技术类风湿性关节炎动物模型建立方法

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类风湿性关节炎动物模型建立方法

类风湿性关节炎(rheumatoidarthritis,RA)是一种以对称性多关节炎为主要临床表现的慢性自身免疫性疾病,其病理机制不确定,目前治疗方法较多,但是多有副作用。我国的患病率为0.32%-0.36%,是造成我国人群丧失劳动力和致残的主要病因之一。国内外学者对RA的病因病机、病理学、免疫学特点等进行了大量的动物试验研究,形成了一些较为成熟的动物模型,本文对现阶段较常用的关节炎模型的造模方法进行总结。

1、佐剂性关节炎(AA)模型

推荐指数:★★★☆☆

方法:在大鼠足趾部或尾部皮内注射CFA0.1ml致炎,另有研究表明,0.15ml注射量可能是RA模型复制中的最佳注射注射剂量。采用CFA皮内注射延缓机体吸收,造成对机体不断刺激而产生继发自身免疫应答反应。致敏后即可出现致炎侧的关节、足胚红肿。18-24小时达峰值,持续3天后逐渐减轻,8-9天再度肿胀;致炎后10天左右发生继发病变,属目身免疫应答反应,20天左右达高峰,一般表现为造模后出现的致炎侧、非致炎侧(对侧)及双前肢的关节和足历肿胀,耳、尾“关节炎”结节,变应性角膜贱以及体重下降等。

优点:完全弗氏佐剂可免疫多种动物,复制AA模型成模率高,耗费少,方法简单易行,病理表现也类似于RA,是RA动物模型的雏形,被广泛应用于研究RA发病和寻找新的治疗方法。

缺点:AA缺乏慢性病理过程,病变具有一定自限性,发病率、发病时间及关节炎症状各不相同,大、小鼠发病情况也存在种间差异,单独使用AA大鼠作为研究RA的模型有一定局限性。

适用于:广泛应用于寻找新的治疗方法。

2、胶原性(collagen-inducedarthritis,CIA)关节炎模型

推荐指数:★★★☆☆

方法:在大鼠背部、尾根部多点皮下注射CII胶原乳剂,每只大鼠1.0ml。初次免疫10d后加强免疫,再在鼠背部、根尾部皮下注射1.0ml乳剂(注:尽量避免与初次免疫注射位置相同)。CIA的发生、发展是个复杂的免疫过程,由细胞免疫、体液免疫,以及相关的细胞因子共同参与,且受控于主要组织相溶性复合体。CIA模型具有典型的关节炎体征,小鼠出现在致炎后24天左右,36天左右最严重,大鼠14天左右,21天左右最严重。后足踝关节最常受累,肿胀一般持续5-8周,最终导致关节的畸形。

优点:CIA的关节炎发病率比单独使用弗氏完全佐剂注射于动物足底皮下要显著提高,且CIA模型临床症状、病理学改变等类似RA,由同类组织成分仅与不含细菌刺剂的JFA或石蜡油就能产生自身免疫,评估药物对各项免疫指标影响时,不像AA受其细菌或其组分干扰。

缺点:CIA在同种属同周龄相同诱发因素和生活环境下,发病时间相差很大,临床表现轻重不一;并且它是一种实验诱发的疾病,只能反应人类RA的某一或某些特征,不出现复发情况,也没有RA的皮下结节、浆膜炎、血管炎等表现,不出现抗核抗体等。

适用于:鸡、小牛、大鼠的Il型胶原(col-lagentypell,CIl)均能引起关节炎,模型动物一般为啮齿类和灵长类。

3、卵蛋白诱导的关节炎模型

推荐指数:★★★★☆

方法:用卵蛋白(Ovalbumin)溶解于生理盐水配成浓度为20mg.ml-1的溶液,与等量福氏佐剂混匀,注入动物背部皮下,一周一次,连续三周致敏,末次注射后一周千关节内注人5mg溶解的卵蛋白。关节内注人抗原后,24h出现关节红肿热痛等急性炎症的表现,随后关节肿胀有所减轻,但仍比正常关节肿大,至14-21天达到平台期;l~4周内,关节滑膜明显增生,血管贱形成,部分动物可出现早期软骨破坏;4周后出现不可逆的关节软骨及骨破坏,最后可出现骨变形,最长到6个月时能够观察慢性炎症仍存在。

优点:卵蛋白诱导的关节炎模型的制备成功率高,在兔、羊等动物上复制,而且不需要使用近交系动物,炎症的发生易于复制,且关节相对较大,适合需观察较大病变关节的研究,对于指导好发部位的无创治疗很有意义,其病理改变、对抗风湿和抗炎药物的反应性也与人类RA相似,比较适用于类风湿关节炎的治疗研究。

缺点:该模型的免疫学指标及病程特点与人类RA具有一定的差异性,因此应用该模型研究RA还是有其特定的局限性。

适用于:光动力疗法对类风湿性关节炎治疗的研究,适合需观察较大病变关节的研究,对于指导好发部位的无创治疗很有意义,比较适用于类风湿关节炎的治疗研究。

4、病症结合模型

推荐指数:★★☆☆☆

在历代中医典籍中,没有"类风湿性关节炎"病名的记载,根据其临床表现等特点可归属于“痹证”范畴,为久治不愈的慢性疾病,风寒湿三气是致痹的外因,并且久病多至虚,且多为肾虚。故中医根据其临床特征,包含病因和中医证候研究出病症结合模型,可主要分为:风寒湿痹阻证动物模型和肾虚痹证模型。

方法:

风寒湿痹阻证动物模型:将大鼠放入冷水中游泳,再制作胶原诱导性关节炎模型,建立了痹证动物模型。其他如将Wistar雄性大鼠尾根部、颈背部皮内多点注射小牛ll型胶原,其间每天在造模箱中给予风寒湿三种外界因素剌激的,为改造胶原诱导性关节炎动物模型;将雄性大鼠置于5-7℃冰水中,水深2cm,站立20分钟,同时伴以4级风力吹。每日1次,连续14天。在造模的第1天,于大鼠右后足跖皮内注射CFA0.1ml,14天后,停止风寒湿诱因。

肾虚痹证模型:为Ⅱ型胶原免疫注射制作实验性痹证模型,复加雄鼠雌激素应用法和雌鼠卵巢切除法所致肾虚。

优点:既运用了中医的发病学说,又考虑了西医的致病原理,显示出各自对病证发生、发展的致病特点,比单用CFA或CIA等炎症周期长、模型稳定,且模型效果显著。

缺点:该模型尚不完善:它只是病因造模和病理造模两种素因简单的叠加,气候因素所致的痹证模型在环境剌激条件上没有统一的标准,刺激时间及频率也各异。而且单纯的外在致病因素对于中医证候的产生而言并非是直接的发病因素,多为诱发因素而已,其主观性和差异性较大。该方法存在证候属性评价困难、稳定不好等问题。

适用于:目前中医药研究中应用较多的造模方法。

5、其他

除以上四种疾病模型外,常用的RA模型还有:蛋白多糖诱导的关节炎、骨软低聚体基质蛋白诱导的关节炎模型、辅剂诱导的节关炎模型、vridine诱导的关节炎模型、降烧植诱导的关节炎(PIA)模型、油诱导的关节炎模型、链球菌细胞壁成分(SCW)诱导关节炎模型、佐剂角叉菜胶诱导的关节炎模型。它们一般用于特定的研究,比如Avridine诱导的关节炎模型侧重于研究辅剂和先天免疫系统在侵蚀性关节中的作用,佐剂角叉莱胶诱导的关节炎动物模型主要用于炎性药物的筛选等。

参考文献:

[1]王银山.类风湿性关节炎的研究进展[J].中国现代医志,,10(10),-.

[2]彭传玉,罗磊,胡玲,等.不同剂量弗氏完全佐剂对类风浸关节炎模型大鼠复制的影响[J].中国医药指南,,10(1):1-3.

[3]吴淑红.中西医结合洽疗慢性支气管炎急性发作[J].新江中西医结合杂志,,JS(2):-.

[4]胡吴斌,胡玲.类风湿关节炎实验动物模型研究与评述[J].中国中西医结合杂志20,11,31(9):-.

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