先天免疫是抵御病原体入侵的一道防线,先天免疫会激活适应性免疫,两者共同作用高度调节以建立和维持组织稳态。当然,这种相互作用的失调很可能引起慢性炎症和自身免疫疾病,进而导致免疫介导的炎症性疾病 (Immune-mediated inflammatory diseases, IMID) 的发生[1]。
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炎症性肠病 (Inflammatory bowel disease, IBD) 是一种影响胃肠道的慢性免疫介导疾病,克罗恩病 (Crohn disease) 和溃疡性结肠炎 (Ulcerative colitis, UC) 是 IBD 的主要形式,患者主要出现慢性腹泻 (伴或不伴出血)、腹痛和体重减轻等症状。
类风湿性关节炎 (Rheumatoid arthritis, RA) 是一种系统性自身免疫性疾病,其特征是慢性关节炎症导致随后的软骨和骨骼破坏。佐剂性关节炎 (Adjuvant-induced arthritis, AIA) 动物模型已经被广泛建立来研究 RA 的发病机制,常见的佐剂有Complete Freund's adjuvant, CFA、Incomplete Freund's adjuvant, IFA、胶原和卡拉胶[13]。
胶原诱导关节炎 (Collagen-induced arthritis, CIA) 和Complete Freund's adjuvant, CFA弗氏佐剂 (CFA) 诱导关节炎是目前研究最多的类风湿性关节炎自身免疫模型[14]。
图 2. CFA 和 CIA 诱导的关节炎模型[15][16]。
A-B:Male SD 大鼠关节内注射 100 μL CFA; (A): Saline 组关节软骨正常,滑膜无浸润; (B): Saline+CFA-treated 组具有明显的炎症细胞浸润和肿块形成。C-D: 7-8周龄小鼠,等量的 CFA (4mg /mL) 和鸡 CII 混合,在低温下充分乳化。每只小鼠皮下注射100 µL 乳状液。CIA 小鼠关节间隙和骨组织出现严重滑膜增生、炎性细胞浸润和骨软骨破坏。
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图 3. PLP139-151、MOG 35-55 诱导 EAE 模型的评分[18]。
PLP (139-151): SJL 小鼠,从免疫开始每天给予 10 mg/kg OGF (PLP+OGF) 或无菌生理盐水 (PLP+生理盐水), 55天。MOG 35-55: C57BL/6 和 μMT小鼠 (B 细胞缺陷小鼠),第 0 天和第 2 天用 100 μg MOG35-55/CFA 免疫小鼠,并分别给予 250 ng 百日咳毒素。
目前化学诱导的 AD 动物模型,如,DNFB 诱导的慢性特应性皮炎模型 (图 4)[21],佛波酯 (Phorbol 12-myristate 13-acetate, PMA) 诱导的皮肤急/慢性炎症模型被广泛应用 (图 4),利用动物模型可加深对 AD 发病机制的认识,从而进行新的治疗药物研究[22]。
图 4. DNFB 和 PMA 诱导的 AD 模型[21]。
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雨蛙素是蛙类皮肤中分离的生物活性十肽,作为一种类似于胆囊收缩素的激素,可触发哺乳动物的快速胰腺炎和快速的自发恢复,根据造模方式的不同可同时诱导 CP、AP 模型[24]。
图 5. 雨蛙素诱导急、慢性胰腺炎[24]。
AP 造模: 每 6 小时腹腔注射雨蛙素 (50 μg/kg ), 连续 2 天; CP 造模: 每周 3 次注射雨蛙素 (50 μg/kg), 连续三周。
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此外,还要注意诱发的疾病模型与自然产生的疾病在某些方面还是存在一定的差异,而且有些人类疾病不能用人工方法诱发出来,大家在进行动物实验时一定要根据自己实验基本情况选择合适的动物模型和造模方法。
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造模过程中要注意遵守对小动物的护理和使用的基本原则,对人类造成疼痛的程序也会对动物造成同样的疼痛,可以使用适当的镇静或麻醉以尽量减少动物的疼痛或痛苦。在达到程度较高的疼痛症状后,如没有合适方法进行镇痛,就需要对小动物进行安乐。
详情请参考 GB/T 39760-2021,GB/T 42011-2022,GB/T 35892-2018 等现行国家标准。
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本期为大家介绍了一些免疫研究领域常见的诱发型动物模型,通过化学诱导可以简单快速地复制人类疾病。此外,利用炎症因子相关基因进行基因敲除、转基因、基因编辑等手段构建基因工程动物模型也被广泛应用于免疫炎症模型构建中。总之,大家在造模过程中要注意相似性原则,选择适合自己实验的模型喔~
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Phorbol 12-myristate 13-acetate 佛波酯是蛋白激酶 C (PKC) 和 SphK 的激活剂,可用于诱导湿疹样模型。 |
合成的 DNA Alkylator,可用于诱导膀胱炎、心肌炎模型。 |
十肽,一种有效的胆囊收缩素受体激动剂,可用于诱导胰腺炎模型。 |
Complete Freund’s adjuvant (CFA) 免疫佐剂,可用于诱导关节炎等炎症模型。 |
MOG (35-55) (TFA)
中枢神经鞘的一个次要成分,可用于诱导脑脊髓炎模型。 |
Dextran sulfate sodium salt (MW 35000-45000) 一种脱水葡萄糖的聚合物,可用于诱导炎症性肠病(IBD)模型。 |
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