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标识符 CSTR:16397.09.0G02001122
资源中文名称 过敏性哮喘诱导模型
资源英文名称
疾病概述 过敏性哮喘(以下简称哮喘)属于I型超敏反应又被称作变态反应,病变主要表现在肺支气管,是以可逆性支气管痉挛和气道高反应性为特点的慢性炎症。病理表现为以嗜酸性粒细胞为主的炎细胞在肺组织大量浸润,杯状细胞增生、黏液过度分泌及气道重塑等。近年来,世界范围内哮喘发病率逐年攀升,对人类健康危害极大,哮喘研究日益受到重视, 作为哮喘机理及药物等研究的必备工具—动物模型发挥着重要的作用,模型的发展直接影响哮喘研究的进步。过敏性哮喘发病机制即I型超敏反应是该病模型的造模基础,在此基础上研究者根据研究目的选择不同的模型动物,卵蛋白、尘螨、花粉等不同变应原,哮喘发作、气道高反应性等不同阶段和气道阻力、Penh等不同指标检测方法及麻醉、清醒等不同动物生理状态,构建多种类型的模型。目前过敏性哮喘动物模型多样化且各有利弊,合理的选择是获得优秀研究成果的保证。
实验动物背景信息
模型制作方法

1. 实验动物

雄性SPF级挪威褐鼠,6 ~ 8周龄,体重140 ~ 150 g。

2. 模型构建

1)抗原致敏

挪威褐鼠按OVA混合Al(OH)3干粉(10+100mg/只)致敏液于第0天(d 0)和第5天(d5)在每只动物背部选取2点进行皮下注射,每点均注射0.2ml。

3)抗原激发过敏反应

于致敏后第35天将挪威褐鼠一起放入雾化箱中,雾化箱放入二级生物安全柜中将5% OVA 5mL加入压缩雾化吸入机,雾化吸入10分钟完成激发。激发完成后立即将挪威褐鼠转移至体积描记器中开始记录呼吸参数,持续记录16 h。

模型表型数据

1.特异性IgE结果

  由表1可以看出,除OVA 0.01组,OVA 0.1、OVA 1、OVA 10、OVA 0.1 + Al(OH)3 100、OVA 1 + Al(OH)3 100、OVA 10 + Al(OH)3 100、OVA 1 + Al(OH)3 52、OVA 1 + Al(OH)3 4、OVA 10 + Al(OH)3 gel 4组血清IgE含量与正常对照组相比均显著升高(P < 0.05),且随OVA剂量增大,IgE含量升高,加入佐剂组比单纯OVA组抗体含量高。OVA 10 + Al(OH)3 100组与OVA 10 + Al(OH)3 gel 4组的IgE含量无显著差异,均较其他组高,以OVA 10 + Al(OH)3 100组为最高。如表1、2,OVA 10组与相当于其1 % OVA含量但加入了一定佐剂的OVA 0.1 + Al(OH)3 100组产生的抗体含量相当,且滴度相同,无统计学差异。从图1模型组(OVA 10 + Al(OH)3 100组为代表),IgE含量随时间变化曲线可以看出,致敏后IgE水平呈现时间依赖性增长,在第1周内与正常对照组无明显差异,1周后IgE水平开始快速升高,在第2周内剧烈增长,2周后涨幅变缓慢呈现稳定的持续增长,在第5周达最高值,d 38时略有下降。

 

Fig. 1 The curve of IgE content changes over time

1 IgE含量随时间变化曲线

 

Tab. 1 The influence of different sensitization methods to day35 IgE content

1 不同致敏方法对d 35 IgE含量的影响

Group

IgE content

Normal control group

0.05±0.01

OVA 0.01

0.05±0.03

OVA 0.1

0.13±0.06*

OVA 1

0.39±0.17*

OVA 10

1.66±0.42*

OVA 0.1 + Al(OH)3 100

1.78±0.35*

OVA 1 + Al(OH)3 100

2.08±0.32*

OVA 10 + Al(OH)3 100

2.80±0.33*

OVA 1 + Al(OH)3 52

2.29±0.14*

OVA 1 + Al(OH)3 4

2.31±0.13*

OVA 10 + Al(OH)3 gel 4

2.61±0.17*

 

Tab. 2 The IgE titer of the day 35 sera of OVA 10 and OVA 0.1 + Al(OH)3 100 groups

2 OVA 10OVA 0.1 + Al(OH)3 100d 35IgE滴度

Group

IgE titer

 

Value

Range

OVA 10

409600±0.00

409600-409600

OVA 0.1 + Al(OH)3 100

409600±0.00

409600-409600

 

2.哮喘发作全过程记录结果

  正常对照组激发后的Penh曲线在16 h内较稳定,没有明显波动(图2A)。其Penh限值为1.140.90+3*0.08),大于1.14即为Penh值升高。与正常对照组相比(图2B),致敏组(OVA 10 + Al(OH)3 100组为代表)激发后Penh值立即升高,其Penh曲线在前1 h内有明显上升(图3B)。之后曲线有轻度下降,再开始剧烈上升达峰值后剧烈下降再缓慢下降至基线水平(图3A)。如表3所示,单一OVA 0.1mg10mg致敏,激发后均出现气道反应。低剂量时仅有EAR,随剂量增加,反应加重,LAR发生的比例增加。加入Al(OH)3佐剂致敏后反应进一步加强,EARLAR都出现的动物可达半数以上。如表4所示,正常对照组和OVA 10 + Al(OH)3 100OVA 10 + Al(OH)3 gel 4组的EAR峰值和LAR峰值都有差异,两个模型组没有差异。两个模型组的EAR面积、LAR持续时间、LAR面积也无明显差异。OVA 10 + Al(OH)3 100组连续出现EARLAR的动物数为整组6

Fig.2 The Penh running average curve of normal control group

2 正常对照组Penh移动平均曲线

 

Fig.3 The Penh running average curve of OVA 10 + Al(OH)3 100 group

3 OVA 10 + Al(OH)3 100Penh移动平均曲线

Tab.3 The count of EAR and LAR

3 EARLAR应次数统计

 

Grops

Only EAR

Only LAR

Both EAR and LAR

Normal control group

0/6

0/6

0/6

OVA 0.01

0/6

0/6

0/6

OVA 0.1

1/6

0/6

0/6

OVA 1

1/6

0/6

2/6

OVA 10

1/6

0/6

2/6

OVA 0.1 + Al(OH)3 100

1/6

0/6

5/6

OVA 1 + Al(OH)3 100

0/6

0/6

4/6

OVA 10 + Al(OH)3 100

0/6

0/6

6/6

OVA 1 + Al(OH)3 52

1/6

0/6

4/6

OVA 1 + Al(OH)3 4

1/6

0/6

5/6

OVA 10 + Al(OH)3 gel 4

1/6

0/6

5/6

Tab.4 The EAR and LAR of OVA 10 + Al(OH)3 100 and OVA 10 + Al(OH)3 gel 4 groups

4 OVA 10 + Al(OH)3 100OVA 10 + Al(OH)3 gel 4EARLAR

Group

EAR Peak

EAR AUC

LAR Peak

LAR Duration /h

LAR AUC

Both EAR and LAR

normal control

1.34±0.14

——

2.00±0.22

——

——

0/6

OVA 10 + Al(OH)3 100

7.54±1.25*

170.50±76.11

20.78±10.87*

7.58±2.18

2656.00±590.36

6/6

OVA 10 + Al(OH)3 gel 4

13.26±7.10*

227.50±167.92

15.19±2.53*

7.83±4.18

1787.20±1110.75

5/6

3. 肺组织病理检测结果

  如图4与正常对照组相比(图4C、D),OVA 10 + Al(OH)3 100组(图4A、B)显示血管充血,肺组织有灶性出血,肺泡间隔增宽,肺泡腔内有渗出,分泌物增多(箭头所示),且以嗜酸性粒细胞为主的炎细胞也增多,提示造模成功,符合哮喘时有以嗜酸性粒细胞浸润为主的炎症的特点

Fig.4 The HE staining of left lung on day 38

4 38天左肺HE染色结果

动物模型的评价与验证 哮喘反应(速发相和迟发相)、病理改变(包括肺炎细胞浸润和黏液分泌等)、血免疫指标(血清IgE及相关免疫细胞及细胞因子)等。
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合作方式
相关文章 陶婧婧,徐燕锋,韩云林,徐玉环,秦川,高虹,张星东 . 清醒挪威褐鼠过敏性哮喘发作全程记录模型. 中国比较医学杂志, 2015,06.
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