白内障动物模型-先天性白内障动物模型-药物致畸法

5-溴脱氧尿苷 (bromodeoxyuridine， BRDU) 是一嘧啶类药物，通过置换 DNA 链上的胸腺嘧啶 (thymine)，使正常基因调控功能发生改变。

原理

辐射性白内障的形成机制主要包括两方面：射线的直接损伤作用和射线产生的自由基对晶状体的氧化损伤作用。电离辐射作用于机体的水分子可形成活性氧 (reactive oxygen species， ROS)，后者在细胞代谢过程中进一步反应，最终转化为羟自由基 (hydroxyl free radical，HO·)。约 90% 低传能线密度 (LET) 照射引起的 DNA 损伤是由 HO· 所致。X 射线照射造成晶状体蛋白的氧化损伤，诱发体内水分子分解而产生自由基，从而攻击生物膜上的不饱和脂肪酸引起脂质过氧化反应，导致晶状体浑浊。

用途

该造模方法可用于致畸类化学药物的筛选，人类遗传性白内障发病机制的探讨以及对遗传性白内障的防治等相关研究。

材料与仪器

实验对象：Wistar 大鼠。实验器材：注射器、显微镜。实验试剂：碱性亚甲蓝染色剂。

步骤

先天性白内障动物模型-药物致畸法的基本过程可分为如下几步：A. 取 100 日龄 Wistar 大鼠，雌鼠体重 270～300 g，雄鼠体重 330～360 g，按雌：雄 = 2：1 的比例合笼交配，自合笼后次日晨查雌鼠有无阴道栓，同时做阴道涂片，气干法制片，碱性亚甲蓝染色 5 分钟，显微镜下检查有无精子，以镜检精子和查阴道栓作为雌鼠受孕的判断指标，依此估计雌鼠受孕时间，在随后的 3～5 天如雌鼠体重增加明显，可确定雌鼠已受孕。B. 将受孕雌鼠挑出并分成 4 个不同剂量组。一次性给予雌鼠腹腔注射不同浓度的 BRDU(0.1、0.2、0.3、0.4 g/kg)，待仔一代鼠出生后第 1～10 天及第 30、50 天分别检查晶状体的透明情况，挑出用于实验的白内障鼠或用于建立遗传性白内障大鼠模型的母鼠 (仔一代鼠)。C. 取一定数量患不同程度晶状体浑浊的仔一代大鼠饲养，待其至 100 日龄雌鼠体重为 250～300 g，雄鼠体重为 300～350 g，按雌：雄 =(2～3)：1 合笼交配，但不再给药。仔二代大鼠生后第 10、30、50 天分别检查晶状体透明情况。

注意事项

不同剂量的 BRDU 诱发仔一代大鼠形成先天性白内障的程度也不同。当 BRDU 剂量为 0.1 g/kg 时，仅在雌鼠受孕后第 15～17 天给药才能使仔一代大鼠晶状体轻度浑浊；当 BRDU 剂量为 0.2～0.4 g/kg 时，在雌鼠受孕后第 13～17 天给药均能使仔一代大鼠晶状体浑浊，且随 BRDU 剂量增加，晶状体浑浊程度也加重。BRDU 剂量不同，仔一代大鼠出现晶状体浑浊的时间也不同。当 BRDU 剂量为 0.1 g/kg 时，在仔鼠生后第 10 天才有晶状体浑浊，而当其剂量为 0.4 g/kg 时，仔鼠生后第 4 天即可见晶状体浑浊，仔鼠先天性白内障出现的时间与 BRDU 剂量呈正相关。同时还发现，在母鼠受孕后不同时间给药，仔鼠出现白内障的时间也不同。母鼠受孕后第 13～17 天给药均能使仔鼠出现晶状体浑浊，但以第 15 天为最佳期。但是部分母鼠在接受了较大剂量 (如 0.4 g/kg) 给药后，食仔现象明显，行为异常，部分母鼠腹腔内出现有大小不等的肿块，部分母鼠在生下仔鼠后 1～2 周后死亡，对仔一代和仔二代大鼠作全身检查除晶状体浑浊外，无其他系统病变，仔鼠的神态和行为也未见异常。