動(dòng)物模型 | 過敏性鼻炎動(dòng)物模型
新年過后,即將立春,春暖花開的日子越來越近,花粉和柳絮即將滿天飛,過敏性鼻炎的小伙伴們要注意防護(hù)。
何為過敏性鼻炎?
過敏性鼻炎(Allergic Rhinitis,AR)又稱變應(yīng)性鼻炎,是機(jī)體暴露于變應(yīng)原后主要由免疫球蛋白E(IgE)介導(dǎo)的鼻黏膜非感染性慢性炎性疾病。其發(fā)病病因繁多,諸如花粉刺激、環(huán)境中的灰塵、動(dòng)物皮屑、冷熱空氣等,并且存在季節(jié)性和長年病變,主要病變部位是鼻粘膜。以突然的、反復(fù)發(fā)作的鼻癢、鼻塞、連續(xù)性噴嚏、水樣清涕和嗅覺障礙等為其主要臨床癥狀。
目前,西醫(yī)臨床主要選擇抗組胺藥物( 如氯雷他定) 、糖皮質(zhì)激素類、白三烯受體阻斷劑等來治療本病。這些藥物雖然能短暫緩解鼻炎癥狀,但停藥后容易復(fù)發(fā),長期使用會出現(xiàn)不良反應(yīng),甚至?xí)に禺a(chǎn)生依賴。
AR動(dòng)物模型是開展AR研究的實(shí)驗(yàn)載體,復(fù)制穩(wěn)定可靠、成功率高、操作簡便、成本較低,且能較好模擬接近人體疾病規(guī)律和病理狀態(tài)的過敏性鼻炎動(dòng)物模型是開展實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ),也是實(shí)驗(yàn)研究的難點(diǎn)。
動(dòng)物的選擇
試驗(yàn)動(dòng)物多選取兔、大鼠、小鼠或豚鼠。
造模方法
一、卵清蛋白( ovalbumin,OVA)
全身及局部攻擊法
利用OVA抗原混懸液注射引發(fā)免疫應(yīng)答反應(yīng),再將抗原溶液局部滴鼻激發(fā)產(chǎn)生AR 癥狀;或不經(jīng)體內(nèi)注射,直接將抗原溶液滴鼻進(jìn)行攻擊,引起局部激發(fā)的方法制備模型。
01
腹腔注射法
腹腔注射法是最常用的造模方法。使用OVA混懸液經(jīng)腹腔注射進(jìn)行初次免疫,后用OVA溶液滴鼻作強(qiáng)化致敏。
造模方法:選取小鼠,在第 1、5、14、21 天以含 OVA 25μg、氫氧化鋁凝膠[Al( OH)3]1 mg 加等滲鹽水0.5 ml 給予小鼠腹腔注射進(jìn)行基礎(chǔ)致敏,基礎(chǔ)致敏后于第 28 天開始以500μg OVA 加 20 μl 等滲鹽水給予小鼠雙側(cè)鼻腔滴注,連續(xù)進(jìn)10d。
02
四肢及背部注射法
此方法與腹腔注射法的區(qū)別是:皮下注射,且在混懸液中加入一定數(shù)量滅活百日咳桿菌的方法以加強(qiáng)基礎(chǔ)致敏的效果。
造模方法1:造模第1天將1ml 等滲鹽水+1.5mgOVA+3 mg Al(OH)3?+ 1 × 1010個(gè)滅活百日咳桿菌注射到大鼠前后足跖皮下,前后足跖注射0.2ml/只和0.3 ml/只,第5天將1ml等滲鹽水 + 1mg OVA +2 mg Al(OH)3?注射到大鼠背部皮下,分5點(diǎn),每點(diǎn)0.2 ml,第14天起 1% OVA 溶液滴鼻,1次/d,每側(cè)鼻孔30μl,持續(xù)10d。
造模方法2:大鼠左右前肢和后肢跖部分別注射0.1 ml和 0.2 ml的抗原佐劑混懸液(含OVA1 mg /ml、百日咳桿菌1 × 1010個(gè)及Al(OH)3?2 mg) 進(jìn)行致敏。初次致敏5d 后強(qiáng)化致敏,將 0.5 mg OVA 溶解于1 ml 等滲鹽水注入大鼠背部,初次致敏第7天開始用 OVA 1 mg /ml 滴鼻,10μl /次,1次/d。
03
局部滴鼻法
造模方法:模型組和治療組致敏劑量以每側(cè)鼻孔 20μgOVA + 0.5mgAl(OH)3+0.1ml等滲鹽水,2 次/d,連續(xù)10d予豚鼠雙鼻孔噴滴。每次噴滴前,用 4% 利多卡因先噴鼻腔,以抑制鼻腔纖毛運(yùn)動(dòng),延長過敏原在鼻腔停留時(shí)間。持續(xù) 5 d 后,以1% OVA 等滲鹽水溶液,每側(cè)鼻腔 0.1~0.15 ml激發(fā),3 d /次,連續(xù)激發(fā) 11次。
優(yōu)點(diǎn)1:腹腔內(nèi)注射和皮內(nèi)注射致敏與AR的自然過程差別較大,而霧化吸入容易造成下呼吸道的致敏,激發(fā)后易引發(fā)哮喘。豚鼠經(jīng)鼻局部致敏和激發(fā)的方法,使模型較好的局限于變應(yīng)性鼻炎的表現(xiàn),避免了上述情況的發(fā)生。
優(yōu)點(diǎn)2:豚鼠在解剖和生理上的特點(diǎn),使其只能經(jīng)鼻呼吸,而不能經(jīng)口呼吸。一旦鼻腔發(fā)生阻塞,只能通過延長呼吸時(shí)間,尤其是吸氣相來代償,利用此特點(diǎn),在本模型中采用呼吸頻率來反映鼻腔氣道阻力,從而觀察到遲發(fā)相反應(yīng)中雙向鼻塞這一參數(shù)。
二、豚草花粉變應(yīng)原全身及局部攻擊法
造模方法:選取豚鼠,實(shí)驗(yàn)方法分為免疫接種和激發(fā)2個(gè)步驟。
①免疫接種:每只豚鼠用豚草花粉變應(yīng)原液 0.75 ml 與等量佛氏完全佐劑或不完全佐劑進(jìn)行人工免疫接種。第1次采用變應(yīng)原加弗氏完全佐劑,于腹腔注射 0.5 ml,四肢皮下( 腋下、腹股溝)各注射 0.25 ml 共1.5 ml,2周后改為豚草花粉變應(yīng)原加弗氏不完全佐劑,1次/周,連續(xù)2周。
②激發(fā):免疫后第 4 周行鼻腔過敏原激發(fā),配制0.5%豚草花粉變應(yīng)原等滲鹽水溶液,用加樣器滴入豚鼠雙側(cè)鼻孔(每側(cè)10μl) ,1次/d,連續(xù)5d 后改為隔天激發(fā)1次( 維持) 。
三、2,4-二硝基氯苯丙酮溶液滴鼻法
采用鼻腔內(nèi)滴入2,4-二硝基氯苯丙酮液的局部攻擊方法制作AR大鼠模型。
造模方法:于第7天和第14天鼻腔內(nèi)滴1% 2,4-二硝基氯苯丙酮液 0.1 ml,再于第28天將0.1% 2,4-二硝基氯苯丙酮液0.1ml滴入大鼠鼻腔進(jìn)行攻擊,造成大鼠 AR 模型,次日觀察,模型大鼠出現(xiàn)鼻紅、搔抓鼻周、頻繁噴嚏、大量清涕等典型 AR 的行為變化,而對照組無上述行為出現(xiàn),顯示造模成功。
四、2,4-二異氰酸甲苯酯( 2,4-toluene diisocyanate,TDI) 橄欖油溶液滴鼻法
造模方法:選用400g左右的健康豚鼠,將10%的TDI橄欖油溶液10μl,用加樣器滴入豚鼠雙側(cè)前鼻孔( 每側(cè)5μl) ,1 次 /d,連續(xù)5~7 d后,改為隔天給藥(維持給藥期)。
試驗(yàn)評價(jià)指標(biāo)
一、細(xì)胞因子
包括IL-4、IL-5、IL-6 和 IL-13、IL-17、TNF-α的檢測。
二、炎性細(xì)胞
包括檢測鼻中隔黏膜炎性細(xì)胞總數(shù)、炎性細(xì)胞面積總和、炎性細(xì)胞平均光密度總和、炎性細(xì)胞積分光密度總和以及炎性細(xì)胞平均黑度總和。
總結(jié)
各種屬的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對藥物的敏感性存在差異,不同的藥物致敏機(jī)制也不相同,在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求合理選擇。