慢性肾脏病大鼠主动脉钙化模型的术式优化及效果评价OA

目的通过不同的肾脏切除手术方法建立SD大鼠慢性肾脏病主动脉钙化模型,并进行手术时间及存活时间比较和效果评价,以探索更优化的建模方法。方法根据不同手术方式分为腹腔入路先切2/3左肾后二期右全肾切除组(A组)、腹腔入路2/3左肾及右全肾同时切除组(B组)、背入路先切右全肾后二期2/3左肾切除组(C组)、背入路先切2/3左肾后二期切除右全肾组(D组)共4组,比较腹腔入路及背入路、分期及一次性肾脏切除术的SD大鼠生存曲线确定最优的肾脏切除手术方式后,选取24只8周龄雄性SPF级SD大鼠进行肾脏切除联合骨化三醇钙化诱导:其中实验组12只大鼠行背入路的左侧2/3肾切除后右侧全肾切除术,1周后腹腔注射骨化三醇溶液1μg/kg,以进行主动脉钙化诱导;对照组12只大鼠行假手术后1周,腹腔注射含1%DMSO的生理盐水250μL/kg。腹腔注射药物3个月后,观察各组大鼠的存活情况。麻醉状态下,采集各组大鼠的血液样本,测定血清磷和钙离子浓度、血清尿素氮和肌酐含量。安乐死大鼠后进行剖检,肉眼观察残余肾脏形态,HE染色观察肾冠状切面的病理学变化。另外取各组大鼠的全主动脉,茜素红S及von Kossa染色观察主动脉钙化程度,实时荧光定量PCR法检测大鼠主动脉组织中平滑肌肌动蛋白相关蛋白α(smooth muscle actin-associated proteinα,Sm22)、Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,Runx2)、骨桥蛋白(osteopontin,OPN)基因表达情况,以评价建模效果。结果不同术式优化探索实验发现,背入路先切除2/3左肾再切除右侧全肾的D组大鼠的存活率最高,提示该术式是建立肾功能不全的慢性肾脏病模型的最佳手术方式。运用该术式联合高剂量骨化三醇注射的实验组大鼠血清钙离子浓度显著低于假手术对照组(P<0.05),而血清磷离子浓度、血清肌酐及血清尿素氮含量则显著高于对照组(P<0.05)。肾脏HE染色可见实验组大鼠肾脏发生明显器质性改变,其中实验组大鼠的肾小球计数比对照组明显减少(P<0.05),提示肾衰竭模型成功建立。茜素红S染色可见实验组大鼠的主动脉中膜中有明显的色素沉着,von Kossa染色可见实验组大鼠的主动脉中膜层明显有硝酸银沉积,符合肾衰竭主动脉钙化的表现。实时荧光定量PCR表明,实验组大鼠的主动脉组织中Sm22表达水平下降(P<0.05),OPN和Runx2表达水平上升(P<0.05),提示主动脉平滑肌细胞由平滑肌表型向骨样表型转变,主动脉钙化模型诱导成功。结论采用背入路先切除2/3左肾,再进行右侧全肾切除,联合高剂量骨化三醇溶液摄入的方法,可成功建立SD大鼠慢性肾脏病主动脉钙化模型。该方案能缩短手术时间,提高建模成功率和动物存活率。