对比剂急性肾损伤大鼠模型的研究进展

对比剂急性肾损伤大鼠模型的研究进展

杨鸿远 周英 胡大军 *

南华大学附属郴州医院心血管内科，湖南 郴州 423000

郴州市第一人民医院心血管内科， 湖南 郴州 423000

【摘要】随着对比剂在临床上被广泛应用，对比剂急性肾损伤（Contrast-induced acute kidney injury，CI-AKI）的发病率逐年升高。目前对于CI-AKI尚无特异性的治疗方法，急需寻找新的药物来预防和治疗。合适的CI-AKI动物模型是研究其发病机制和治疗方法的基础。本文对三种现阶段较为常用的CI-AKI大鼠模型构建方法进行了总结和分析，为临床研究CI-AKI的治疗方法提供理论依据。

【关键词】对比剂急性肾损伤；大鼠模型；对比剂

随着介入医学在我国的快速发展，对比剂在临床上被广泛应用，对比剂急性肾损伤(Contrast-induced acute kidney injury，CI-AKI)的发病率逐年升高。CI-AKI的定义为使用含碘对比剂后48-72小时内，血清肌酐较基线值升高≥25%或绝对值升高≥0.5mg/dl(44.2umol/L)^[1]。CI-AKI被认为是冠脉介入术后仅次于支架内血栓形成和支架内再狭窄的第三大难题，占所有医院获得性急性肾损伤病例的12%^[2]，仅次于肾灌注不足和肾脏毒性药物引起的肾损伤。CI-AKI的预防和治疗成为了一个值得临床工作者关注的问题。

对比剂急性肾损伤的病理生理学机制是复杂的，涉及多种机制，尚未完全阐明。对比剂直接毒性作用和肾脏血流动力学改变是两大关键因素^[3,4]，肾小管上皮细胞暴露于高浓度的对比剂可直接引起的肾细胞毒性反应，且对比剂的渗透压作用可导致肾脏血管收缩，血管内皮损害，引起间接的肾小管毒性作用，高黏度的对比剂使液体流动阻力增大而淤滞于肾小管内，导致肾髓质血流量减少，肾缺氧以及随后产生的氧化应激、血管收缩和炎症反应都在CI-AKI的发病机制中起着重要作用^[5]。

目前临床上对于CI-AKI尚无特异性的治疗方法，重在预防，水化治疗是公认的预防措施^[6]。急需寻找新的药物来预防和治疗CI-AKI，合适的动物模型是研究CI-AKI的基础，如能通过研究为治疗 CI-AKI 提供理论依据和最佳治疗方案，将能使更多的患者获益。

本文重点介绍三种CI-AKI大鼠动物模型的制备方法，为广大研究对比剂急性肾损伤的临床及科研工作者提供模型选择作参考。

一、5/6肾切除术加脱水诱导CI-AKI大鼠模型法

早在1975年，Shimamura T等^[7]就开始使用5/6肾切除大鼠模型进行肾损伤的相关研究。造模方法是将实验大鼠一侧肾脏切除及对侧肾脏约2/3肾组织切除，5/6肾切除大鼠模型是早期研究肾损伤的动物模型，长期被广泛应用于慢性肾脏病的相关研究。

2014年Liu等^[8]将5/6肾切除大鼠模型用在了研究CI-AKI的实验中。参照既往的研究方法^[9]，在腹腔麻醉下进行大鼠右肾切除和左肾2/3切除。考虑到健康动物对对比剂诱导的肾毒性的抵抗力较高，单一处理并不能产生可靠的模型，实验者对大鼠进行了脱水肾损伤预处理。结果显示，大鼠行5/6肾脏切除术后第6周脱水48小时后，静脉注射10ml/kg碘克沙醇为制备CI-AKI大鼠模型的最佳方法。

然而，该方法存在一些实际问题。首先，SD大鼠体型较小，手术操作复杂，肾脏缺乏表面标志，切除范围不易确定,容易造成实验误差。其次，大鼠肾脏切除后机体损伤较大，感染、死亡风险较高，容易影响实验结果的准确性。

二、吲哚美辛加Ｎ-硝基-L-精氨酸甲酯诱导CI-AKI大鼠模型法

这种模型是在大鼠注射对比剂前，通过静脉注射吲哚美辛（10mg/kg）和N-硝基-L-精氨酸甲酯（10mg/kg）预处理来诱导大鼠CI-AKI，Sahin等^[10]使用过此模型研究帕立骨化醇对CI-AKI大鼠的影响。Iordache等^[11]通过使用N-硝基-L-精氨酸甲酯和吲哚美辛、碘普罗胺成功建立CI-AKI大鼠模型。以上研究采用的CI-AKI大鼠模型均参考了Agmon^[12]的模型制备方法。

1994年，Y Agmon发表在JCI杂志上的一篇研究阐述了该模型制作方法^[12]。实验对象为SD大鼠，为了增加肾损伤的概率，大鼠需要接受抑制前列腺素和/或抑制一氧化氮合成的预处理。实验结果显示，联合应用吲哚美辛和N-硝基-L-精氨酸甲酯预处理后使用对比剂新泛影酸钠可成功制备CI-AKI大鼠模型。

然而，此种模型仍然存在相应缺陷，研究表明使用非甾体抗炎药会增加发生CI-AKI的风险^[13]，而且通过注射两种药物预处理诱导CI-AKI可能存在其它尚未被证实的药物副反应，影响实验结果。

三、脱水加呋塞米诱导CI-AKI大鼠模型法

考虑到既往的研究方法都会对大鼠机体产生严重损伤，Sun等

^[14]认为脱水预处理也是一种合适的处理方法。考虑到单独脱水处理不足以诱导注射对比剂的大鼠发生CI-AKI，于是进行了脱水后利尿处理，发现脱水3天后，在注射对比剂碘海醇前注射呋塞米（10 ml/kg）是可成功建立CI-AKI大鼠模型。在Sun等^[14]研究基础上，Cheng等^[15]研究发现脱水48小时后注射呋塞米（10ml/kg）和碘海醇能成功建立CI-AKI大鼠模型。Liu等^[16]在原有模型的基础上进一步优化，实验结果证明脱水72小时后使用速尿（10ml/kg）和碘海醇（15ml/kg）可成功制备CI-AKI大鼠模型。

脱水加呋塞米诱导CI-AKI大鼠模型法更为简单、成本低，无需复杂的手术过程。但该模型仍然存在局限性，首先，注射速尿可以降低大鼠有效血容量，增加脱水，其次，脱水加呋塞米诱导CI-AKI需提前禁食限水，考虑到相关实验组可能需要药物灌胃处理CI-AKI，可能会影响实验结果。

四、总结

本文介绍了三种对比剂急性肾损伤大鼠模型，各有优劣。随着医学事业的发展，越来越多的临床工作者开始关注CI-AKI，也会有更多的实验者研究出更合理的CI-AKI动物模型，为人类研究对比剂急性肾损伤做出更大的贡献。

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通讯作者：胡大军（1978年-）， 男，汉族，硕士 ，心血管内科