泌尿系统药理实验中的选择与应用

 

六、泌尿系统药理实验中的选择与应用

（一）利尿药及肾功能测定实验中动物的选择应用

1．利尿药及抗利尿药筛选实验：要判断所试药物是否有利尿作用，可选用大白鼠、小白鼠、猫或狗进行实验，其中以大白鼠较为常用。对人体有利尿作用的药物均可在大白鼠实验中获得较好的利尿效果，但汞撒利的作用较差。因此筛选利尿药实验的首选动物虽多采用大白鼠，必要时还应再选用另一种动物实验，加以验证。

收集动物尿液的方法可分为两大类：一是用代谢笼收集较小动物24小时以内的尿液量，称为“代谢笼实验法”，适用于大白鼠及小白鼠。为了防止尿液的蒸发和粪便的污染，可选用特别的集尿装置或用滤纸吸导尿液加以称重，用此类方法时，实验环境（气温和湿度）的影响较大，应予控制，室温以20℃左右为宜。二是直接自输尿管或膀胱收集尿滴，适用于猫、狗、家兔和大白鼠，实验可在较短时间内完成，受外界环境影响也较少，但动物处于麻醉状态下，与清醒动物还有区别。欲进行清醒动物的利尿实验，可采用膀胱瘘法，即预选给狗或猫进行膀胱瘘手术，二周后切口愈合，再将动物固定于特制支架上收集尿液进行实验。在利尿药筛选实验中，家兔不是首选动物，但因其价廉易得，某些初筛实验也可用家兔代替家犬进行直接集尿的实验．过去曾用膀胱套管法，由膀胱做切口插入套管，再做荷包缝合，但方法复杂，套管内的尿液往往不能顺利流出，不如用聚乙烯塑料套管直接插入输尿管为好。常选用2kg以上健康雄性家兔作实验。

2．肾清除率测定实验：肾清除率是检查肾功能的一项重要方法。它表示肾脏对血液里某物质的清除能力，还可以了解肾血流量，游离水的生成和重吸收等方面的情况。狗和大鼠均可用来作清除率试验。大鼠较易获得，较易饲养，成本低，实验时药品消耗少，在急性实验时较易在清醒状态下作清除率测定。

菊糠清除率实验常选用大白鼠进行。清除率是指每毫升血浆“清除”物质的比例。血浆里物质大多能被肾小球滤过，又能被肾小管细胞分泌或重吸收。唯独菊糖仅被肾小球滤过，而不被肾小管细胞分泌重吸收，故它的清除率就是肾小球滤过率。

游离水清除率实验常选用健康成年狗进行，游离水清除率实验，是一种测定尿中游离水生成的方法。利用这种方法可以衡量肾脏对尿液浓缩和稀释的能力，分析利尿药对尿浓缩和稀释机制的影响，从而推测利尿药的作用部位。

对氨基马尿酸清除率实验常选用大白鼠或狗，但以大白鼠更为常用。对氨基马尿酸的清除率可作为有将肾血浆流量的客观指标。

3．截流分析实验：截流分析实验常选用10kg以上健康狗做实验。截流技术系一种分析肾小管各段运转功能的方法，利用这种方法可对利尿药作用部位进行初步分析。

4．肾小管微穿刺实验：肾小管微穿刺（Micropuncture）技术，于1941年开始应用于哺乳动物肾脏研究，近年来更获得很大进展，发展了微量注射，微量灌流等技术，对离子及其他物质在肾小管的不同节段中的转动过程，作了精确的阐明；用于利尿剂的研究，则可探测对单个肾单位功能的影响以及药物的作用部位。该实验常选用大白鼠或狗进行。如欲穿刺集合管，可用幼年大白鼠或金地鼠；如欲穿刺肾小球，常用Munich-Wistar大白鼠，因其肾小球位置表浅，易于穿刺。大鼠体重一般采用200～250g较好。

（二）泌尿系统疾病的动物模型

1．肾炎

⑴肾小球肾炎：Masugi型肾炎动物模型是选用羊抗兔肾血清引起兔或大白鼠的肾小球肾炎。羊抗兔血清制备是选用体重2kg左右健康兔处死后取出肾脏，插入导管，反复用生理盐水冲洗，然后将皮质与髓质分开，用肾皮质5g研成匀浆与弗氏完全佐剂混匀成10ml，再加生理盐水使总量达30ml。此混悬液给绵羊皮下或肌肉多处注射共4次，每2周1次，于末次注射后2周采羊血分离出血清，用等量兔红细胞吸附，置于4℃一整夜以吸去血清中可能存在的抗兔血细胞抗体，经离心，取上清液置于56℃水浴中半小时灭活。通过上述处理的血清给健康兔静脉注射，每次0.5～2.0ml，隔半小时一次，约连续注射3～5次出现蛋白尿为标志，可认为已形成了严重的肾小球肾炎。

⑵慢性肾小球肾炎：动物模型是用异种动物（兔、大白鼠、狗）肾小球基底膜和弗氏佐剂，给绵羊或猕猴注射，可复制成慢性肾小球肾炎。猕猴以选用2.2～4,5kg体重的健康猴较好。

⑶异种蛋白引起的肾炎：可先由静脉注入异种蛋白以使动物致敏，然后将蛋白直接从动脉作决定性注射，以引起急性肾炎。兔耳静脉注入不稀释的鸡蛋白1～6ml，每次间隔4～5天，共注射4～5次，末次致敏注射后6～12天手术，在无菌条件下，打开腹腔分离出肾动脉，经由套在注射器上特殊玻璃小管，向一侧或两侧注入不稀释的鸡蛋白1～3ml，作为决定性的攻击。在注入蛋白后，用手指压迫和用线结扎肾动脉约5～6分钟。经上述处理的动物大多数皆能造成典型的肾炎病变。给狗腹腔注射马血清，每次5ml，6天1次，共注射13次，于第14次向肾动脉注入5ml马血清也可引起实验性肾炎。本法造成的肾炎病变，与人类肾炎的病理改变很相似。

⑷ECHO9病毒引起肾小球肾炎：选用出生6天的HAM/ICR系小鼠，每只用含ECHO9病毒的肾组织培养液0.1ml腹腔注射，注射6天后，幼鼠肾组织学改变类似于急性肾小球肾炎。肾小球细胞增生，肾小管内有透明管型。注射2～3周，幼鼠肾小球损害可达高峰，6周后减轻甚至消失。

　　2． 自身免疫 肾小管间质性肾炎

　　肾脏含有特殊的抗原，它仅存在于小肾皮质。用兔肾皮质中肾小管的基底膜与弗氏完全佐剂免疫豚鼠，可造成 自身免疫 肾小管间质肾炎。在无菌条件下，取出新西兰兔的肾脏，用等渗的氯化钠溶液灌注，置于－25℃冰箱中过夜,而后取出缓慢地融化。去掉肾髓质部分，将皮质捣碎，通过150目金属筛后，盛于冷容器中，先用盐水清洗，接着用pH7.1的磷酸缓冲液反复清洗，再经过1500转/分离心5分钟。因肾小球较肾小管沉淀得快，经显微镜证实，弃去细胞残渣，将含有丰富肾小管的上层液与弗氏完全佐剂制成肾小管基底膜的乳化剂（TBM乳剂），这种制剂中含有肾小管约90%和少量肾小球。每毫升含和TBM湿重15mg。选用体重400～500g的雄性豚鼠，每2周在背部皮肤分别选6个点作皮下注射，每点注乳剂0.1ml。经32天后处死动物。可见肾脏肿胀，表面有小瘀斑。组织学检查可见有典型的间质性肾 性病 变。

3．肾病

（1）升汞中毒性肾病：用不同浓度的升汞溶液给狗、家兔和大白鼠皮下或肌肉注射，可造成基本病变相似的坏死性肾病。给实验前造成输尿管瘘或膀胱瘘的狗。用2%升汞溶液按20mg/kg的剂量由腹部皮下注射。1～2小时后，尿量急剧增多，为原来的5～10倍，比重由1.007降至1.001。数小时后，尿量开始下降，第二天发展为少尿或无尿，比重增高1.045～1.049，有少量蛋白。家兔用1%升汞溶液皮下注射，每次0.75～0.80ml，每天1次，5天可致肾病发生。大白鼠、小白鼠按6～15mg/kg的剂量皮下注射。小白鼠对升汞敏感性个体差异大，但也能发生明显的坏死性肾病。适用体重190～250g大白鼠按12mg/kg的升汞剂量肌肉注射。24小时内动物肾功能受损，肾小球滤过率进行性减少，近曲小管水的重吸收减少以及管内压降低，尿量可少于3ml/24小时。

（2）藏红花红O造成的肾病：选用家兔作实验。用加热37℃的任-洛氏液配制成1%藏红花红O溶液，由兔耳缘静脉注入，总量为30mg，分2次注入，间隔3小时。注后24小时动物血清尿素氮显著增高，血清钾、钠也升高，伴有不同程度代谢性酸中毒。藏红花红O可选择性地引起近端和远端明曲管上皮广泛坏死，造成的模型与临床表现较一致，故在国内较为常用。

3．肾结石、膀胱结石

在动物身上复制泌尿系统的结石是比较困难的，也不能复制人体结石形成的全部复杂过程。一般是以异物移植入膀胱内，也有用维生素A的食物饲养动物或清注细菌等方法造成。有文献报导，用乙二醇（Ethylene Glycol）和乙醛酸钠（Sodium Glyoxylate）中毒时，在肾内形成草酸钙结晶，有利于结石的发生。

（1）植入异物造成膀胱结石：选用大白鼠，无菌手术切开膀胱，植入异物后缝合，术后加强护理，经4～10周后，多数动物可形成结石。异物可选用石腊、人的泌尿道结石碎块、铅、锌、磷等，使其大小不得超过3～4mm直径，金属异物应是均匀一致的圆形物，平均重叠约2.5mg。

（2）食饵性的泌尿系结石：选用大白鼠（也可用小白鼠、豚鼠或家兔）饲喂维生素A缺乏的食物而引起。最好选用出生一个月左右的幼年雄性大白鼠（雄性动物体内维生素较雌性少，且生长较快），每3天称重1次，用维生素A缺乏的食物饲养，经过10～14天后动物体重下降，生长停滞，有干眼病表现。在30～60天中14%动物发生了膀胱结石，经180～250天后，膀胱结石发生率可达88%，肾结石为41%。