❖ 關節炎(Arthritis)
❖ 肌萎縮性脊髓側索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)
❖ 銀屑病(Psoriasis)
❖ 特應性皮炎(Atopic Dermatitis, AD)
❖ 炎症性腸病(Inflammatory Bowel Disease, IBD)
01 膠原誘導的關節炎模型
類風濕性關節炎(Rheumatoid Arthritis, RA)動物模型對於研究體內RA的發病機製和評價抗RA藥物的療效至關重要。
膠原誘導的關節炎(Collagen Induced Arthritis, CIA)與人類類風濕關節炎具有共同的免疫學和病理學特征,因此被廣泛應用於致病機理和新藥藥效的研究。Ⅱ型膠原蛋白(CⅡ)能夠免疫誘導易感齧齒動物和非人靈長類動物體內產生關節炎性質的自身免疫反應。
此外,CIA的易感性也與RA相似,和主要組織相容性複合體(Major Hhistocompatibility Complex, MHC)的Ⅱ類分子有關。免疫反應的特點是:刺激膠原特異性T細胞,產生針對性免疫抗原(異源CⅡ)和自身抗原(小鼠或大鼠CⅡ)的高滴度特異性抗體。
02 完全弗氏佐劑誘導的關節炎模型
類風濕性關節炎(RA)是一種慢性進行性的炎症性關節炎。完全弗氏佐劑(Complete Freund’s Adjuvant, CFA)誘導的關節炎模型能夠表現出伴有全身性改變的持續性炎症,以及滑膜增生、角膜翼、耳部和尾部出現“關節炎”結節等,與人類關節炎有多種相似之處,因此是一個非常適合用於發病機理的研究和新藥藥效評價的模型。
CFA是由石蠟油和二縮甘露醇一油酸與熱滅活結核分枝杆菌混合而成的混合乳液,在齧齒類動物的爪部皮下注射或腹腔注射,從而誘導動物多器官的免疫炎症反應。
CFA誘導的大鼠關節炎(Adjuvant Induced Arthritis, AIA)應用廣泛,對研究炎症過程的病理、生理和藥理作用,以及評估藥物的鎮痛潛力或抗炎作用具有重要意義。
03 尿酸鈉誘導的痛風性關節炎模型
痛風性關節炎(Gouty Arthritis, GA)的主要特征是:尿酸鈉(Monosodium Urate, MSU)晶體在關節周圍組織沉積,刺激關節,引起關節滑膜及周圍組織病損及炎症反應。臨床中,痛風的發病伴隨著關節周圍組織或關節的觸痛、紅斑、發紅、腫脹、疼痛和發熱。
目前,GA發作與緩解的具體機製尚未明確,但研究人員普遍認為,關節部位析出的MSU晶體是造成痛風性關節炎的關鍵化學物質。MSU晶體能夠誘發自身免疫及炎症反應,國際上常被用於誘導急性痛風性關節炎模型,已被廣泛應用於藥理、藥效等方麵的研究。
04 實驗性自身免疫性腦脊髓炎模型
多發性硬化症(Multiple Sclerosis, MS)是一種中樞神經係統(Central Nervous System, CNS)的炎症性疾病,實驗性自身免疫性腦脊髓炎(Experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE)是MS最常見的動物模型之一。
MS導致的免疫係統攻擊會使髓鞘受損,幹擾神經傳導,進而導致一係列症狀,包括視力受損、肌肉無力、協調能力缺失和認知功能障礙。其特征是神經炎症及伴隨的脫髓鞘和軸突變性。
在EAE小鼠模型中,通過誘導自身免疫反應,使得T細胞和單核細胞浸潤進入中樞神經係統,導致軸突的去髓鞘化,進而引起神經傳導障礙和進行性後肢癱瘓,能夠模擬MS的病理特征與疾病進展。
此外,EAE常被用作細胞介導的器官特異性自身免疫疾病模型。EAE還具有複雜的神經藥理學,許多用於MS藥物都是在EAE模型的基礎上開發、測試、驗證的。
05 咪喹莫特誘導的銀屑病模型
銀屑病是一種慢性炎症性皮膚病,與自身免疫功能紊亂等多種誘因有關。銀屑病會導致皮膚成分的改變,目前普遍認為銀屑病是一種免疫細胞及免疫相關細胞共同介導的炎症性皮膚病。
咪喹莫特(Imiquimod, IMQ)誘導的小鼠模型是受到廣泛認可的銀屑病類動物模型之一。IMQ是Toll樣受體(TLR)7/8的配體。由於TLRs分布於巨噬細胞、單核細胞和漿細胞樣樹突細胞(pDC)上,因此IMQ能夠強烈激活免疫係統。局部使用IMQ可誘導銀屑病,能夠較好地模擬人類銀屑病樣的皮損表現,並一定程度地存在與銀屑病相似的固有免疫和獲得性免疫紊亂,可用於研究銀屑病潛在機製和評估新療法。
06 IL-23誘導的小鼠耳廓銀屑病模型
IL-23(白細胞介素-23)是一種異源二聚體細胞因子,由p19亞基(IL-23獨有)和p40亞基(與IL-12共享)通過二硫鍵連接形成。IL-23/Th17通路是銀屑病的主要致病通路。IL-23能夠促進Th17細胞的分化,產生IL-17A、IL-17F及IL-22等細胞因子,從而導致角質形成細胞異常分化和炎症。其中,IL-23/IL-17A通路在銀屑病中起著至關重要的作用。
IL-23注射模型的優勢在於使用單一細胞因子,並且這種細胞因子在銀屑病中引發炎症的作用已得到證實。經皮內注射IL-23可以誘導小鼠產生銀屑病樣皮膚病變,建立便捷且成本較低,被廣泛用於人類銀屑病研究。
07 佛波酯誘導的急性濕疹樣模型
特應性皮炎(Atopic Dermatitis, AD)的誘因複雜多樣,其臨床表現包括皮膚幹燥、濕疹樣皮損(包括紅斑、滲出和結痂、苔蘚樣變等)以及劇烈瘙癢等等。如不加以控製,這些炎症反應可能會轉變為更難以解決的疾病。
目前,糖皮質激素、非甾體抗炎藥等是控製炎症的首選。但類固醇藥物使用不當,會伴隨一定程度的副作用。所以,開發治療炎症的新方法具有重要的臨床意義。
在篩選潛在抗炎藥物時,佛波酯誘導的小鼠模型可以較好地還原炎症反應,常被用於研究抗炎藥物在無菌性炎症中的藥效。此外,佛波酯也常用於建立急性濕疹樣模型。
08 DNFB誘導的亞急性濕疹樣模型
在特應性皮炎(AD)研究中,科研人員曾嚐試通過粉塵蟎(Dermatophagoides farinae, Df/Derf)作為過敏原建立AD小鼠模型。但在BALB/c小鼠身上表皮塗抹Df提取物(DfE)並沒有誘導出現典型的皮損反應。
2,4-二硝基氟苯(Dinitrofluorobenzene, DNFB)是一種能導致小鼠接觸性皮炎的常見單體,能與皮膚組織蛋白結合成為完全抗原,激活T淋巴細胞,引發過敏反應。DNFB引發的皮膚功能障礙可能是增強DfE對小鼠皮膚影響的一種方法。
交替使用DNFB和Df刺激皮膚,可誘導BALB/c小鼠產生與人類AD相似的Th2型皮膚炎症。這種模型對研究AD的發病機製和開發新型治療藥物很有價值。
09 DNFB誘導的慢性特應性皮炎模型
DNFB常被用來建立小鼠特應性皮炎(AD)模型,隨著造模過程呈現皮膚幹燥脫屑、紅斑等慢性改變,與人類AD皮損變化相似。
通過DNFB反複刺激可以建立慢性特應性皮炎模型,誘導AD樣皮炎、組織學變化以及表皮屏障功能障礙,研究劇烈瘙癢和複發性皮損等問題。
10 TNBS誘導的大鼠潰瘍性結腸炎模型
炎症性腸病(Inflammatory bowel disease, IBD)是一種慢性腸道炎症性疾病,包括克羅恩病(Crohn's Disease, CD)和潰瘍性結腸炎(Ulcerative Colitis, UC),目前發病機製尚不明確,主要與免疫係統異常、大量細胞浸潤有關,包括CD4+ T淋巴細胞、肥大細胞、中性粒細胞和嗜酸性粒細胞數量增加。這些免疫反應會引起炎症、潰瘍、水腫、腹瀉(黏液便和/或膿血便)、發燒和胃腸蠕動障礙。臨床還沒有針對IBD的藥物,目前的主要治療方法是延緩疾病進展。
IBD動物模型能夠表現出人類CD和UC的某些病/生理特征,包括體重減輕和腹瀉,伴有血便和/或粘液便、發熱、結腸縮短、隱窩異常、胃蠕動障礙和炎症細胞浸潤等。
2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)誘導的模型適用於小鼠和大鼠。TNBS大鼠潰瘍性結腸炎是一種以CD4+ T淋巴細胞浸潤為特征的Th1型炎症,與人類CD和UC具有相同的特征。
11 葡聚糖硫酸鈉誘導的小鼠潰瘍性結腸炎模型
葡聚糖硫酸鈉(Dextran sulphate sodium, DSS)是一種水溶性、帶負電荷、分子量可變的硫酸化多糖。由於DSS對結腸上皮細胞有毒性,可能導致粘膜屏障功能受損,因此給小鼠飲用DSS可以引起類似人類克隆恩氏病的全結腸病症。
DSS結腸炎模型經濟、簡便,可大量重複建立,在IBD研究中非常流行。通過改變DSS的濃度和飲用頻率,可以建立急性、慢性和複發性腸炎模型。
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