痛风动物模型的研究现状及评价.doc

痛风动物模型的研究现状及评价　　【摘要】通过对痛风性关节炎和痛风性肾病的动物模型相关文献的系统回忆，对模型制作的现状，常用模型的特点及应用进展了总结和评价目前常见的痛风动物模型在稳定性，持久性，制作程序的标准化等方面需要继续努力改进，复制出更接近于人类嘌呤代谢障碍和〔或〕尿酸排泄障碍所形成的持久稳定的高尿酸血症模型是根底和关键应用现有模型进展相关的实验研究需注意根据模型特点和研究目的合理选择，加强多种模型的结合应用，并注意实验结果的合理评价　　【关键词】痛风；动物模型；痛风性关节炎；痛风性肾病　　痛风(gut)是由于嘌呤代谢紊乱和〔或〕尿酸排泄障碍所导致的一种异质性疾病，其临床特点是高尿酸血症、痛风性急性关节炎反复发作、痛风石沉积、特征性慢性关节炎和关节畸形，常累及肾引起慢性间质性肾炎和肾尿酸结石形成随着人们生活方式的改变，痛风患病率有明显上升趋势，20年间，痛风在我国发病率已上升至7.6/10万，南方和沿海经济兴旺地区发病率尤高［1，2］，因此越来越受到医学界的重视几十年来国内外学者不断努力，已探究性地建立了一些疾病动物模型，可供研究参考高尿酸血症是引起痛风重要的前提和生化根底，但是痛风的患病率远低于高尿酸血症［3］，故本文主要讨论痛风性关节炎和痛风性肾病的动物模型制作。

　　1痛风性关节炎的动物模型　　1.1鼠兔等哺乳动物痛风性关节炎模型由于鼠兔等哺乳动物体内嘌呤代谢途径与人类不同，难以从嘌呤代谢紊乱方面来复制痛风性关节炎的模型，因此人们将尿酸钠盐〔SU〕直接注射部分关节以获得类似临床痛风性关节炎的动物模型早在19世纪80年代，derre等［4］就采用SU0.2l注射大鼠踝关节的方法，造出急性痛风性关节炎的动物模型陈文照等［5］在研究痛风宁疗效时，采用SU溶液0.2l注入大鼠右侧踝关节腔，模型动物受试关节周围软组织明显充血水肿，受试关节滑膜细胞内线粒体、内质网等细胞器明显肿胀，确认造模成功金红兰等［6］将5％尿酸盐溶液50μl，注入痛风模型组大鼠右后肢内踝的胫跗关节腔内，每个动物仅注射1次，24h后，模型大鼠内踝的胫跗关节均出现不同程度的关节肿胀、行走缓慢、足爪卷曲、肢体不愿着力负重，个别动物后肢过度俯屈甚至跛行踝关节及其周围组织的钾离子浓度明显高于正常，部分解剖发现尿酸盐结晶沉着于踝关节腔内，光镜下可见明显的关节炎病理改变王斌等［7］将大鼠双侧后腿膝关节周围剃毛，消毒皮肤，轻度弯曲膝关节，经关节正中进针，用TB注射器6号针头将2％尿酸钠晶体溶液0.2l通过髌上韧带注入大鼠膝关节腔，制成痛风性关节炎模型。

最近，姚丽等［8］对大鼠急性痛风性关节炎动物模型进展了改进：模型A组：用3％氧嗪酸钾溶液行腹腔内注射，3l/100g；模型B组：用1g/l次黄嘌呤腹腔内注射，1000g/kg；两组分别于15in后用6号注射针在大鼠右侧踝关节后侧插入至跟腱内侧，将0.2l尿酸钠溶液注入到关节腔内结果发现与模型A组相比，模型B组血尿酸程度变化大，维持时间长，关节滑膜组织形态学及不同时相大鼠步态改变明显1993年，国外学者artney-FranisN等即通过注射尿酸钠结晶造成兔的急性痛风性关节炎模型王文娟等［9］将家兔用2%戊巴比妥钠(30g/kg，静脉注射)麻醉后，将双侧后腿膝关节周围剃毛，消毒皮肤，稍弯曲膝关节，经关节正中或侧面进针，用TB注射器6号针头将SU溶液0.4l及多粘菌素B0.1l(10U/l)通过髌上韧带注入膝关节腔，造成痛风性关节炎模型痛风性结节肿形成是慢性痛风性关节炎的重要表现与特征，故有人就以鼠气泡模型来模拟痛风性关节炎Rykan等［10］将小鼠麻醉后背部皮下注射灭菌过滤空气5l，形成适当大小的气囊，一周内形成一层滑膜样膜，随后每天注入3l空气，使膨胀3d，第7天将粒径5～15μ的无热原SU结晶(10g/1l)注入气囊，引起模拟痛风性滑膜炎模型。

Rull等［11］报告大鼠SU结晶皮下气囊模型的复制：动物麻醉后背区剃毛，皮下注入10l灭菌空气形成气囊，每2～3d重复注射以维持气囊胀大，第6天气囊内注入SU15g评价：以上模型是外源性尿酸钠所致的部分关节病症模拟的模型，目前已经证实尿酸盐结晶体是痛风性关节炎重要的致炎因子，当这种结晶体沉积到关节腔周围时，可以诱使炎症细胞聚集到其周围发生吞噬反响，且吞噬细胞破裂释放出多种致炎致痛因子，引起关节周围组织广泛的炎症反响以上鼠兔模型已被广泛应用于药理、药效等方面的研究，可用于比拟药物对关节病症和结节肿组织形态学上的影响但只是一定量的尿酸盐在关节腔的沉积所致一种非特异性炎症反响，未涉及痛风的关键因素—高尿酸血症，姚丽等的改进模型虽然同时具备了高尿酸血症与痛风性关节炎，在药效评价方面有一定优势，但高尿酸血症仍不稳定且与关节炎模型非因果关系总之现有痛风性关节模型有别于人类因代谢障碍而形成的痛风性关节炎，尚不能准确评价抗痛风药物的效果和作用机制　　1.2鸡痛风性关节炎模型苏友新等［12］讨论采用100日龄蛋鸡，在产蛋日龄前喂以产蛋顶峰期的高核蛋白、高钙饲料，并限制进水量，诱发鸡痛风性关节炎从而建立起一个维持较高血尿酸程度达数周以上的较稳定的高尿酸血症动物模型。

模型组鸡出现腿污无光泽、关节肿大、轻捏挣扎哀鸣痛叫、运动跛行、站立不稳等，较正常对照组血尿酸升高(80g/L以上)，大于正常时的3～5g/100l，跗踝关节周径明显增大，跗踝关节腔滑液涂片的白细胞显著升高，说明该模型已出现鸡痛风性关节炎评价：研究证实禽类与人类的嘌呤核苷酸代谢途径相似，都以尿酸为终产物排出体外，尿酸浓度能较确切的反响体内嘌呤核苷酸代谢程度，从尿酸生成及代谢途径入手，增加它们的嘌呤的吸收和生物合成以及减少尿酸降解和排泄可使血清尿酸程度升高，从而引发鸡痛风，其病理过程与人相似；缺点是此类动物造模不方便，存在指标测定和实验室饲养困难等问题　　2痛风性肾病的动物模型　　2.1促进尿酸生成的动物模型　　2.1.1腺嘌呤法　　徐曼等［13］将腺嘌呤混入2％淀粉液，按每日0.3g/100g的剂量给雌性istar大鼠灌胃，结果发现模型组大鼠血尿酸、尿素氮、肌酐浓度升高，与正常组相比有统计学意义张超等［14］将雄性istar大鼠分为低剂量组、中剂量组、高剂量组，按大鼠体重10g/d的量饲喂含腺嘌呤1，2，4g/kg的饲料结果中剂量组及高剂量组血尿酸、尿尿酸及肌酐、尿素氮程度均升高，与对照组相比，其变化有统计学意义，低剂量组无明显改变，并报道给药第3天中剂量组和高剂量组大鼠血尿酸显著升高，第10天血尿酸下降，给药第21天血尿酸降至比正常组更低的程度。

他们认为尿酸程度下降的可能原因是：慢性肾衰竭时，体内理化因素发生变化，抑制了黄嘌呤氧化酶活性，使尿酸合成减少；在严重肾衰竭时，肠道对尿酸的分解可能成为尿酸代谢的主要去路；大鼠有尿酸酶，使尿酸进一步分解为尿囊素排出体外，从而使血尿酸程度降低评价：增加腺嘌呤的摄入能复制出时效较长的动物模型，当机体摄入大量腺嘌呤时，异常高浓度的腺嘌呤在黄嘌呤氧化酶的作用下转变为极难溶于水的2,8-羟基腺嘌呤，沉积于肾小管，引起肾小管阻塞，进而造成肾损害，使血尿酸、肌酐、尿素氮同步升高［15］但此模型的发病机制为肾后梗阻从而导致肾功能损害，属继发性尿酸性肾病，尿酸升高只是其病症之一并有报道［13］指出使用该法复制的尿酸性肾病模型存在后期血尿酸降低，甚至低于正常组而临床上人类尿酸性肾病的发生主要是由体内嘌呤代谢的紊乱引起的血尿酸生成过多或尿酸排泄过少造成的，故此法与人类慢性尿酸性肾病发病机制也不尽相符　　2.1.2酵母法　　酵母法是通过在饲料中参加酵母粉，干扰机体正常的嘌呤代谢，使黄嘌呤氧化酶活性增加，加速尿酸的生成，进而导致尿酸性肾病的造模方法申海莉等［16，17］用含10％酵母干粉、0.1％腺嘌呤的饲料饲喂6周龄istar大鼠，20日后测血尿酸、尿素氮、肌酐、肾重等均明显增高，其变化有统计学意义。

何立群等［18，19］采用酵母、酵母加腺嘌呤、酵母加腺嘌呤加沙丁鱼3种配方的饲料饲喂SD大鼠，发现3种造模方法均可使大鼠血尿酸、尿素氮、肌酐的值显著增高，采用后两种造模方法的大鼠血尿酸、尿素氮、肌酐的值均高于第1种，并认为单予大鼠饲喂酵母粉复制的尿酸性肾病模型的机制与人类的发病机制更为贴近评价：酵母造模造价低、模型稳定、重复性好、时效长，肾功能损害较轻，其机制与人类的发病机制较为接近；但存在饲喂困难和病死率高的问题，酵母粉适口性差，饲喂造模易致大鼠体重急剧下降，体质差，在一定程度上影响实验效果孔锡容等［20］尝试给予8只SD大鼠每天10g/kg酵母粉灌胃14d，死亡4只，死亡率达50％　　2.2抑制尿酸排泄的动物模型　　该法通过给动物服用抑制尿酸排泄或抑制实验动物体内尿酸氧化酶活性的药物，或者同时给予产生尿酸的原料，使尿酸排泄减少，血尿酸增高，进而损伤肾功能引起尿酸性肾病的动物模型方法熊湘明等［21］给予雄性istar大鼠灌胃腺嘌呤加乙胺丁醇，分低(腺嘌呤50g/kg、乙胺丁醇250g/kg)、中(腺嘌呤100g/kg、乙胺丁醇250g/kg)、高(腺嘌呤150g/kg、乙胺丁醇250g/kg)3个剂量组，测实验前后大鼠血尿酸、尿素氮、肌酐。

结果：高剂量组、中剂量组血尿酸升高，尿素氮、肌酐也升高，出现肾损害，与正常对照组比拟有统计学差异，中、高剂量组均可用于复制尿酸性肾病模型侯建平等［22］给予雄性SD大鼠灌胃腺嘌呤加乙胺丁醇〔腺嘌呤200g/kg、乙胺丁醇250g/kg〕制作大鼠痛风性肾病模型结果模型动物血肌酐明显升高，肾脏明显增大，色苍白，肉眼可看到大量白色结晶肾组织病理切片光镜观察显示：肾小管近、远曲可见大量棕黄色尿酸盐结晶，灶状分布的小管坏死；有的小管腔内有成团的中性粒细胞，间质充血，炎细胞浸润；小球病变不明显，仅见轻度充血陈文照等［23］采用在普通饲料中参加5％的尿酸氧化酶抑制剂xniAid与1％的尿酸，按每日每鼠15g的剂量限量喂食雄性istar大鼠，实验结果发现，造模3d血尿酸即明显升高，高尿酸血症形成；造模第18天出现肾脏损害，痛风性肾病形成评价：抑制尿酸排泄法主要通过给予实验动物抑制尿酸排泄的药物抑制尿酸的排泄，复制出尿酸性肾病的动物模型，很显然此法是通过药物抑制尿酸排泄而造成血尿酸增高，属继发性高尿酸血症，与人类慢性尿酸性肾病的发病机制有差异　　2.3基因重组的动物模型　　此法主要通过破坏实验动物尿酸氧化酶基因，再用基因重组法，获得尿酸酶缺乏的突变实验动物，造成高尿酸性肾病的动物模型。

1994年，国外学者U等通过胚胎干细胞同源性重组，破坏小鼠尿酸酶基因，建立高尿酸性肾病动物模型KellySJ等［24］将本模型用于实验研究评价：通过基因重组或者基因敲除的方法复制动物模型是新近的研究热点，所复制的模型具有较好的稳定性；但同时由于技术要求较高，价格昂贵，现阶段难以全面推广，另外，这些小鼠的存活期短，不便于实验研究转贴于论文联盟.ll.　　3考虑与展望综上所述，研究者们在痛风动物模型制作上做了许多的尝试和探究，为抗痛风药物的研究提供了必需的条件但同时需要指出：目前常见的痛风动物模型尚缺乏稳定性和持久性，与人类发病机制存在不同程度的差距，造模用药剂量和时间不统一，缺乏公认的建立模型的标准，造模导致的肾损害和动物的死亡率问题需要得到更好的处理因此在实验研究中应注意模型的选择和实验结果的合理评价：假如造模药物直接抑制肾脏对尿酸的排泄，那么该模型难以判断受试药物增加尿酸排出的机制，但可用来观察受试药物对相关尿酸酶合成及分解过程中的相关酶，如黄嘌呤氧化酶、尿酸酶等的程度及活性的影响；如造模药物抑制尿酸酶对尿酸的分解代谢，那么该模型难以判断受试药物对尿酸酶程度的影响，但可用来研究受试药物对黄嘌呤氧化酶的影响及肾脏排泄尿酸的机制，同时也可以对除尿酸酶外可分解尿酸的酶类进展研究；另外，在实验研究中应注意几种模型结合应用，多方面来研究药物的作用靶点和机理。