一、实验动物选择
动物种系:兔:优先选用新西兰大白兔或日本大耳兔,13-15周龄,性别不限。
大鼠:SD大鼠,6-8周龄,雄性,体重180-220g。
二、模型构建步骤
1. 术前准备
禁食:实验前禁食12小时,自由饮水。
麻醉:兔采用3%戊巴比妥钠(1ml/kg)静脉麻醉;大鼠采用腹腔注射戊巴比妥钠(40mg/kg)。
备皮消毒:颈部剃毛,碘伏消毒手术区域。
2. 手术操作
气管暴露:沿颈腹中线切开皮肤及皮下组织,钝性分离肌肉,暴露气管软骨环。
气管切开:于第3-4气管环间纵向切开约1/3气管周径,长度约5mm。
尼龙刷刷擦:兔模型:用直径5mm硬质尼龙刷(无菌)沿气管内壁反复刷擦30次,模拟黏膜损伤。
大鼠模型:尼龙刷刮擦10-15次,深度至黏膜下层,避免穿透气管壁。
缝合闭合:4-0可吸收线间断缝合气管切口,逐层缝合颈部肌肉及皮肤。
3. 术后管理
观察苏醒:术后置于保温垫恢复自主呼吸,监测呼吸频率及活动状态。
抗生素预防感染:术后连续3天肌注青霉素(兔:5万U/kg;大鼠:2万U/kg)。
三、模型验证与评价
存活率与症状观察:
兔模型:术后7-14天存活率≥80%,表现为呼吸急促、喘鸣。
大鼠模型:术后8天存活率显著下降(模型组0% vs. 伪手术组100%)。
病理学检测:
狭窄度测量:术后10-14天取材,计算气管狭窄度(模型组兔:41.5%-60.28%;大鼠:60.28%)。
HE染色:术后7天:黏膜下层新生毛细血管及炎症细胞浸润。
术后10天:肉芽组织增生达高峰,伴纤维母细胞及中性粒细胞浸润。
术后14天:胶原纤维沉积,瘢痕组织形成,管腔狭窄稳定。
Masson染色:胶原纤维比例显著升高,提示纤维化进展。
炎症因子检测:
ELISA:血清及肺泡灌洗液中IL-6、IL-8、TGF-β1、VEGF水平显著升高。
四、注意事项
存活率控制:大鼠模型因气道狭窄严重易窒息死亡,需缩短观察周期或优化刷擦力度。
刷擦标准化:尼龙刷直径、刷擦次数需严格统一,避免过度损伤导致急性气道闭塞。
术后护理:监测呼吸状态,及时清理气道分泌物,避免窒息。
模型稳定性:兔模型在术后10天狭窄程度达峰值,为大样本研究的理想时间窗。
说明:该模型通过机械损伤模拟临床气管狭窄的瘢痕增生机制,适用于探究抗纤维化药物(如红霉素6)或新型支架疗效4。不同种系需结合研究周期和病理观察需求选择。