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[分享] 咳嗽常见动物模型的构建

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发表于 2023-3-6 13:49 | 显示全部楼层 |阅读模式

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咳嗽是呼吸系统疾病最常见的主要症状之一,也是人体的一种保护性呼吸反射动作。通过咳嗽反射虽能有效清除呼吸道内的分泌物或进入气道的异物,但咳嗽也有其不利的一面,如长期,频繁,剧烈咳嗽影响工作,休息,甚至引起喉痛,音哑和呼吸肌痛,剧烈咳嗽可导至呼吸道出血。动物实验模型作为研究工具,为人类咳嗽的研究提供了理论依据。本文通过对咳嗽动物模型的相对全面的介绍,特别是对相关模型的评价,为研究咳嗽反应性增高的外周和中枢性机制提供思路,为今后人类咳嗽的特异性治疗提供理论基础。
动物的选择



















主要有豚鼠、大鼠、小鼠、犬

豚鼠是筛选镇咳药的常用动物。
其具有的优势:
①可在清醒、不限制活动的状态下进行;豚鼠在麻醉状态下保存了机械刺激诱发的咳嗽反射;
②豚鼠对枸橼酸、辣椒素刺激引发的咳嗽反射与人类十分相似;
③在制备豚鼠咳嗽模型时,给予 β- 肾上腺素受体激动剂预处理,可以抑制豚鼠气管痉挛,保证咳嗽反射研究的准确性;
④豚鼠的咳嗽声响亮,结果应以能听到的咳嗽声计算。实验豚鼠应预先挑选,5min 内咳嗽次数少于10次者弃除。豚鼠咳嗽时,有伸出前脚、颈部伸向前、张口等特征性体位出现。

特别适用于观察镇咳作用持续时间。

小鼠和大鼠的咳嗽反射不敏感,且与人类咳嗽反射差异较大,不是咳嗽模型的理想动物。给予化学刺激虽能诱发咳嗽,但喷嚏和咳嗽动作很难区别,变异较大,特别是反复刺激时变异更大,实验可靠性较差。
造模方法



















豚鼠机械刺激引咳法
造模方法:豚鼠体质量400~500 g,雌雄均可。腹腔注射(ip)戊巴比妥钠15 mg·kg-1浅麻醉下,背位固定,颈正中切口,暴露气管,在距锁骨 1.5 cm 的气管前面剪开一个小孔,沿与气管长轴成30°倾斜向气管下端插入长2cm,直径1.5cm的塑料管,将一根猪鬃经塑料管向气管内插入,对气管分叉黏膜进行机械刺激,使引起咳嗽。给药前,间隔10min连续两次测得稳定的咳嗽反应后给药,可用磷酸可待因(4mg·kg-1)为阳性对照。

小鼠氨水喷雾引咳法
造模方法:将小鼠置于 500 mL 玻璃钟罩内,通过空气压缩机连接玻璃喷雾头,以 400mmHg 恒压将氨水(25%~28%氢氧化铵)均匀的喷入钟罩内,喷雾5s,然后观察和记录小鼠的咳嗽潜伏期和2min 内咳嗽次数。对照组可用磷酸可待因30mg·kg-1,ip,30min后,喷雾。也可用喷托维林(咳必清,25~50mg·kg-1)用于止咳药的初筛。

豚鼠枸橼酸喷雾引咳法
造模方法:取体质量200~250g的豚鼠,置于2~4 L容积的密闭钟罩内,用超声雾化器以600mmHg 的恒压,通过玻璃喷头喷入 17.5% 枸橼酸溶液雾化气(要求通过玻璃喷头的气流速度为15L·min-1)。喷雾10s,记录豚鼠咳嗽潜伏期;豚鼠咳声响亮,容易记录,故也可以咳嗽次数为观察指标,恒压喷雾1min,记录5min内咳嗽次数。注意根据具体情况调整喷雾时间;实验前24h对豚鼠预筛,喷雾潜伏期>2 min者或5min内咳嗽次数少于10次者剔除。可用磷酸可待因(5 mg·kg-1)为阳性对照。

大鼠烟熏刺激引咳法
造模方法:大鼠180~220g,每日上午将大鼠置于上方开放的20cm×40cm×60cm 半封闭的动物饲养箱中,被动吸烟2次,每次6支,持续10周。模拟大鼠可能接触的被动吸烟烟雾浓度8g·(m3)-1(每支香烟自燃后约有1g烟草物质形成侧流烟雾)。80min后取出大鼠,给予100%番泻叶溶液2mL·kg-1,灌胃(ig),每日1 次;ig 0.5 h 后,用喷雾器给每只大鼠全身均匀喷 4℃冰水 50 mL,湿润皮毛,然后把大鼠置于电风扇前(1400 r·min-1)吹干处置,30min。
结果提示,该造模方法能较好地复制咳嗽模型。在烟熏法复制的咳嗽模型基础上再予番泻叶ig及冰水湿身风干法,诱导出脾肾阳虚慢性咳嗽病症结合动物模型,方法具有可行性。

豚鼠烟熏刺激引咳法
慢性吸入纸烟烟雾可使豚鼠对刺激物的咳嗽反应性增高,并可诱发自发性咳嗽。将正常豚鼠(250~350 g)置于容器中,吸入吸烟机产生纸烟烟雾,每次吸入烟雾5s 后,间隔吸入清新空气10s,每支纸烟吸35次,共吸8支烟,约1h,每日2次,共2 周;再吸入致咳剂辣椒素或枸橼酸,刺激诱发豚鼠咳嗽。实验结果显示,慢性烟雾刺激诱发的豚鼠的咳嗽反应性明显增高。

注意:清醒与麻醉动物和人之间咳嗽反应性存在着差异。因此进行镇咳药筛选时,尽可能采用清醒动物进行实验,以保证咳嗽反射的存在。即使采用麻醉,亦应维持浅麻醉。麻醉剂选用,以氯醛糖(α-chloralose)较好,对咳嗽反射几无影响;麻醉过深能明显抑制咳嗽反射,影响实验结果。如以电刺激猫喉上神经引咳,不宜采用巴比妥类麻醉,往往可因麻醉过深,使电刺激失去反应;或者刺激阈可受麻醉深浅度的影响,变异较大,且不宜连续观察药物的作用。若以二甲基苯基哌嗪(DMPP) iv 引咳,如采用巴比妥类或氨基甲酸乙酯麻醉时,则不能引起咳嗽。
总结



















动物实验对于研究人类疾病的病因、发病机制、病理生理、临床治疗和药物试验等均有极其重要的意义。通过咳嗽动物实验,可了解并深入研究咳嗽反应性增高的外周和中枢性机制。纵观目前现有的实验方法学,很多动物模型尚需进一步完善,许多观察指标的量化及标准化研究尚有待深入。

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