還在為COPD造模周期長、參數不可控發愁？本文詳解三種主流香煙煙氣誘導COPD動物模型的構建流程，從經典熏煙到精準口鼻吸入，助你選出適合研究的造模策略

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一種以持續性氣流受限為特征的慢性呼吸系統疾病，香煙煙霧是其最主要的致病因素。在COPD的研究中，構建穩定、可重復的動物模型是評估疾病機制和新藥療效的關鍵環節。

目前，香煙煙氣誘導COPD動物模型的方法主要分為三大類：單純熏煙法（最貼近人類COPD自然病程）、熏煙聯合LPS法（成模快、炎癥反應典型）和定量口鼻吸入法（劑量精準、個體差異小）。本文將為您詳細解析這三種主流方法的標準化操作流程。

動物品系：

小鼠：選C57BL/6雄性小鼠，8-12周齡，對煙霧誘導的肺氣腫敏感

大鼠：常用SD大鼠或Wistar大鼠，雄性，體重200g左右

香煙選擇：國內常用無過濾嘴香煙（如雙喜牌，焦油量約25mg，煙氣煙堿量約1.4mg）或特定烤煙型香煙

主要設備：

全身暴露系統（熏煙箱）

口鼻吸入式染毒裝置

自動吸煙機/香煙發生器

動物肺功能分析儀

病理切片相關設備

方法一：單純熏煙法——經典模擬自然病程

適用場景：研究COPD自然發生發展過程、長期藥物干預

操作流程：

暴露方式：將動物置于熏煙箱內進行全身暴露

香煙用量：每次10支（小鼠）

暴露頻率：每日2次，每次持續120分鐘

暴露周期：至少12周（3個月）可見明顯病理改變，24-36周（6-9個月）可形成穩定的肺氣腫和氣道重塑

模型特點：

依靠長期香煙煙霧暴露誘導COPD

病理改變包括：纖毛上皮剝脫、支氣管上皮增生、黏液腺增生、肺泡融合形成肺大皰

方法二：熏煙 + 脂多糖（LPS）聯合法——成模快、炎癥重

適用場景：快速篩選藥物、研究急性加重機制

核心機制：香煙煙霧啟動慢性炎癥，氣管滴注LPS加劇急性炎癥反應

操作流程：

LPS處理：在實驗第1、7、15、21天麻醉動物，經氣管滴注LPS（大鼠劑量：1 mg/kg）

熏煙處理：在LPS滴注的次日開始熏煙

每日1次，每次60分鐘，連續4-8周

模型特點：

顯著縮短造模周期，6周即可成模

表現為典型COPD癥狀：肺通氣功能障礙、支氣管-肺臟慢性炎癥浸潤、肺氣腫

方法三：定量口鼻吸入法——精準劑量控制

適用場景：需要精確控制染毒劑量的藥效評價研究

設備要求：需配備專業的口鼻吸入式染毒裝置和自動吸煙機

操作流程：

控制參數：直接監測和控制煙霧中的總顆粒物濃度（1.1 mg/L）和尼古丁濃度（0.1 mg/L）

LPS聯合：分別于造模第1、7、15、21天經氣管注入LPS（1 mg/kg）

暴露頻率：每日1次，每次60分鐘，連續6-8周

模型優勢：

造模周期短：連續造模6周即可成模

劑量可控：煙霧濃度穩定性和均一性優于自制熏煙箱

個體差異小：模型動物各項指標的變異系數（CV%）明顯小于全身暴露法

病變更典型：肺氣腫病變程度更嚴重，出現時間更早

檢測維度 核心指標 預期變化 檢測方法

肺功能 FEV0.20.2/FVC或FEV0.30.3/FVC 顯著下降 動物肺功能儀

肺順應性 (Cdyn) 顯著下降

氣道阻力 (Penh/RL) 顯著升高

病理結構 肺泡平均截距 (MLI) 顯著增大（肺氣腫） 肺組織H&E染色

平均肺泡數 (MAN) 顯著減少

肺泡壁厚度 增厚/破壞

炎癥反應 BALF中細胞總數 顯著增加 細胞計數

炎癥因子(IL-6, TNF-α) 水平顯著升高 ELISA檢測

造模方法 周期 優點 缺點 適用場景

單純熏煙法 24-36周 接近人類自然病程 周期長，成本高 長期病程研究

熏煙+LPS法 4-8周 成模快，炎癥典型 需氣管滴注操作 藥物快速篩選

口鼻吸入法 6-8周 劑量精準，個體差異小，病變典型 需專業設備 藥效精準評價

若您關注疾病自然進程，推薦采用單純熏煙法（24周以上）

若您需要快速驗證藥效，推薦采用熏煙+LPS聯合法（4-8周）

若您追求精準劑量控制和更小個體差異，推薦采用定量口鼻吸入法（6周）

無論選擇哪種方法，德伯科技均可為您提供全套解決方案：

? 全身暴露系統：定制化熏煙箱，滿足長期慢性造模需求
? 口鼻暴露系統：精準控制染毒劑量，確保模型穩定性和可重復性
? 自動香煙發生器/吸煙機：單通道/多通道可選，模擬真實吸煙場景
? 一站式服務：從設備選型到造模方案優化，助您高效完成實驗

參考文獻
[1] 中國藥房，2025, 36(18)
[2] 中國科學昆明動物研究所培訓通知
[3] 普瑞瑪藥物研究中心，實驗動物模型與藥物評價專欄
[4] 中洪博元，大鼠慢性阻塞性肺疾病模型
[5] 中國實驗動物學報，2023, 31(9): 1114-1125
[6] 中洪博元，吸煙動物模型
[7] 國家人類疾病動物模型資源庫，熏煙誘導的小鼠慢阻肺氣道炎癥模型
[8] 中洪博元，大鼠慢性阻塞性肺疾病模型