特应性皮炎动物模型-动物造模
特应性皮炎( atopic dermatitis,性皮型动AD) 作为一种慢性复发性、炎动瘙痒性、物模物造炎症性皮肤病,性皮型动发病率呈逐年上升趋势,炎动是物模物造常见的难治性皮肤病之一。典型AD表现为急性期以Th2 细胞免疫为主的性皮型动皮肤炎症,随着病情的炎动发展和延续,炎症形式逐渐由Th2 细胞主导向Th1 细胞主导转化[1]。物模物造随着人们对AD 研究的性皮型动不断深入,动物模型逐渐成为研究AD 的炎动发病机理及探索其治疗手段的不可缺少的工具,故AD 动物模型的物模物造开发和确立,对研究其发病机制和治疗具有重要意义。性皮型动
常见模型动物包括家兔、炎动大鼠、物模物造小鼠、豚鼠、犬等,其中小鼠以成本低、模型易建立且便于基因操作等优势而备受青睐。根据建立的方法和诱因,这些AD 模型大致可以分为三类: ①自发动物模型;②致敏剂诱导模型;③基因方法建立模型[1]。
模型分类 | 模式动物 | 优点 | 缺点 |
---|---|---|---|
自发动物模型 | Nc /Nga 小鼠 | 阳性率高、重复性好、特征性强[2] | 费用较高,一定程度上限制了其广泛应用 |
致敏剂诱导模型 | BALB /c 和 C57BL /6 小鼠 | 价格相对低廉、小鼠来源广泛、模型简单稳定 | IgE 水平升高程度较其他模型低[2] |
基因方法建立模型 | IL- 4 转基因小鼠、IL- 18 转基因小鼠、半胱天冬酶1 转基因小鼠、IL- 18 基因缺失小鼠等基因编辑鼠 | 专一性高、目的 性强,可以针对性研究[2] | 培育繁琐、技术要求 高、价格昂贵 |
从上面的表格不难看出虽然自发动物模型和基因模型的症状明显、拟真度高,但是由于它们的成本较高所以在应用上不如致敏剂诱导模型广泛。接下来,本文将重点介绍几个致敏剂诱导模型。
- 卵清蛋白( OVA) 致敏的AD 模型
Spergel 等早在1998 年就应用胶带反复粘贴剥离皮肤后外用卵清蛋白( OVA) 致敏包括BALB /c 和C57BL /6 小鼠在内的5 个小鼠品系的AD 动物模型[3]。即在剃去毛发的小鼠背部使用3M 胶带反复粘贴剥离6 次,模仿皮肤抓伤造成的划痕,再将浸有OVA 的纱布敷料固定于皮肤,反复接触诱导过敏反应的发生。此法所建立的模型表现为致敏小鼠皮肤增厚、真皮层CD4 + T 淋巴细胞浸润、嗜酸性粒细胞和Th2 型细胞因子IL-4, IL-5 和IL-13 的表达上调,而IFN-γ 水平则没有变化或变化很小。
2. 半抗原AD 模型
某些小分子化学物质能与皮肤组织蛋白结合成为完全抗原,激活T 淋巴细胞,引发过敏反应。这类小分子物质称为半抗原,如恶唑酮( Ox) 、三硝基氯苯( TNCB) ,2,4-二硝基氟苯( DNFB) ,2,4-二硝基氯苯( DNCB) 等。应用半抗原短期刺激可引起小鼠Th1 型细胞免疫为主的接触性过敏性皮炎,但持续反复地接触半抗原则可诱发小鼠产生与人类AD 相似的Th2 型皮肤炎症。有研究者使用半抗原刺激小鼠( 如BALB /c 小鼠等) 皮肤,可形成类似特应性皮炎的症状和病理特征[4]。由于此类半抗原诱导动物模型经济、简便,可大量重复建立,是研究特应性皮炎病理机制及筛选治疗药物最常用的模型之一[1]。半抗原中又以DNFB最为常用。
2.1 DNFB诱导AD模型[5]
实验动物选用BALB /c 小鼠。于SPF级实验动物室分笼饲养,采用随机数字表法分为2 笼(对照组和AD模型组),每笼6只。动物室内温度为(24±2)℃,湿度为(50±10)%,保持12h光照与12h黑暗交替,小鼠食用标准饲料,随意饮水进食。实验室常规饲养1周后,对所有小鼠背部皮肤组织进行除毛处理。于实验第1、4、7天,采用1.0%DNCB (200μL)溶液涂抹AD模型组小鼠背部皮肤组织进行致敏,每天1次,共涂抹3次,于实验第14、17、19、22、24、27 和29 天分别采用0.5%DNCB (20μL)溶液反复涂抹于小鼠左耳背部皮肤组织进行激发,每天1次,共涂抹7次。对照组小鼠于相同时间点涂抹等体积基质溶液。
模型评估标准详见下表[5-6]:
观测指标 | 评价标准 |
---|---|
搔抓行为 | 建模完成后,将小鼠单独放置,观察10 min 内小鼠搔抓背部次数,连续搔抓算作一次。模型组搔抓次数应显著大于对照组。 |
皮损表现 | 对小鼠皮损处炎症严重程度进行评分。根据4种症状进行判定:干燥/脱屑,出血/红疹,溃烂/表皮脱落,水肿。每种症状按照0 (无)、1 (轻度)、2 (中度)和3 (重度)进行评分,最终评分为4个症状相加之和,皮肤组织炎症评分值为0~12分。模型组评分应显著大于对照组。 |
血清IL-4、IFN-γ 及IgE 浓度检测 | 模型组小鼠血清IL-4、IFN-γ 及IgE 水平均应显著高于对照组。 |
组织病理检查 | 无菌条件下取两组小鼠皮损组织,以10%甲醛液固定。常规石蜡包埋、切片,染色后显微镜下观察组织病理改变。 |
3. 尘螨AD 模型[1]
尘螨是AD、哮喘、过敏性鼻炎等较为常见的致敏原之一,主要通过呼吸道途径致敏机体。产生具有表皮增生和水肿特征的皮炎,皮肤CD4 + 和CD8 + T 淋巴细胞浸润,免疫学特点以Th2 型免疫为主。
4. 超抗原AD 模型[1]
金黄色葡萄球菌定植或感染是AD 最常见的加重或诱发因素之一。从皮损中采集的金黄色葡萄球菌菌株中有65%可产生具有超抗原性质的外毒素。超抗原只需极低浓度( 1 ~ 10ng /mL) 即可激活大量的T 细胞活化,产生极强的免疫应答,且不需要抗原呈递细胞的加工处理。
小结
不同方式或不同种属建立的小鼠AD 模型各有特点。随着科技的进步和发展,相信研究人员能够开
发出更优越的AD 模型,满足不同研究的需求。
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所有的动物实验都应该遵循相应实验动物福利伦理专业委员会相关原则,感谢实验动物对于人类疾病研究作出的伟大贡献。
北京郎克生物科技有限公司
参考文献:
[1]李云珠,李邻峰,特应性皮炎动物模型研究进展,中国医学文摘.皮肤科学,2016,33(2)
[2]李辉,高强,王翼腾,张丽明,陈虹,李覃,应用小鼠建立特应性皮炎模型的研究进展,武警医学 ,2015 ,26(2)
[3]Didovic S,Opitz FV,Holzmann B,et al.Requirement of MyD88 signaling in keratinocytes for Langerhans cell migration and initiation of atopic dermatitis-like symptoms in mice[J].Eur J Immunol, 2015, 23.
[4]Inagaki N,Nagai H.Analysis of the mechanism for the development of allergic skin inflammation and the application for its treatment: mouse models for the development of remedies for human allergic dermatitis[J].J Pharmacol Sci, 2009, 110( 3) : 251 - 259.
[5]王欣,李思佳1,关洪全,侯殿东,NCB对BALB/c小鼠特应性皮炎的诱导作用及其机制,吉林大学学报(医学版),2020,46(3)
[6]张丽霞,王倩,陈金,卢葳,蔡震,特应性皮炎小鼠模型建立方法的研究,实用医院临床杂志,2014,11(2)
(责任编辑:探索)
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