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类风湿性关节炎动物模型CIA建立

人阅读 发布时间:2018-12-11 15:40

一)佐剂性关节炎(AA)的动物模型
1.模型概述: 此模型是细菌学家Freund于50年代创立,又称福氏佐剂关节炎,福氏佐剂分为完全佐剂(CFA)和不完全佐剂(IFA)。福氏佐剂是将液体石蜡与无水羊毛脂按2:1或6:4比例混合的混合液1ml,高压灭菌,加入8O℃ 灭活1h的减毒卡介苗或干燥结核菌10 mg制成。不加卡介苗的为不完全佐剂。
2.模型制备:造模多采用大鼠,足跖部皮下注射法:将液体石蜡高压灭菌,BCG 80℃ 灭活1h,把BCG加入液体石蜡配成10 g•L-1的乳剂,充分碾磨、混匀,即得CFA,于大鼠左后足跖皮内注射CFA 01ml致炎[1515]。原发病变主要表现为致炎局部的炎症反应,续发病变一般于致炎后10~20天左右出现,20天左右达到高峰,病理改变为滑膜下组织炎症,滑膜增生,血管翳形成。软骨破坏。4周后,关节红肿减退,骨质减少,新骨形成,关节间隙变窄。形成不可逆的关节改变。
(二) Ⅱ 型胶原诱导的关节炎(CIA)模型
1.模型概述:CIA模型是Trentham等1977首次建立的实验性关节炎动物模型,20世纪80年代至90年代初期,国外大量重复实验并在临床表现、病理组织学和免疫学等方面进行了广泛深入的研究。鸡、小牛、大鼠的Ⅱ型胶原(CⅡ)均能引起关节炎。选择的动物一般为啮齿类和灵长类。CⅡ大量存在于关节软骨中,同时也存在于视网膜和玻璃体中,CⅡ是一种与免疫系统隔绝的蛋白质,但在某些病理条件下可作为一种自身抗原呈现出来。Trenthem首次发现50%的RA患者血清中存在有抗CⅡ的自身抗体,这表明CⅡ可诱导体内产生关节炎性质的自身免疫反应。根据这些理论人们用CⅡ免疫大鼠或小鼠,从而成功地建立了ClA模型。
      以Ⅱ型胶原免疫所致动物有两个要素,一是保持Ⅱ型胶原的自然状态,即完整的三股螺旋,另外就是有佐剂的参与。Ⅱ型胶原可以是同种的,也可以是异种的。Ⅱ型胶原免疫诱发关节炎的产生和发展都依赖于自身T 细胞和B细胞的激活。去除T 细胞或去除B细胞,动物都不能用Ⅱ型胶原免疫诱发关节炎病变。
2.模型制备:Ⅱ型胶原诱导的关节炎模型是DE Trentham 等于1977年创立的,将纯化的天然胶原溶于0.1M 的醋酸制成浓度1mg/ml的溶液,与等量的福氏佐剂或不完全佐剂混合成稳定的乳剂。用1ml乳剂分4~6个部位注射大鼠背部皮内,注射部位会出现小溃疡(在7~1O天后自愈),21天后,可将0.5mg胶原溶于0.5ml 1M 的醋酸中注入大鼠腹腔再次免疫。初次注射后14~60天后,出现关节红肿,通常发生于关节远端,后足踝关节是zui常累的部位。CIA 急性期病理改变可分为两期,免疫1O天后,关节内只有一些纤维沉积物而滑膜细胞无改变,12天后,肉眼可见踝关节红肿,2O% 的膝关节出现红肿.光镜下滑膜细胞增多.层数增至3~7层,并向软骨骨面爬行,滑膜及滑膜下组织有纤维沉积。电镜下则见滑膜细胞变圆。细胞间接触减少,丝状伪足增多.细胞内溶酶体和内质网增大、增多。19天后进入第二期。增生滑膜由6~10μm 增厚至200~250μm,形成血管翳,其中有大量单核细胞、多形核巨细胞、巨噬细胞,在微血管周围形成微脓肿,可见到单核细胞侵入软骨连接处的软组织。6~7周后,炎症进入慢性期,水肿仍存在,浸润的细胞以CD 的T 细胞为主,关节内出现瘢痕,颗粒状增生组织,软骨及软骨下骨被破坏,zui后(6个月),导致关节强直。
(三)卵蛋白诱导性动物模型
 
模型制备:鸡卵蛋白溶液(20mg/ml)、卡介苗和福氏不完全佐剂(三者比例lml:2ml:lm1)混合在1500r/min匀浆器下制成混合乳剂。将混合乳剂1ml在兔肩胛间区分5个部位皮下注射,2周及4周分别加强免疫1次,然后双膝关节腔内各注射5mg卵蛋白。病理学观察发现,在双膝注射卵蛋白后第1天关节直径和表面温度大幅度上升.以后缓慢下降,至14~21天后达到平台期。镜下可观察到滑膜细胞明显增生,排列紊乱并有WBC 浸润,淋巴细胞大量增生,纤维组织亦增生,部分软骨缺损。其免疫过程大致为,在致敏兔关节腔内注射一定量抗原后,产生的免疫复合物沉积在关节滑膜上,注射后数小时,滑膜上大量多核细胞浸润。然后诱导细胞介导的免疫反应,引起大量单核细胞浸润,从而形成慢性滑膜炎、滑膜增生,淋巴细胞生发中心形成针对免疫抗原的独特性抗体。随后,关节软骨上生成血管翳,侵蚀骨和软骨,其病理过程类似RA。
(四)PIA
      PIA是以体液免疫和细胞免疫异常为特征的血清阳性的实验性关节炎,是由CD4 T细胞介导,Pristante使多克隆T细胞扩增,进一步引起淋巴结变,浸润滑膜。因此选择性T细胞浸润炎症性关节是PIA易感性的重要因素。
(五)DIA
     由DDA诱导的关节炎大鼠也是研究关节炎的动物模型。当皮下注射2 mg溶于PBS的DDA时,可以在Lewis和DA大鼠中诱导多关节炎,但发病率低,病情严重程度较轻;而注射2 mg混合非完全弗氏佐剂的DDA,能诱导严重多关节炎,Lewis大鼠发病率为100%。DIA组织学表现为关节部位细胞浸润,滑膜充血,肉芽组织增生,软骨破坏和骨质变形。用DIA大鼠淋巴细胞能成功转移同系鼠发生多关节炎。
(六)ACII
     为佐剂角又菜胶诱导的关节炎动物模型,其诱导的方法是:以小鼠为例,在实验条件下。选择有效、敏感小鼠,先在皮下注射CFA,随后在不同时间,于足跖皮下注射角叉菜胶。实验表明,大鼠与小鼠之间对免疫诱导的应答不同,在DAB/1小鼠表现为足爪及踝关节的肿胀,于注射角叉菜21d后更明显,不依赖于应用炎性剂的特点,其组织病理变化与大鼠相似,都有皮下充血、淋巴细胞浸润及肉芽肿的形成。ACⅡ模型主要用于炎**物的筛选等。

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