还在为COPD造模周期长、参数不可控发愁？本文详解三种主流香烟烟气诱导COPD动物模型的构建流程，从经典熏烟到精准口鼻吸入，助你选出适合研究的造模策略

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一种以持续性气流受限为特征的慢性呼吸系统疾病，香烟烟雾是其最主要的致病因素。在COPD的研究中，构建稳定、可重复的动物模型是评估疾病机制和新药疗效的关键环节。

目前，香烟烟气诱导COPD动物模型的方法主要分为三大类：单纯熏烟法（最贴近人类COPD自然病程）、熏烟联合LPS法（成模快、炎症反应典型）和定量口鼻吸入法（剂量精准、个体差异小）。本文将为您详细解析这三种主流方法的标准化操作流程。

动物品系：

小鼠：选C57BL/6雄性小鼠，8-12周龄，对烟雾诱导的肺气肿敏感

大鼠：常用SD大鼠或Wistar大鼠，雄性，体重200g左右

香烟选择：国内常用无过滤嘴香烟（如双喜牌，焦油量约25mg，烟气烟碱量约1.4mg）或特定烤烟型香烟

主要设备：

全身暴露系统（熏烟箱）

口鼻吸入式染毒装置

自动吸烟机/香烟发生器

动物肺功能分析仪

病理切片相关设备

方法一：单纯熏烟法——经典模拟自然病程

适用场景：研究COPD自然发生发展过程、长期药物干预

操作流程：

暴露方式：将动物置于熏烟箱内进行全身暴露

香烟用量：每次10支（小鼠）

暴露频率：每日2次，每次持续120分钟

暴露周期：至少12周（3个月）可见明显病理改变，24-36周（6-9个月）可形成稳定的肺气肿和气道重塑

模型特点：

依靠长期香烟烟雾暴露诱导COPD

病理改变包括：纤毛上皮剥脱、支气管上皮增生、黏液腺增生、肺泡融合形成肺大疱

方法二：熏烟 + 脂多糖（LPS）联合法——成模快、炎症重

适用场景：快速筛选药物、研究急性加重机制

核心机制：香烟烟雾启动慢性炎症，气管滴注LPS加剧急性炎症反应

操作流程：

LPS处理：在实验第1、7、15、21天麻醉动物，经气管滴注LPS（大鼠剂量：1 mg/kg）

熏烟处理：在LPS滴注的次日开始熏烟

每日1次，每次60分钟，连续4-8周

模型特点：

显著缩短造模周期，6周即可成模

表现为典型COPD症状：肺通气功能障碍、支气管-肺脏慢性炎症浸润、肺气肿

方法三：定量口鼻吸入法——精准剂量控制

适用场景：需要精确控制染毒剂量的药效评价研究

设备要求：需配备专业的口鼻吸入式染毒装置和自动吸烟机

操作流程：

控制参数：直接监测和控制烟雾中的总颗粒物浓度（1.1 mg/L）和尼古丁浓度（0.1 mg/L）

LPS联合：分别于造模第1、7、15、21天经气管注入LPS（1 mg/kg）

暴露频率：每日1次，每次60分钟，连续6-8周

模型优势：

造模周期短：连续造模6周即可成模

剂量可控：烟雾浓度稳定性和均一性优于自制熏烟箱

个体差异小：模型动物各项指标的变异系数（CV%）明显小于全身暴露法

病变更典型：肺气肿病变程度更严重，出现时间更早

检测维度 核心指标 预期变化 检测方法

肺功能 FEV0.20.2/FVC或FEV0.30.3/FVC 显著下降 动物肺功能仪

肺顺应性 (Cdyn) 显著下降

气道阻力 (Penh/RL) 显著升高

病理结构 肺泡平均截距 (MLI) 显著增大（肺气肿） 肺组织H&E染色

平均肺泡数 (MAN) 显著减少

肺泡壁厚度 增厚/破坏

炎症反应 BALF中细胞总数 显著增加 细胞计数

炎症因子(IL-6, TNF-α) 水平显著升高 ELISA检测

造模方法 周期 优点 缺点 适用场景

单纯熏烟法 24-36周 接近人类自然病程 周期长，成本高 长期病程研究

熏烟+LPS法 4-8周 成模快，炎症典型 需气管滴注操作 药物快速筛选

口鼻吸入法 6-8周 剂量精准，个体差异小，病变典型 需专业设备 药效精准评价

若您关注疾病自然进程，推荐采用单纯熏烟法（24周以上）

若您需要快速验证药效，推荐采用熏烟+LPS联合法（4-8周）

若您追求精准剂量控制和更小个体差异，推荐采用定量口鼻吸入法（6周）

无论选择哪种方法，德伯科技均可为您提供全套解决方案：

✅ 全身暴露系统：定制化熏烟箱，满足长期慢性造模需求
✅ 口鼻暴露系统：精准控制染毒剂量，确保模型稳定性和可重复性
✅ 自动香烟发生器/吸烟机：单通道/多通道可选，模拟真实吸烟场景
✅ 一站式服务：从设备选型到造模方案优化，助您高效完成实验

参考文献
[1] 中国药房，2025, 36(18)
[2] 中国科学昆明动物研究所培训通知
[3] 普瑞玛药物研究中心，实验动物模型与药物评价专栏
[4] 中洪博元，大鼠慢性阻塞性肺疾病模型
[5] 中国实验动物学报，2023, 31(9): 1114-1125
[6] 中洪博元，吸烟动物模型
[7] 国家人类疾病动物模型资源库，熏烟诱导的小鼠慢阻肺气道炎症模型
[8] 中洪博元，大鼠慢性阻塞性肺疾病模型