肺气肿是呼吸内科疾病中很常见的一种慢性肺功用不全，是以逐步毁坏肺泡构造，严峻者招致通气换气等功用障碍引起缺氧，最末会因肺心病、呼吸功用衰竭致死的疾病。次要是指末末细收气管远端（呼吸性细收气管、肺泡管、肺泡）的气道弹性降低，过度膨胀、充气和肺容积增大或同时伴随气道壁毁坏的病理形态。
其发病机造目前认为是因为多种因素毁坏收气管壁，使管腔狭小，构成不完全阻塞和肺内弹性卵白酶 / 抗弹性卵白酶系统失衡；以及肺部的慢性炎症使白细胞和巨噬细胞释放的卵白合成酶增加，损害肺组织和肺泡壁，致多个肺泡交融成肺大泡或气肿；而肺泡壁的毛细血管受压，血液供给削减，肺组织营养障碍，也引起肺泡壁弹性减退，易促进肺气肿。因而，成立适宜的肺气肿动物模子是为研究肺气肿新治疗办法的关键。
尝试动物的选择
人们对形成肺气肿的病因以及发病机造的认识不竭加深，其动物模子的尝试诱导办法也逐步完美。但目前的问题是仍然不克不及够复造出与人类肺气肿病变特征完全类似的动物模子，也不克不及完全模拟人类病变的过程。
常用于研究肺气肿的动物模子有鼠类（小鼠、地鼠、大鼠、豚鼠）、比格犬、小型猪、兔到灵长类的猴。鼠类最合适用于造做单纯的肺气肿模子，鼠类基因与人类基因附近，因其饲养便利，繁衍速度快，饲养费用低，研究时间周期短等长处；小型猪的肺组织与人类较为类似，灵长类的动物肺组织模子更能接近与人类，但是选择动物模子要充实考虑可行性、易操做性、经济性的角度，选择适宜的动物，关于尝试的顺利停止具有重要的影响。在对动物停止气管插管时，相关于大鼠和豚鼠，小型猪的气管比力粗，利于插管。
肺气肿动物模子的造备
01
ＣＳ表露诱发的肺气肿模子
按照临床统计，大约９０％的ＣＯＰＤ患者是抽烟者。抽烟是肺气肿的最重要危险因素之一。持久接触CＳ的动物可能招致肺部炎症反响，其次要是由巨噬细胞刺激引起的，肺组织病理表示为收气管腔变窄，收气管软骨组织受损，招致肺泡分裂和（或）交融以及肺气肿的构成，那类似于人类对抽烟产生的反响。ＣＳ表露诱发的肺气肿能够尽可能模仿人类肺气肿的发病机理，为人类肺气肿的根底和临床研究供给根底。ＣＳ表露办法因其成本低、操做简单、胜利率高而被广阔研究者承受，而且能够消弭客不雅情况中的尝试差别。肺气肿动物模子的ＣＳ表露时间长短因为香烟品种差别，表露体例、持续时间和频次差别，烟气密度差别，动物的物种和年龄差别而有所差别。
部门（仅鼻子或头部）表露法：
C５７ＢＬ／６Ｊ小鼠通过鼻吸入ＣＳ，２次／ｄ，２收香烟／次，１０收喷雾剂／香 烟，５ｄ／周。表露４个月后，小鼠肺组织病理成果表白肺泡跟着抽烟时间的增加而增大。同时，抽烟小鼠肺组织中的Ｂ淋巴细胞增加，与人类肺气肿类似。
全身表露法：
将尝试动物做为一个整体放置在抽烟盒（拆满烟的盒子）中。Ｃ５７ＢＬ／６Ｊ小 鼠 暴 露 于 ＣＳ中，每天抽烟３次，３收香烟／次。８周后，察看到肺部呈现肺气肿样变革，并伴随肺泡巨噬细胞增加，细胞外基量变化和 ＭＭＰ－１２表达增加；或 Ｃ５７ＢＬ／６Ｊ小鼠每天抽烟２次，５收香烟／次，每周６天，表露１２周，察看小鼠肺组织呈现肺泡腔增大、肺泡间隔变窄等病理变革。
02
香烟烟雾提取物（ＣＳＥ）腹腔打针
诱导的肺气肿模子
既往研究者发如今小鼠腹腔内打针ＣＳＥ可产生显著的肺气肿，假设ＣＳＥ能够做为抗原，触发免疫反响引起肺气肿样改动，仅用了６周就胜利成立肺气肿模子。此外，有研究指出，腹膜内打针 ＣＳＥ 构建肺气肿小鼠模子，建模完毕后，对小鼠停止肺功用检测、搜集血液，收气管肺泡灌洗液和肺组织形态学检测。成果表白，腹膜内打针 ＣＳＥ 可招致肺功用下降、肺泡间隙增大、肺泡壁毁坏、肺组织细胞凋亡、慢性肺部炎症、氧化应激程度增加等。那种建模办法的有效性与ＣＳ表露诱发的肺气肿动物模子有效性相当，相较于传统的 ＣＳ表露建模，腹腔打针 ＣＳＥ建模明显缩短了建模周期。
在 Ｃ５７ＢＬ／６Ｊ或者 ＢＡＬＢ／ｃ小鼠腹腔打针 ＣＳＥ（ＣＳＥ造 备：５收香烟溶 于１０ｍｌ磷酸盐缓冲液里，经滤嘴过滤后利用，每次打针前现配现用），建模为期４周。模子组在第１天、第１１天、第２２天停止ＣＳＥ腹腔打针，对照组则打针心理盐水或磷酸盐缓冲液；第２９天，建模完毕，按照研究目标对小鼠停止响应的处置及搜集样本。
03
弹性卵白酶诱导的肺气肿模子
气管内滴注弹性卵白酶毁坏了肺组织中卵白酶－抗卵白酶之间的平衡，不只毁坏了庇护肺组织免受损伤的次要因素，并且还产生了大量的炎症因子，加速了肺泡壁的分裂与交融，从而诱发肺气肿。常用的弹性卵白酶包罗：木瓜卵白酶、猪胰弹性卵白酶（PPE）等。用弹性卵白酶构建肺气肿动物模子的办法具有操做简单和建模周期较短等长处。因而，间接气管内滴入弹性卵白酶是诱导肺气肿动物模子的常见有效办法之一。
木瓜卵白酶是一种来自动物的卵白水解酶，是最早用于诱导肺气肿模子的弹性卵白酶。２ｍｇ／ｋｇ木瓜卵白酶溶液一次性经气管滴入成立不变肺气肿模子，为期１周。
ＰＰＥ不只能够充任卵白酶来毁坏卵白酶－抗卵白酶失衡，还能够做为氧化剂来诱导氧化应激，在二者配合感化下，动物模子中的肺泡显著增大。因而，ＰＰＥ 常被用来诱发肺气肿。ＰＰＥ诱导路子次要包罗气管内滴注、气管切开打针、雾化吸入。ＰＰＥ浓度为0.6ＩＵ 摆布，为期４～６周。
气管内滴入酶液间接感化于肺部，较静脉路子间接且制止了血液成分的干扰；酶液定量准确，制止了雾化吸入剂量禁绝、操做复杂的缺点。总体来说，卵白水解酶法造做的模子适应性强，能按照需要在差别时间承受差别的干涉办法，因而可用于肺气肿和肺心病的发病机造、病理改动、药物疗效察看及相关疾病手术的有关研究。
04
化学物量刺激诱导的肺气肿模子
许多化学物量，包罗 NO２、脂多糖（LPS）、氯化铬（CdC12）等都可能引起炎症和肺气肿。小鼠持久表露于 NO２（NO２ 体积分数20*106，每天14ｈ，持续25ｄ）后，通过促 进氧化应激可引起小鼠肺气肿；LPS（１mg/kg的50μｌ无菌心理盐水溶液稀释）次要通过刺激嗜中性粒细胞、单核细胞和内皮细胞引起气道和肺组织炎症，释放出一系列炎症介量，包罗肿瘤坏死因子－α（TNF－α）、白细胞介素－１（IL-１）等，引发卵白酶－卵白酶失衡，最末发作肺气肿。将0.5ｍ10.025％ CdC12溶液一次性滴入小鼠的气管中能够诱导出肺气肿的动物模子。
05
与基因相关诱导的肺气肿模子
跟着分子生物学的开展，基因敲除诱导的肺气肿动物模子已被普遍用于肺气肿的研究。操纵基因靶向和（或）转基因小鼠已经成为研究差别疾病的细胞和分子根底的次要手艺办法。有研究指出，Ａｂｈｄ２ 基因敲除小鼠因为炎性细胞因子和卵白酶基因的过度表达、巨噬细胞增加、细胞凋亡异常，以及缺乏对卵白酶按捺剂的抵御力，招致小鼠肺部呈现肺气肿样变革。而且那些改动与临床上肺气肿发作开展具有类似之处。血小板源性生长因子－β（ＰＤＧＦ－β）和 ＴＮＦ－α等可能干扰肺泡的一般发育，且既往研究发现，那些基因的过度表达可能毁坏肺泡受损和修复两者之间的平衡，招致肺气肿的构成。
血小板源性生长因子-β( PDGF-β) ，肿瘤坏死因子- α( TNF-α) ，IL -6，IL-11 等均能干扰肺泡组织的一般发育，研究发现若是在小鼠的体内转入一些响应基因使形成其在体内过量表达，在小鼠的生长发育的过程中，肺泡就会呈现发育障碍，招致肺气肿的构成。此外，某些基因若是过量的表达，就会形成肺泡损伤与修复之间的平衡被突破，而发作肺气肿。TNF-α 是一种免疫调理因子，由单核细胞和巨噬细胞排泄，具有引发炎症细胞的感化，同时还具有参与 IL － 6、IL － 8、前列腺素、白三烯等次级炎症介量合成的感化，适量的表达是庇护机体反响所必须的，但若是过量表达就会加剧炎症反响。
对肺气肿动物模子的评价和瞻望
肺气肿动物模子成立后还需要有响应的评估办法来证明能否造模胜利，那涉及各类评估办法及其尺度化问题。目前，次要通过肺功用检测如呼吸阻力、血气阐发如动脉血氧分压( PaO2 ) 、肺泡灌洗液如细胞计数及分类、炎症目标如 TGF-β、肺形态学与气道重塑参数如气道炎症病理评分、氧化抗氧化目标如核因子相关因子，基量金属卵白酶目标如 MMP－2 等评价来确定模子成立胜利与否。
从目前的研究来说，尚不克不及复造出一种完美的完全契合人类肺气肿发病过程及发病特征的不变性较好的肺气肿尝试动物模子。但跟着学者们的不竭深切研究，可供选择的诱导办法越来越多，因而我们不只能够按照尝试目标需求来诱导相对应的肺气肿尝试动物模子，也能够通过多种办法复造模子来摸索其发病机造。相信跟着科学手艺的开展，不久的未来我们会找到更为合理的肺气肿动物模子而且能更好的应用于尝试研究。
参考文献：
[1]罗丽娟,陈燕.肺气肿动物模子研究停顿[J].结核与肺部疾病杂志,2022,3(01):60-64.DOI:10.19983/j.issn.2096-8493.20210157.
[2]吴白芬,苏慧敏,尚建华,周志宏.肺气肿尝试动物模子成立的概略及研究停顿[J].云南民族大学学报(天然科学版),2018,27(02):108-112.