文章标题 全文   多个检索词，请用空格间隔。

       【摘要】 
       肾间质纤维化与肾功能的恶化密切相关，而动物实验是研究肾间质纤维化尤为重要的手段。 文章拟对常见的肾间质纤维化动物模型,包括单侧输尿管梗阻模型、环孢素A肾病模型、马兜铃酸肾病模型、镇痛剂肾病模型、阿霉素肾病模型等10种模型的制作和研究进展作一综述，以利于实验者根据不同的实验目的选择适宜的动物模型。
       【关键词】  肾小管间质纤维化; 动物模型
       Recent Advancement on Animal Models of Renal Tubulointerstitial Fibrosis
       ZHANG Xinzhi1,HE L iqun2*
       (1. Shanghai University of Traditional Chinese Medicine,Shanghai 201203,China; 2.Department of Nephrology, Shuguang Hospital, Key Laboratory of Liver and Kidney Diseases，Ministry of Education，Shanghai, 200021, China)
       Abstract：Renal tubulointerstitial fibrosis closely correlates with deterioration of renal function. The experiments on animal models are especially important to study renal tubulointestitial fibrosis.Research advancement on ten animal models of renal tubulo- interstitial fibrosis, including unilateral ureteral obstruction model, cyclosporine A nephropathy model，aristolochic acid nephropathy model, analgesic nephropathy model， adriamycin nephropathy model and so on were reviewed in this paper.Researchers should find out appropriate animal models according to different objectives.
       Key words： Renal tubulointerstial fibrosis; Animal model
       肾间质纤维化(renal interstitial fibrosis，RIF),既是慢性进展性肾脏病共同典型的病理形态学表现，又是决定肾功能衰竭进程的关键因素，是多种慢性肾脏病长期迁延，最终导致慢性肾功能衰竭的主要病理基础。由慢性肾小管间质损伤导致的肾间质纤维化已成为几乎所有肾脏疾病的共同最终结局[1]。近年来 ,大量临床和动物实验证明，各种原因导致的慢性肾功能衰竭与肾小管间质纤维化的关系较与肾小球损伤的关系更为密切。为此， RIF的研究成为近年来肾脏病学界的主流与热点。
       造成肾小管间质纤维化的方法主要有手术(单侧输尿管结扎、肾脏缺血-再灌注等)和药物(环孢素A、氨基糖苷类抗生素、肾毒性药物等)两大类。其中，目前应用最广泛的肾小管间质纤维化动物模型是单侧输尿管梗阻(UUO)动物模型。本文对常见模型综述如下。
       1 手术诱导模型
       1.1 单侧输尿管梗阻动物模型单侧输尿管梗阻(unilateral ureteral obstruction,UUO)模型是研究肾间质纤维化发生机制、肾脏细胞转分化和评价肾纤维化治疗方法的理想模型 [2]。
       造模方法：常规麻醉、消毒，下腹部正中切口，分离左侧输尿管并结扎。研究发现，梗阻肾在术后1 d，即出现体积增大，3 d时显著大于对侧。小鼠在手术后7 d，大鼠2～3周即可表现出间质纤维。特别是在术后14 d，出现严重的肾盂积水，肾皮质萎缩，肾小管管腔塌陷，大量上皮细胞死亡，间质表现为广泛而严重的纤维化，而未见明显的肾小球改变[3]。郭华等[4]用SD大鼠制备UUO模型，发现术后3 d，肾组织出现炎症细胞浸润、细胞增殖、小管扩张等病理改变，此后呈进行性小管萎缩及间质纤维化。目前用抑制TGF-β1的信号转导来预防肾纤维化。Moon[5]给UUO大鼠腹腔内注射IN21130 (TGF-β1受体的抑制剂) ,观察到给药的UUO 大鼠TGF-β1、胶原I、pSmad2的mRNA水平较UUO对照大鼠下降。张悦等[6]实验证实抗纤灵冲剂可通过增加肾纤维化保护性因子HGFmRNA 的表达及抑制肾组织MAPK 通路分子ERK1/2和p38磷酸化以改善UUO肾间质纤维化模型大鼠肾功能，抑制成纤维细胞增殖,减少胶原含量。
       多种证据表明,UUO模型的一些研究结果与梗阻性肾病患者的观察结果相似,故而啮齿类动物的UUO模型可以反映人类梗阻性肾病和纤维化肾脏疾病的过程[7]。
       UUO是目前研究肾间质纤维化的理想模型,文献报道较多,模型成功率高,对动物损伤小、死亡率低。方法简便，病变均一， 有较好的重复性。然而大鼠单侧输尿管梗阻属于急性机械性损伤,不能适应肾小管和间质损伤及其纤维化的所有情况,但是该方法能够在短期内造成纤维化,就研究肾间质纤维化的发病规律及机制探讨而言,是一种较为快速、可靠的动物模型[8]。
       1.2 缺血-再灌注模型Jain等[9]用雄性Wistar大鼠，切除左肾，钳夹右肾蒂45 min造模，表明可迅速发生蛋白尿、间质纤维化、肾功能丧失。缺血性急性肾功衰可导致小管周围毛细血管永久性坏死，从而易发生进行性慢性肾功能衰竭[10]。霍冬梅等[11]采用经背部双侧肋弓下缘切口建立模型，认为具有比经腹正中切口手术方式切口小、操作简单、手术视野清晰、干净,术前无需禁食,存活率较高等优点。
       有研究发现，在20周观察期限内，暂时性肾缺血并未引起任何纤维性(如羟脯氨酸)改变。故而缺血-再灌注虽然也可制造肾间质纤维化模型，但多用于研究缺血性急性肾功能衰竭的发生及缓解机理。
       2 药物诱导模型
       2.1 环孢素A肾病动物模型环孢素A ( cyclosporine A, CsA)可激活肾内RAS,进而刺激OPN表达及巨噬细胞浸润,增加肾脏细胞凋亡,促进生长因子(如TGF-β1)释放及ECM聚集,从而导致肾间质纤维化[12]。Shihab等[13]认为只有在低钠饮食的CsA肾病大鼠模型中,才能观察到与人CsA肾病相似的病变。
       造模方法：给盐耗竭大鼠皮下注射环孢素A 15 mg·kg-1·d-1，共28 d。新近有学者证实，上皮细胞转分化可能是本模型肾小管间质纤维化的致病机制之一[13]。许艳芳等[14]研究证明CsA可上调CTGF 的表达、诱导肾小管上皮细胞转分化，进而促进肾间质纤维化。
       本模型主要是用来研究CsA引起RIF 的作用机制，寻找出预防CsA肾毒性的新药物。主要缺点是造模费用昂贵，具有肝脏毒性，且因服用CsA所致的RIF在所有肾间质纤维化中所占比例有限，纤维化进程异于一般梗阻性原因所致RIF，限制了其应用价值。
       2.2 阿霉素肾病模型1984年，Giroux等[15]报道了阿霉素能造成大鼠肾衰模型。它首先造成肾小球上皮细胞空泡变性、大量蛋白尿，逐渐出现近端小管的梗阻样病变及肾小管基底膜断裂，导致间质炎症反应和纤维化的形成。魏明刚等[16]经尾静脉注射阿霉素6 mg/kg，造成阿霉素肾病模型，证实雷至胶囊能增强对阿霉素肾病大鼠的治疗作用，保护肾功能，延缓肾脏病变恶化速度。
       ADR肾病模型是一个由ADR诱导的发生于肾病综合征之后的肾纤维化模型，随着远端肾小管内大量蛋白管型的形成，近端小管出现梗阻样病变和肾小管基底膜的断裂，由此引发间质的炎症反应和纤维化。ADR诱导的肾脏病变特点与人类局灶性肾小球硬化相似。但阿霉素为高效发泡剂,渗漏于血管外,可致局部组织化学性损伤,如红肿、坏死和溃烂等，且对阿霉素肾病动物模型的评价尚缺乏完整而统一的标准体系,各自选用的评价指标有很大的差异性，如24 h尿蛋白定量标准等，影响了应用此模型所进行的相关研究的评价与重复。
       2.3 腺嘌呤肾病模型Roth等[17]1975年报道了腺嘌呤对犬肾功能的影响。郑平东等[18]用腺嘌呤(150 mg/kg·d)定量灌胃，qd，连续17周制备慢性肾功能衰竭动物模型。大鼠表现为肾小管部分破坏、萎缩，部分扩张，间质淋巴细胞、单核细胞浸润，其中可见成纤维细胞增生和间质纤维化。此法复制出来的尿酸性肾病的发病机制为异常高浓度的腺嘌呤在黄嘌呤氧化酶的作用下转变为极难溶于水的 2 ,8 - 羟基腺嘌呤 ,沉积于肾小管 ,引起肾小管阻塞,造成肾后梗阻从而导致肾功能损害。刘建春等[19]用含0.75 %腺嘌呤的饲料饲养Wistar大鼠6周的方法造模，来研究褐藻多糖硫酸酯(FPS)对慢性肾病的作用及其机制，发现FPS治疗可减轻肾间质纤维化程度,其机制可能与抑制肾小管上皮细胞-间充质细胞转化有关。苗绪红等[20]采用Wistar大鼠腺嘌呤灌胃4周复制慢性肾衰模型后，用大丁草水煎液进行灌胃,发现其可以抑制TGF-β1和ET-1的表达缓解肾间质纤维化，恢复肾功能。
       本模型按体重灌胃给药, 使每个动物尽可能获得同等程度的损伤,并可根据腺嘌呤剂量的大小和喂养时间的长短制成轻、中、重度肾衰模型，模型易于标准化，但造模时间较长，且因大鼠对腺嘌呤的反应存在个体差异，造成模型制备不均衡，是其不足之处。
       2.4 马兜铃酸肾病动物模型1993年比利时学者Vanherweghem等[21]首先发现2例女性服中草药“苗条丸”(内含广防己、厚朴)减肥后出现了进行性肾功能衰竭, 病理显示“快速进展性肾间质纤维化”, 而称其为“中草药肾病” (Chinese herbs nephropathy,CHN)。现在多用“马兜铃酸肾病”( aristolochic acid nephropathy, AAN ) 命名。
       郑法雷等[22]建立了大鼠慢性AAN模型：给予大鼠腹腔内注射AA 5mg·kg-1·d-1,连续24周，病理证实以肾组织灶性纤维化及肾小管萎缩为主。而Cosyns等[23]采用给新西兰兔腹内注射AA 0.1 mg·kg-1·d-1，每周5d，共17～21个月，造成小管功能异常及组织纤维化改变。冯英等[24]用免疫组化染色观察到血小板反应因子-1在慢性AAN大鼠模型肾间质的表达量进行性增加, 而TSP-1为TGF-β1的激活物,故认为TGF-β1-TSP-1轴在慢性AAN肾间质纤维化过程中可能发挥重要作用。2002年Debelle等[25] 在利尿及低钠饮食状态下，给大鼠皮下注射AA-Ⅰ 10 mg·kg-1·d-1，至35 d时可见小管萎缩及间质纤维化，同时具备小管、小球功能异常，从而建立了与人类AAN相似的动物模型。
       本模型主要是用来研究马兜铃属和细辛属中药肾毒性引起的RIF，缺点是造模需要6～21个月，周期较长、方法较繁琐、饲养时间较长，从而造成总费用高昂。
       2.5 庆大霉素动物模型Volpini等[26]给大鼠肌注庆大霉素 40 mg/kg ，2次/d，共9 d。观察到停药后30 d出现肾间质纤维化。汪延辉等[27]用雄性SD大鼠，每日腹腔注射庆大霉素140 mg/kg ，共7 d，制备庆大霉素肾毒性模型，以阿魏酸钠和硝苯地平进行干预，研究表明阿魏酸钠对大鼠庆大霉素肾毒性有保护作用,机制可能与其减少肾脏ET-1的产生,对抗庆大霉素引起的大鼠肾组织氧化应激有关。
       庆大霉素肾毒性模型主要用于研究氨基糖苷类抗生素的肾小管损伤，对于认识药物肾脏的代谢与肾毒性作用的关系有着重要的意义。随着氨基糖苷类药物使用的逐渐减少，由其所致的RIF锐减，所以本模型不能反映临床常见疾病典型RIF的病理改变及演变过程。
       2.6 镇痛药肾病动物模型镇痛药肾病(AN)引起的肾损伤主要位于肾髓质,最早的变化是斑片状肾小管坏死。其后的损伤包括肾乳头坏死、继发的肾皮质损伤伴局灶节段性肾小球硬化症、肾间质炎细胞浸润及纤维化[28]。本病最先于1953年于瑞典报道。Burrell等[29]建立了镇痛药肾病的大鼠模型。造模方法:选用雌性Fischer 344大鼠,阿司匹林230 mg·kg-1·d-1和扑热息痛380 mg·kg-1·d-1,溶解于饮水, 持续给药65周。出现肾乳头结构损伤、肾间质细胞和基质变化, 随后可见肾间质纤维化和肾小管萎缩。
       该模型主要用于研究镇痛药肾病的形态学及肾功能改变。造模周期一年余，纤维化出现较晚，并且合并肾小球硬化，都限制了其在RIF研究中的广泛应用。
       3 其他方法诱导
       3.1 ET-1转基因小鼠肾纤维化动物模型Hocher等[31]将人的ET-1基因通过显微注射法转移到NMR I小鼠受精卵，在14个月时观察到肾小球硬化、肾间质纤维化。赵晋晋等[32]建立人肾小球系膜细胞与内皮细胞的共培养模型，认为高脂刺激的Fn、Col-Ⅳ分泌增加可能与ET-1有关，提示氯沙坦可以通过拮抗细胞ET-1的分泌进而减少ECM的分泌和沉积减轻RIF。
       该模型主要用于研究ET-1肾损害的发病机制。造模周期长，技术难度大，费用高等是本模型应用受限的主要原因。
       3.2 蛋白超负荷肾间质纤维化动物模型Gross等[33]用18月龄、体重在80～120 g的幼体美西螈(axolotl), 每日腹腔注射无菌小牛血清0.15 ml, 从第4天开始出现肾间质纤维化,第10天时更明显。其腹腔内注射的蛋白可被有肾孔的肾单位小管上皮吸收, 诱发肾间质纤维化, 但不致成肾小球损伤。叶琨等[34]以腹腔注射牛血清白蛋白(BSA) 5 g·kg-1·d-1，建立蛋白超负荷肾病模型，实验结果表明去甲斑蝥素通过抑制蛋白超负荷肾病大鼠肾组织中NF-κBp65 的过表达，减轻肾间质纤维化。
       美西螈模型的优点无肾小球的病理改变, 且幼体美西螈的平均寿命是10～15年, 可进行肾间质纤维化可逆性方面的长期研究。但由于幼体美西螈的尿液排入泄殖腔, 收集尿液相对困难使该模型的应用受到一定限制。
       综上所述，制作肾纤维化动物模型的方法很多，每种方法各有其优缺点。手术诱导模型UUO虽然手术过程容易出血，对模型动物也有一定损伤，但因其方法简便，病变均一，造模周期短，有较好的重复性。故而是公认的RIF模型，在研究肾间质纤维化的发病规律及机制方面应用最为广泛。药物诱导及其他模型大多存在造模周期较长，模型制备不均衡，造模费用昂贵，肾脏以外器官损坏，纤维化出现较晚或不明显，或者造模技术难度大，收集标本困难，评价指标差异性大,重复性差等缺点，都限制了其在RIF研究中的广泛应用。
       【参考文献】
         　　[1] Relly RF，Bulger RE，Kriz W. Strcture-function relationships in the kidney//Schier RW.diseases of the Kidney and Urinary tract[M].8th ed.Philadelphia:Lippincott Williams﹠Wilkins， 2007: 2.
       
       [2] Klahr S， Morrissey JJ. Obstructive nephropathy and renal fibrosis [J].Am J Physiol Renal Physiol， 2002， 283:F861.
       
       [3] 王海燕.肾脏病学[M].北京:人民卫生出版社，2008:620.
       
       [4] 郭 华，邹万忠.肾小管间质纤维化实验动物模型的制备方法[J].临床与实验病理学杂志，2003，19(2):211.
       
       [5] Moon JA， Kim HT， Cho IS， et al. IN21130， a novel transforming growth factor2beta type I recep tor kinase (ALK5) inhibitor， suppresses renal fibrosis in obstructive nephropathy [J]. Kidney Int，2006，70:1234.
       
       [6] 张 悦，刘煜敏，何立群，等.抗纤灵方对单侧输尿管梗阻大鼠肾组织肝细胞生长因子mRNA及细胞外信号调控蛋白激酶1/2和p38磷酸化的影响[J].中西医结合学报，2007，5(6):656.
       
       [7] Klahr S，Morrissey J.Obstructive nephropathy and renal fibrosis [J]. Am J Physiol Renal Physiol， 2002， 283(5):861.
       
       [8] 李文歌，陈香美，师锁柱，等. 弥漫型肾间质纤维化小鼠模型的快速制备及实验研究[J]. 军医进修学院学报，1996，17(3):188.
       
       [9] Jain S,Blicknell GR,Nicholson ML.Tacrolimus has less fibrogenic protential than cyclsporin A in a model of renal ischaenis-reperfusion injury[J]. Br J Surg,2000,87(11):1563.
       
       [10] Basile DP，Donohoe DL，Roethe K，et a1.Chronic renal hypoxia after acute ischemic injury：effects of L-arginine on hypoxia and secondary damage[J].Am J Physiol Renal Physiol， 2003， 284(2):338.
       
       [11] 霍冬梅，廖蕴华，冯 伟，等.大鼠肾脏缺血再灌注模型两种术式[J].2008，25(5):743.
       
       [12] Li C，L im SW， Sun BK， et al. Chronic cyclosporine nephrotoxicity: new insights and preventive strategies [J ].YonseiMed J ，2004，45:1004.
       
       [13] Shihab FS，Andoh TF，TannerAM， et al. Sodium depletion enhances fibrosis and the expression of TGF-beta1 and matrix proteins in experimental chronic cyclosporine nephropathy[J].Am J Kidney Dis， 1997， 30: 71.
       
       [14] 王海英.肾脏病学[M].北京：人民卫生出版社，2008：624.
       
       [15] 许艳芳，万建新，江德文，等.环孢素A对肾小管上皮细胞转分化及CTGF表达的影响[J].中国现代医学杂志，2009，19(1):72.
       
       [16] Giroux L，Smeeesters C，Boury F，et al. adriamycin and adriamycin - DNA nephrotoxiicity in rats [J].Lab Invest， 1984， 50(2):190.
       
       [17] 魏明刚，孙 伟，高 坤，等.雷至胶囊治疗阿霉素肾病大鼠的实验研究[J].中国现代医药杂志，2009，11(2):7.
       
       [18] Roth GJ， Moore GL， Kline WE， et al. The renal effect of intravenous adenine in humans [J]. Transfution， 1975， 15(2):116.
       
       [19] 郑平东，朱燕莉，丁名城，等.用腺嘌呤制作慢性肾功能衰竭动物模型[J].中华肾脏病杂志，1989，5(6):342.
       
       [20] 刘建春，郑法雷，刘燕萍. 褐藻多糖硫酸酯对腺嘌呤致大鼠肾间质纤维化的干预作用及其机制探讨[J].中国中西医结合肾病杂志， 2008，9(2):100.
       
       [21] 苗绪红，苏冠男，饶冠华，等.大丁草对腺嘌呤诱导的慢性肾功能衰竭大鼠TGF-β1和ET-1 mRNA表达的影响[J]. 南开大学学报 (自然科学版)，2009，42(1):101.
       
       [22] Vanherweghem JL， Depierreux M， Tlelemans C， et al.Rapidly progressive interstitial renal fibrosis in young women: association with slimming regimen including Chinese herbs[J].Lancet， 1993，341:387.
       
       [23] 郑法雷，张晓明，黄庆元，等. 慢性马兜铃酸肾病动物模型的建立及其意义[J].中华医学杂志，2001，81:1095.
       
       [24] Cosyns JP，Dehoux JP，Guiot Y，et al.Chronic aristolochic acid toxicity in rabbit: A model of Chinese herbs nephropathy [J].Kidney Int，2001，59(6):2164.
       
       [25] 冯 英，谌贻璞，程 虹，等.慢性马兜铃酸肾病血小板反应因子高表达与肾间质纤维化及微血管丢失的关系[J].中华肾脏病杂志， 2006， 22：221.
       
       [26] Debelle FD，Noritier JL，De Prez EG， et al.Aristolochic acid induce chronic renal failure with interstitial fibrosis in salt-depleted rats [J]. J Am Soc Nephrol，2002，13(2):431.
       
       [27] Volpini RA， BalbiAP， Costa RS， et al. Increased expression of p38 mitogen-activated protein kinase is related to the acute renal lesions induced by gentamicin [J]. Braz JMed Biol Res， 2006， 39: 817.
       
       [28] 汪延辉，刘 毅，吕吟秋，等.阿魏酸钠和硝苯地平对大鼠庆大霉素肾毒性的干预作用[J].中国中西医结合肾病杂志，2009，10(3):244.
       
       [29] Brenner BM. The Kindey. 8 th ed. Philadelphia: SAUNDERS ELSEVIER.2008：1186.
       
       [30] Burrell JH， Yong JL， Macdonald GJ. Experimental analgesic nephropathy: changes in renal structure and urinary comcentrating ability in Fischer 344 rats given continuous low doses of aspirin and paracetamol [J].Pathology，1990， 22: 33.
       
       [31] Hocher B， Thine-Reineke C， Rohmeiss P， et al. Endo-Thelin-1 transgenic mice develop glomerulosclerosis， interstitial fibrosis， and renal cysts but not hypertension [J]. J Clin Invest， 1997， 99: 1380.
       
       [32] 赵晋晋，雷闽湘，周素娴.高脂环境下ET21在系膜细胞与内皮细胞相互关系中的作用及氯沙坦的干预作用[J].山东医药，2009， 49(7): 41.
       
       [33] Gross ML， Hanke W， Koch A， et al. Intraperitoneal p rotein injection in the axolotl: the amphibian kidney as a novel model to study tubulointerstitial activation[J].Kidney Int， 2002， 62: 51.
       
       [34] 叶 琨，刘伏友，李 瑛，等.去甲斑蝥素对蛋白超负荷肾病大鼠CTGF 及NF-κBp65表达的影响[J].中国血液净化，2008，7(4):198.