬液喂鹌鹑,1次/d,连续2w后,血尿酸含量显著升高 (P<0.01)。

与人类相似,禽类体内缺乏尿酸酶,直接灌喂高嘌呤饲料,增加尿酸的生成,即可形成高尿酸血症模型。鸡肾脏排尿酸的能力强,体温较人高约2~3℃,尿酸盐在体内溶解性较好,故严格限水利于制备鸡高尿酸血症模型[4]。

1.2 鼠高尿酸血症模型 潘志[7]等建立小鼠高尿酸血症模型时,腹腔注射次黄嘌呤,30min后血清尿酸值达到高峰,8h内仍处于高水平。郑志平[8]等也用此法建模,小鼠血尿酸水平45min后最高。侯氏[9]用腹腔注射氧嗪酸钾300mg/kg造成小鼠高尿酸血症,1h后小鼠血尿酸值显著升高 (P<0.01)。时乐[10]等用不同剂量的次黄嘌呤静脉注射配合氧嗪酸钾皮下注射,制备代谢性大鼠高尿酸血症模型。其中次黄嘌呤500mg/kg和氧嗪酸钾100mg/kg是最佳剂量,使大鼠血清尿酸在造模后3h升高到600umol/L,可维持12h左右,最高至900umol/L。叶勇[11]等给小鼠灌胃酵母30g/(kg·d),连续8d后,模型组小鼠尿酸含量较空白对照组显著提高 (P<0.01)。侯建平[9]等给模型大鼠灌胃腺嘌呤200mg/kg和乙胺丁醇250mg/kg,14d后血尿酸值明显升高 (P<0.05),模型组黄嘌呤氧化酶水平高于对照组 (P<0.01)。徐立[12]等用含次黄嘌呤50g/kg饲料喂大鼠并皮下注射尿酸酶抑制剂200mg/kg致大鼠尿酸持续升高48h。杨桂梅[13]等用氧嗪酸钾灌胃建立的大鼠高尿酸血症模型,10d后血尿酸水平明显升高,20d后更高,肾功能无显著损害,大鼠健康状态良好。

鼠类高尿酸血症模型方法:①促进尿酸产生:直接给模型动物摄入高嘌呤饮食,如酵母;或给予尿酸前体物质,如次黄嘌呤,提高黄嘌呤氧化酶的活性,促进尿酸的产生。②抑制尿酸排泄法:用腺嘌呤、烟酸、乙胺丁醇等药物,抑制肾脏排泄尿酸,增加血尿酸浓度,形成高尿酸血症。③抑制尿酸酶活性:常用氧嗪酸盐,利用其与尿酸的嘌呤环竞争来结合尿酸酶,从而增加血尿酸。

2 痛风性关节炎模型

痛风性关节炎表现为关节肿胀疼痛甚至关节畸形,其关节腔内提取的滑囊液中可发现白细胞和尿酸钠结晶。

此类实验模型多用哺乳动物,仅有王圣瑾[14]用高钙高蛋白饲料饲喂50日龄鸡造模,17d鸡关节肿大,轻捏即躲闪哀鸣、跛行、站立不稳、粪便稀白。19世纪80年代就有采用尿酸钠盐注射法制作急性痛风性关节炎的模型[15]。王新亚[16]用4.5号注射器在大鼠右侧距小腿踝关节背侧,以45度方向插入至胫骨内侧,注入2.5%尿酸钠溶液,致炎6~48h内,大鼠足肿胀率持续升高。吕婧[17]等将50uL的50g/L尿酸钠溶液注入大鼠右侧踝关节腔,伸曲、旋转运动5min后,关节肿胀,活动受限,8~12h达到高峰。李扬[18]等将0.25ml尿酸钠溶液注入大鼠踝关节腔,1h后大鼠踝关节肿胀,可持续48h以上,病理检查见大量中性粒细胞,巨噬细胞浸润,滑膜组织明显增生,毛细血管明显扩张。刘仕军[19]等用20%乌拉坦 (按5ml/kg)麻醉家兔,双侧膝关节周围剃毛,皮肤消毒,轻轻弯曲膝关节,于关节正中或侧位用6号注射针将尿酸钠溶液0.5ml通过髌上韧带注入膝关节腔,关节红肿,皮温升高。病理可查滑膜组织区水肿、毛细血管扩张充血、炎性细胞浸润、纤维组织及滑膜细胞增生。夏隆江[20]等向大鼠右后趾皮下注射0.1ml尿酸钠混悬液,用足爪容积测定法测其肿胀程度,4h达到肿胀高峰,可持续10h。徐熠[21]向大鼠左后肢足底皮下注射尿酸钠混悬液0.2mL/只,2h达肿胀高峰。有人[21,22]改良大鼠痛风性关节炎模型,腹腔内注射氧嗪酸钾溶液,15min后将0.2ml尿酸钠溶液注入到踝关节腔内,1h后见关节肿胀明显,4h达高峰,血尿酸水平显著升高。姚丽[23]等采用尿酸钠溶液关节腔注射结合次黄嘌呤腹腔注射建立大鼠痛风性关节炎模型。

此类模型适于局部关节症状的观察,常将一定量的尿酸盐注射到关节腔内以及皮肤下,引起暂时的非特异性的炎症反应。在此基础上联合使用尿酸酶抑制剂,不仅可观察关节肿胀程度,检测炎细胞水平,还可同时检测尿酸水平。

3 痛风性肾病模型

痛风性肾病是由于持续的高尿酸血症状增加了肾脏的负担,致使大量尿酸盐结晶沉积于肾脏,造成肾脏的损害。

侯建平[24]等给大鼠灌胃腺嘌呤200mg/kg和乙胺丁醇250mg/kg,结果大鼠尿素氮值和血肌酐值均有所升高,解剖见大鼠肾脏增大,色苍白,肉眼可见大量白色结晶,肾小管近、远曲小管均见棕黄色尿酸盐结晶,灶状分布的小管坏死,部分小管腔内有成团的中性粒细胞,间质充血,炎细胞浸润。邢儒伶[25]等用10%高酵母饲料喂大鼠,每日摄入量为10g/kg,同时予以100mg/kg·d腺嘌呤灌胃。第5w末,大鼠尿素氮、血肌酐、血尿酸增高,差异有统计学意义。解剖可察,造模第3~5w,肾病体积逐渐增大,肾脏表面被膜下乳白色颗粒逐渐增多,皮质变薄,切面皮髓质充血,水肿加重。王瑾[26]等给予大鼠高嘌呤饲料,酵母10g/kg,腺嘌呤100mg/kg,21d后肾小管和间质内大量的棕褐色尿酸盐结晶,炎细胞浸润,毛细血管充血水肿。

痛风性肾病模型多用大鼠,通过灌胃法以促尿酸生成和抑制尿酸排泄,肾脏损伤在疾病过程的末期较明显,故造模时间长。

4 结语

由于实验室饲养禽类困难,造价又过高,高尿酸血症模型多用鼠类,其中腹腔注射比灌胃法建模成功快,但高尿酸水平持续时间较后者短。灌胃与腹腔注射联合法持续时间也较长。通过模拟局部关节症状,痛风性关节炎造模迅速成功,但维持时间不足,不适合长期观察,联合尿酸酶抑制剂法可同步复制高尿酸代谢模型。痛风性肾病和高尿酸血症造模方法相似,偏重于肾脏的病理观察,故常用高嘌呤灌胃法,以便尿酸指标及肾脏解剖的长期观察。

综上,各种模型对痛风的研究各有特色,但其症状较单一,与人体内病理变化差距仍有一定差距,故如何建立同人体异常尿酸代谢一致的,稳定持久的动物模型,仍值得不断的理论研究和实验探索。

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10.3969/j.issn.1672-2779.2014.10.098

1672-2779(2014)-10-0162-02

安徽省省级基金资助[No:12070403073]

杨 杰 本文校对:苏 玲

2014-01-03)

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