特发性肺纤维化(IPF)是一种慢性进行性间质性肺疾病,预后差、缺乏有效治疗手段。博来霉素诱导的小鼠肺纤维化模型因病理改变典型、造模周期明确,成为 IPF 机制研究和抗纤维化药物筛选最常用的体内模型。
博来霉素通过诱导肺泡上皮损伤、炎症反应和异常修复,导致肺间质胶原沉积和成纤维细胞增殖,最终形成肺纤维化。病理过程分为:
急性期(给药后 1–3 天):肺泡上皮损伤、炎症细胞浸润;
增殖期(3–7 天):成纤维细胞活化、细胞外基质沉积;
纤维化期(7–21 天):胶原沉积明显、肺泡结构破坏。
1. 动物选择
常用 C57BL/6 小鼠(6–8 周龄,雄性或雌性),不同品系敏感性差异较大。C57BL/6 对博来霉素相对敏感,是最常用品系。
2. 博来霉素剂量
气管内滴注常用剂量:3–5 mg/kg 体重;
剂量过高动物死亡率高,过低纤维化不明显;
需根据预实验调整。
3. 给药途径
| 给药方式 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 气管内滴注 | 药物直接作用于肺、剂量准确 | 需手术操作、技术要求高 |
| 鼻腔滴入 | 无创、操作简便 | 剂量分布不均、个体差异大 |
| 腹腔注射 | 操作简单 | 肺局部浓度低、纤维化轻 |
动物麻醉后固定,颈部备皮消毒;
正中切口暴露气管,用注射器经环甲膜穿刺;
缓慢注入博来霉素溶液(体积约 50μL / 只);
直立转动动物,使药物均匀分布双肺;
缝合皮肤,保温复苏;
对照组给予等体积生理盐水;
术后按时间点(7 天、14 天、21 天)取材。
| 评价层面 | 检测指标 | 方法 |
|---|---|---|
| 一般状态 | 体重变化、生存率 | 每周称量记录 |
| 肺系数 | 肺湿重 / 体重比值 | 取材时计算 |
| 组织病理 | 肺泡炎、纤维化程度 | HE 染色、Ashcroft 评分 |
| 胶原沉积 | 胶原纤维面积 | Masson 三色染色、羟脯氨酸测定 |
| 分子指标 | α-SMA、Col1a1、TGF-β1 | qPCR、Western blot、免疫组化 |
| 肺功能 | 顺应性、阻力 | 肺功能仪检测 |

| 问题 | 原因 | 对策 |
|---|---|---|
| 动物死亡率高 | 剂量过高、操作应激 | 降低剂量,优化麻醉,缩短手术时间 |
| 纤维化不均匀 | 给药后转动不充分 | 给药后立即转动动物使药物分布均匀 |
| 纤维化程度轻 | 剂量不足、取材过早 | 增加剂量,取 14–21 天时间点 |
| 组间差异大 | 品系不一、操作差异 | 统一品系,固定操作人员 |
正式实验前做预实验,确定最佳剂量和取材时间;
药物干预组应明确给药起点(造模同时或纤维化形成后);
每组设置足够动物数(建议 8–10 只),降低个体差异;
取材时取左肺固定做病理,右肺冻存做分子检测;
抗纤维化药物研究应区分 "预防给药" 和 "治疗给药" 两种策略。
东寰生物可提供博来霉素诱导肺纤维化模型、IPF 动物模型构建服务,支持气管给药、病理染色、羟脯氨酸检测与分子指标分析,一站式完成肺纤维化体内药效评价。