本文介绍了通过向气道注射博来霉素建立与肺纤维化相关的肺动脉高压（PF-PH）大鼠模型的方法。同时提供了对该动物模型进行验证的逐步操作流程。
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本文内容
摘要
摘要
肺纤维化患者发生肺动脉高压的风险更高，而肺动脉高压是一种预后不良的并发症。目前，这一关联的机制仍不明确。该领域研究进展的主要障碍之一是缺乏可稳定复制肺纤维化相关肺动脉高压（PF-PH）的可靠动物模型。本研究旨在建立一种稳定的PF-PH大鼠模型。干预前，大鼠禁食过夜。在戊巴比妥钠麻醉（45 mg/kg）下，通过插入深度为3 cm（从声门至导管的距离）的PE50导管进行气管插管。博来霉素（BLM）以单次剂量经气管给予（5 mg/kg，溶于0.2 mL 0.9% NaCl溶液中）。注射后立即旋转大鼠，以确保BLM均匀分布。在BLM注射后第35天，大鼠表现出进行性肺功能损害、右心室收缩压升高以及右心室肥厚，呈现出肺动脉高压的病理特征。 我们提供了一种通用且可靠的建立PF-PH大鼠模型的方法。
引言
由间质性肺病（ILD）引起的肺动脉高压（PH）在临床上较为常见，在特发性肺纤维化（IPF）患者中的估计患病率为10%至80%，在其他纤维化性间质性肺病中也常被观察到1,2。大量研究表明，肺动脉高压的发生与显著的疾病负担和生存期缩短相关3,4,5。与第1类肺动脉高压（PAH）相比，肺纤维化相关肺动脉高压（PF-PH）的发病机制仍不明确6。建立大鼠PF-PH动物模型的目的是为肺纤维化合并肺动脉高压的科学研究提供一个可靠的框架，并探索潜在的临床治疗途径。
博来霉素是一种经典的肺纤维化诱导剂，广泛应用于动物模型7。Blackburn 等人8及本实验室的进一步研究9发现，博来霉素还可引发肺动脉高压的典型病理特征，例如右心室收缩压（RVSP）升高和右心室肥厚。其机制在于，博来霉素可诱导肺实质纤维化、低氧性血管收缩以及肺血管床密度降低，从而导致肺动脉高压的发生6
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方案
本研究中描述的动物实验已获得广州医科大学第一附属医院动物护理与使用委员会的批准（伦理批准编号：2018-456）。
1. 实验大鼠的获取
- 将大鼠分为两组：正常对照组和模型组，每组7只。选用10周龄、体重为200 ± 20 g的雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠进行实验
2. PF-PH 大鼠模型的诱导
- 为防止操作过程中发生反流误吸，建模前需对大鼠进行过夜禁食。
- 通过腹腔注射戊巴比妥钠（45 mg/kg）对大鼠实施麻醉，以确保操作的准确性和安全性，并最大程度减少动物疼痛与应激反应。通过夹捏足趾无反应来确认手术麻醉深度。同时，向大鼠眼部涂抹眼膏以防止角膜干燥。
- 使用PE50导管插入大鼠气管进行插管，插入深度为3 cm（从声门至导管末端的距离）。
- 用1 mL注射器（26G）抽取0.2 mL博来霉素（5 mg/kg，溶于0.2 mL 0.9% NaCl中）。通过套管将含博来霉素的注射器内容物单次注入气道。对照组大鼠则进行气管内注射等量无菌生理盐水（0.2 mL）。此过程中大鼠无需额外镇痛处理。
- 为确保博来霉素在肺内均匀分布，将大鼠置于仰卧位，轻柔固定并缓慢旋转。推荐旋转角度为30°–45°，左右交替进行。每次旋转....
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结果
博来霉素诱导的大鼠肺纤维化
已有文献报道，博来霉素是动物模型中诱导肺纤维化的经典诱导剂7。本研究在博来霉素（BLM）刺激后评估了肺纤维化的各项指标。首先，在BLM处理35天后，我们进行了肺功能检测，发现模型组的FVC（图1E）和动态肺顺应性（图1F）均显著降低。这些结果明确表明肺功能受到明显损害。其次，为评估肺组织中胶原蛋白的沉积情况，研究采用了Masson三色染色法和羟脯氨酸（HYP）检测。Masson三色染色结果显示，模型组肺动脉周围蓝色染色区域显著增加，提示胶原蛋白大量积聚（图1D）。同时，HYP检测结果表明，模型组的HYP水平显著高于对照组（图2E），进一步证实了胶原沉积的增加。此外，我们采用称重法检测了肝脏（图3A）和肾脏（
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讨论
特发性肺纤维化是一种进行性、致命性疾病，自诊断起的中位生存期为2至3年，预后极差9。肺动脉高压是特发性肺纤维化的常见合并症，会迅速加重肺纤维化的病情，导致预后进一步恶化15。此外，目前针对特发性肺纤维化相关肺动脉高压（IPF-PH）的治疗选择极为有限7。因此，深入理解肺纤维化相关肺动脉高压（PF-PH）的潜在分子机制至关重要，这可能为该疾病的治疗提供新的潜在策略。
本方案介绍了一种已建立且稳定的制备PF-PH大鼠模型的方法。该模型对于研究疾病的病理生理机制至关重要，并在验证新型治疗策略中发挥关键作用。肺纤维化（PF）动物模型可通过多种方法建立，包括药物给药、辐射、二氧化硅暴露、病毒载体、转基因技术以及人成纤维细胞移植16。每种建模方法均有其优缺点。例如，辐射法成本高且耗时长（需超过30周）；二氧化硅处理更易导致尘肺病而非肺纤维化；病毒载体和转基因动物模型操作相对复杂，需要较高技术水平；而人成纤.......
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披露
作者没有相关的财务披露。
致谢
本工作部分得到了国家自然科学基金（82370063、82170069、82120108001、82241012）的资助，R&D 广州国家实验室项目（GZNl2023A02013），国家重点研发计划&中国国家重点研发计划（2022YFE0131500），广东省科学技术厅（2024A1515011208，2022A1515012052，2024A1515013104，202102020019，202201020538，202201010069，2023A03J0334），呼吸疾病国家重点实验室自主项目（SKlRD-Z-202513），广东省医学科研基金（A2023379），广州医科大学及广州医科大学科研能力提升计划，广州医科大学第六附属医院（清远市人民医院）开放研究基金（202201-101）。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 博来霉素 | MedChemExpress | HY-17565A | |
| 偶联剂 | HYNAUT | BX-CSRH | |
| 甲醛固定液 | Biosharp | BL401B | |
| 脱毛膏 | LUSEN | LS-B-TMG-50 | |
| 苏木精-伊红（HE）染色试剂盒 | Beyotime | C0189S | |
| 异氟烷 | RWD Life Science(中国) | R510-22-10 | |
| Masson 三色染色试剂盒 | Beyotime | C0189S | |
| 生理盐水 | KERONG | SLYS-001 | |
| 注射器 | Beyotime | FS701-50pcs |
参考文献
- Sm, N., et al. Clinical significance of pulmonary hypertension in interstitial lung disease: A consensus statement from the Pulmonary Vascular Research Institute's innovative drug development initiative-Group 3 pulmonary hypertension. Pulm Circ. 12 (3), e12127(2022).
- Nathan, S. D., et al.
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重印与许可
