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:2018   |  :5   |  问题 :1   |  :32-36

不同尿路感染动物模型引起的肾间质纤维化的比较

顾香尘, 韩世生, 徐振宇 , 岑岑 , 陈敏 , 王一
上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院肾内科

网络发布日期2018年3月26日

通讯地址:
王怡博士
上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院肾内科上海
中国
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支持来源: 没有, 利益冲突: 没有


DOI:  10.4103 / jina.jina_35_17

Rights and Permissions
  Abstract 


目标: 为了确定一种更好的动物模型,该模型更像人类中长期发生的长期反复尿路感染(UTI)引起的早期肾间质纤维化,我们对三种不同的鼠模型进行了比较。 方法: 建立了三种不同的上尿路感染的鼠模型,包括将细菌直接注射到肾组织中,由部分单侧输尿管阻塞引起的尿路感染上升以及细菌向膀胱中的反复输注。通过苏木精和曙红染色评估肾脏的组织病理学。马森's三色染色和immunohistochemistry for α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达用于检测纤维化。 结果: All three models developed different levels of 炎 in the kidney. However, in contrast to the severe 肾间质纤维化 in the other two models, the model of repeated infusion of bacteria into the bladder demonstrated early 肾间质纤维化 by 马森's三色染色和immunohistochemistry for α-SMA. 结论: 细菌向膀胱中反复输注的模型发展为低水平的肾间质纤维化,这类似于人类复发性UTI引起的早期肾脏组织损伤。因此,该模型可以提供更好的方法来研究炎症引起的肾间质纤维化的早期治疗干预。

关键字:  动物模型,炎症,肾间质纤维化,尿路感染


如何引用本文:
顾X,韩S,徐Z,岑J,陈M,王Y.不同动物模型尿路感染引起的肾间质纤维化的比较。 J Integr Nephrol Androl 2018; 5:32-6

如何引用此URL:
顾X,韩S,徐Z,岑J,陈M,王Y.不同动物模型尿路感染引起的肾间质纤维化的比较。 J Integr Nephrol Androl [在线丛书] 2018 [引用 2021年1月29日]; 5:32-6。可从: http://www.topworldnet.com/text.asp?2018/5/1/32/228498




  Introduction  最佳


尿路感染(UTI)被称为人类最常见的细菌感染之一,也是肾组织损害和肾功能衰竭的主要原因,主要特征是肾间质纤维化和肾小球硬化。[1],[2],[3] 然而,缺乏相关模型系统阻碍了由复发性尿路感染引起的肾间质纤维化的研究。已经进行了许多尝试来建立类似于人类中发生的疾病的鼠模型。长期以来,一直将细菌直接注射到肾皮质中作为UTI的建立模型。 [4] 但是,该模型与感染和创伤相结合,绝对不同于UTI的自然发展。此外,多年以来已知,在幼儿中,先天性阻塞性尿毒症引起肾盂肾炎,并导致发育异常和肾衰竭。[5],[6],[7] 因此,为了概括实际的膀胱输尿管反流介导的UTI,在将细菌注入膀胱之前先进行输尿管梗阻。[8] 多项研究表明,该模型可损害肾功能并促进肾间质纤维化。[9],[10],[11] 有趣的是,解剖学上的畸形并不是肾脏瘢痕形成的先决条件。众所周知,由于身体结构和荷尔蒙变化,女性罹患UTI的风险最高。[12],[13],[14]{Benador,1994#6}但是,大多数被诊断出患有泌尿道感染的妇女没有严重的反流形式。因此,现有的动物模型不能很好地模拟由复发性UTI引起的肾间质纤维化的发展。这项研究检查了一种新型的小鼠模型,该模型是通过不经手术操作将细菌反复膀胱内滴入膀胱而建立的,目的是提供一种更好的类似于人类自然疾病进展的小鼠模型。


  材料和方法  最佳




 Escherichia 更多细节 ,大肠杆菌 菌株0111B4(CMCC编号44155)。

动物模型

一名12周大的雌性Sprague–道利大鼠重180–将200克(中国上海)随机分为六组(n =10 /组)。老鼠可以使用普通的老鼠食物和自来水 随意 并在最佳温度和湿度下进行12小时的明暗循环。动物的使用和所有实验程序均得到上海中医药大学伦理委员会的批准,并遵循国家研究委员会关于实验动物的护理和使用的指南。

模型1

如先前所述建立模型。[15] 在0.35 L / kg诱导下的麻醉下10%腹膜内注射水合氯醛,切开右侧纵向后侧切口,暴露右侧输尿管。根据先前描述的技术,右输尿管的上三分之一通过两条9-0丝线缝合在腰肌中,导致部分单侧输尿管阻塞。腹部分为两层。手术后200μl of 大肠杆菌 浓度为1× 109 使用无菌的24号氟乙烯丙烯导管通过尿道将cfu / mL注入每只大鼠的膀胱中。拔下导管后,将大鼠放回笼中。对照组的大鼠被注入生理盐水。

模型2

如先前所述建立模型。[16] 如上用水合氯醛将大鼠腹膜内麻醉,使用中线腹部切口暴露右肾,然后200μl of 1 × 109 cfu /毫升 大肠杆菌 使用24号针头将悬浮液直接注射到大鼠的右肾皮质。对照组的大鼠仅注射生理盐水。

模型3

200 μl of 大肠杆菌 浓度为1× 109 如上所述,在用水合氯醛麻醉后,使用无菌的24号氟乙烯丙烯导管将cfu / mL滴入大鼠膀胱。膀胱内滴注 大肠杆菌 每周重复两次,共6周。对照组的大鼠被注入生理盐水。

肾脏组织学

感染六周后,处死所有大鼠以进行组织学检查。取出肾脏并固定在4个%多聚甲醛,包埋在石蜡中,切成4片μm sections. Hematoxylin and eosin (H and E) and 马森'然后进行三色染色。间质纤维化和炎症的评估以盲法进行,在× 400 magnification.

免疫组织化学

α-平滑肌肌动蛋白(α如先前所述进行-SMA)免疫组织化学染色。 [17] 简要地,4μ对从石蜡包埋的组织制备的m个肾组织切片进行脱石蜡处理,并用H灭活内源性过氧化物酶2O2。然后用2阻塞切片%正常山羊血清在磷酸盐缓冲液(PBS)中在室温下放置10分钟,然后与兔抗大鼠一起孵育α-SMA抗体(1:200,Santa Cruz,Dallas,TX,USA)在4°C过夜。将切片用PBS洗涤并与二抗(山羊抗兔,1:1000,Life Technologies,Grand Island,NY,USA)温育1小时。过氧化物酶标记的链霉亲和素和二氨基联苯胺底物显示阳性染色。免疫化学染色的阴性对照通过用PBS替代一抗进行。


  Results  最佳


三种尿路感染动物模型的组织病理学

在模型1中,右肾小,严重肾损害包括肾小管萎缩和扩张,间质浸润程度由淋巴细胞和单核细胞组成。在模型2中,右肾在肾小管上显示出楔形皮质间质瘢痕。 大肠杆菌 注射部位充满炎性细胞,进行性肾组织破坏,几乎没有正常结构。在模型3中,肾脏结构几乎正常,肾脏间质弥漫性单核细胞浸润 [图1] .
图1:上尿路感染开始后肾脏的组织学外观。模型1表现为局灶性肾小管间质瘢痕形成,肾小管萎缩和丢失以及解决肾小管间质炎症的区域。模型2显示大量中性粒细胞浸润并伴有纤维化,取代了延髓和皮质大面积的小管。模型3显示正常肾脏结构,弥漫性单核细胞浸润(×200)

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Fibrosis level as assessed by 马森's trichrome staining

马森'三色染色显示模型1中右肾弥漫性纤维化,纤维化取代了延髓和皮质大面积的小管。与模型2相反,间质纤维化仅在注射部位发展,伴随细胞外基质的产生和积累。值得注意的是,在模型3中,与其他两个模型相比,肾脏仅表现出轻微的局灶性间质纤维化 [图2] .
Figure 2: Fibrosis level of kidneys as assessed by 马森's三色染色。在模型1中观察到明显的间质纤维化。 大肠杆菌 科学名称搜索 2.模型3的肾脏中存在小范围的纤维化(×200)

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α尿路感染的三种动物模型中肌平滑肌肌动蛋白的表达

免疫染色后,使用Image J软件(NIH,Bethesda,MA,美国)对肾纤维化进行分析,以测量α-SMA. We found that α在所有三种动物模型中,SMA的表达均增加,其中染色最多见于肾间质。此外,与模型1和2相比,将细菌反复输注到膀胱中的模型(模型3)更能代表复发性UTI引起的肾间质纤维化的早期阶段 [图3] .
图3:患有上尿路感染的肾脏中α-平滑肌肌动蛋白的免疫组织化学染色。在模型1中,在肾间质中发现了广泛的α平滑肌肌动蛋白染色。模型2在大肠杆菌注射区域显示了平滑肌肌动蛋白染色。模型3显示肾脏间质中小面积平滑肌肌动蛋白染色(×200)。数据表示为间质区域每高倍视野α-平滑肌肌动蛋白的阳性染色区域。值表示为平均值的平均值标准误差。*P < 0.05, **P < 0.01 n =10.正面区域用黑色箭头指示

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评论

尿路感染是一个重要的健康问题,发病率和患病率很高。[18] 由于身体的结构和荷尔蒙的变化,众所周知,女性比男性更容易患UTI,尤其是在绝经和绝经后的女性。[12],[13],[14] 反复出现的尿路感染可影响女性一生的心理健康和生活质量。此外,它经常伴有膀胱输尿管和肾脏反流,导致慢性肾盂肾炎,可引起严重的炎症,肾功能恶化和肾瘢痕形成,占19.8%。%–21.2%ESRD案例。因此,重要的是建立一个稳定的动物模型,该模型与复发性UTI引起的肾纤维化过程非常相似,以更好地研究UTI的进展和发展以及潜在的药物干预措施。

先前的研究表明,在许多动物模型中,大多数物种都对UTI具有抗药性,因此有必要使用外科手术或其他侵入性方法来增加尿路的敏感性。因此,模仿上尿路感染的常用动物模型可分为两类:直接注射 大肠杆菌 或脂多糖(LPS)注入肾脏并滴注 大肠杆菌 单侧输尿管梗阻后进入膀胱。第一种模式,直接注射 大肠杆菌 或LPS进入实质,最初由Miller和Phillips证明 [4] 它引起严重的炎症和纤维化,被认为是肾盂肾炎的经典模型,并已在许多研究中使用。然而,炎症和纤维化局限于注射区域,这与肾盂肾炎的自然发生过程完全不同,即由于外科手术。对于后一种模型,一些研究已经使用单侧输尿管阻塞来触发动物模型中的升尿路感染。布鲁克斯 .[9] 建立了大鼠左输尿管周围经皮循环并滴注输尿管梗阻的模型。 大肠杆菌 进入膀胱。比兹 .[10] 在大鼠中,将左输尿管完全阻塞24小时,然后在输尿管阻塞释放后立即进行细菌接种。 Zeidan开发的另一种方法 。由右部分输尿管阻塞和经尿道接种 大肠杆菌 一世。 [15] 所有这些动物模型都证明了先前存在的输尿管阻塞和尿路感染对肾损害发生的影响。但是,有时发现,在这种UUO动物模型中,诱导的纤维化太严重,无法通过药物干预。此外,膀胱输尿管反流可能不能解释组织反应性和炎症的各种差异。因此,斯文森 .[19] 小鼠膀胱内注射UTI模型中的mIL-8Rh-/-小鼠 大肠杆菌 ,以及由于中性粒细胞功能障碍导致急性细菌性肾盂肾炎和肾瘢痕形成。粘膜无创感染后,mIL-8Rh-/-小鼠出现肾脏瘢痕形成,无阻塞或先前组织损伤。[19] 但是,此模型的主要缺点是不容易访问。


  Conclusions  最佳


为了建立上尿路感染的更好的动物模型,我们开发了一种反复滴注尿路感染的方法。 大肠杆菌 每周两次进入膀胱,共6周。结果证实该动物模型也能够引起肾脏发炎。此外,马森还发现了纤维化's三色染色和α-SMA通过免疫组织化学染色。有趣的是,纤维化水平不如其他两个测试的模型严重。因此,我们认为研究炎症引起的肾间质纤维化的早期治疗干预是一种新颖而有用的动物模型。

致谢

这项工作得到了国家自然科学基金会(81774106,YW),上海中医药大学高峰医院和XG的高远临床研究基金以及上海中医药发展三年行动计划(ZY3-JSFC)的资助。 -2-2018(MC)。

财政支持和赞助

零。

利益冲突

没有利益上的冲突。



 
  References  最佳

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