急性肺损伤(ALI)模型
急性肺损伤(acute lung injury,ALI)是各种直接和间接致伤因素导致的肺泡上皮细胞及毛细血管内皮细胞损伤,造成弥漫性肺间质及肺泡水肿,导致的急性低氧性呼吸功能不全。以肺容积减少、肺顺应性降低、通气/血流比例失调为病理生理特征,临床上表现为进行性低氧血症和呼吸窘迫,肺部影像学上表现为非均一性的渗出性病变,其发展至严重阶段(氧合指数<200)被称为急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)。
5.1 急性肺损伤大鼠模型建立
SPF级SD雄性大鼠,体重约200~220g。使用脂多糖(LPS)诱导建立急性肺损伤模型。
将大鼠放入固定盒中,用酒精檫拭大鼠尾静脉后,按压住尾静脉1/3处,注射器进针后回抽有血后注入LPS溶液(溶于生理盐水,给药剂量10mg/kg),从而建立内毒素性急性肺损伤大鼠模型。对照组的大鼠尾静脉注射等体积的生理盐水。
5.2 模型鉴定及后续检测:
5.2.1 肺损伤后的目视观察:
如下图所示,在急性肺损伤模型小鼠中,肺部有多处明显渗血,后有肉眼可见肺部大面积出血渗出,可以直观的反映肺损伤程度。
图. 急性肺损伤模型大鼠(右)与对照组大鼠肺部照片对比
5.2.2 肺的湿/干重比检测:
肺的湿/干重比是反应肺水肿的直接指标,也是反应肺损伤严重程度的敏感指标。在急性肺损伤发生后,大量液体渗出至肺泡和肺间质,导致肺的重量增大,而肺的干重则不受影响。处死大鼠、剪断气管后取全肺,称湿重,然后将肺置于65℃恒温箱中干燥,24h 后取出称干重,计算肺湿/干重比值。
图. 急性肺损伤模型大鼠(ALI)与对照组大鼠肺干湿重比随不同时间点的变化。
5.2.3 肺泡盥洗液(BALF)中细胞计数:
小鼠取血后,开胸,分离纵膈,注射器抽取3ml生理盐水从气管插管推入肺中,每次反复灌洗3次后抽出灌洗液,肺泡灌洗液以4℃ 3000r/min离心15min,取上清,保存于-80度用于后续检测。用 PBS冲洗沉淀物,然后用Diff-Quik染色液染色,在光学显微镜下进行细胞分类,观察计数计数中性粒细胞、巨噬细胞和淋巴细胞。
5.2.4 肺损伤后的组织病理观察 :
取左肺4%多聚甲醛固定,然后将肺组织常规脱水,石蜡包埋,切片(厚度为5μm),HE染色。HE染色肺组织学评价可以直观的反应肺损伤的程度,ALI组织病理学主要表现为肺泡中性粒细胞及红细胞的渗出,肺泡壁透明膜的形成。HE染色后可在低倍镜下观察到整个左肺组织的炎症细胞浸润、水肿以及损伤,评估肺部损伤分布情况;而高倍镜下则可以对肺泡结构进行辨认,对肺损伤程度进行评估和评分。
评分方法:取6个视野进行出血及水肿评分。
0分:没有损伤
1分:<25%的损伤面积
2分:25%~50%的损伤面积
3分:50%~75%的损伤面积
4分:>75%的损伤面积
图. 急性肺损伤模型大鼠(右图)与对照组大鼠(左图)肺组织HE染色