做哮喘动物模型这些年，AAV-IL13是我见过最高效便捷的一种
上海和元生物技术（集团）股份有限公司
支气管哮喘（Asthma，简称哮喘）是一种以气道炎症、气道高反应性和气道重塑为特征的慢性呼吸系统疾病，全球有超过3亿患者受其困扰。其中重症哮喘患者病情反复、激素应答不佳，始终是临床诊疗的难点，也是呼吸领域药物研发的重点方向。为了深入解析哮喘发病机制并筛选潜在治疗靶点，建立能够真实模拟人类疾病特征的动物模型至关重要。
目前构建哮喘动物模型主要以致敏剂诱导为主，最常见的方式包括以下几种：
卵清蛋白（Ovalbumin，OVA）致敏哮喘模型
该方式经典但操作繁琐，需多次致敏和激发，且与人类过敏性哮喘的致敏途径以及病理特征存在一定差距。
屋尘螨（House dust mite，HDM）致敏哮喘模型
该方式更接近自然吸入暴露，但造模周期较长且个体差异较大，因此近年来在科研中使用频率有所下降。
脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）致敏哮喘模型
LPS可通过激活多条信号通路，高效诱导细胞因子的合成与释放，从而激发炎症反应，加重气道高反应性。然而LPS单独诱导的哮喘模型炎症持续时间有限，且个体差异较大，因此不常单独使用，常作为佐剂与OVA合用。
近年来，腺相关病毒（AAV）载体技术的发展为哮喘模型的构建提供了全新的思路。AAV具有非致病性、不整合宿主基因组、免疫原性极低、安全性高等优势，是体内基因递送的重要工具。研究人员利用AAV在实验动物的特定部位表达某些致病基因，能够高效构建对应的疾病模型。
IL-13是驱动哮喘Th2型炎症、黏液高分泌、气道重塑的核心细胞因子，是重症哮喘的关键致病通路。Boehringer Ingelheim的研究团队选择具有肺脏靶向性的AAV血清型，通过气管内注射递送IL-13过表达载体，在小鼠肺部精准诱导哮喘病理表型。
AAV造模方法
造模效果评估
1、表型验证：诱导重症哮喘的核心病理特征
实验设置了1E+10、3E+10、9E+10、2.7E+11 vg四个AAV剂量梯度。在AAV注射21天后，小鼠肺部展现出与临床重症哮喘高度吻合的病理表型：
气道炎症细胞浸润
支气管肺泡灌洗液（BALF）中总免疫细胞数量显著增加，其中以嗜酸性粒细胞（Eosinophils）和中性粒细胞（Neutrophils）的增加最为剧烈，淋巴细胞也有一定程度增加；同时，嗜酸性粒细胞关键趋化因子Ccl11（Eotaxin-1）在肺部呈现剂量依赖性上调。
杯状细胞化生与黏液分泌增加
肺组织PAS染色（糖原染色）显示，AAV-IL13处理的小鼠气道上皮发生强烈的杯状细胞化生（Goblet cell metaplasia）和黏液过度分泌，高剂量下甚至引发严重的黏液栓塞；粘蛋白基因Muc5ac的表达量显著上调。
2、群转录组特征：与经典哮喘模型高度吻合
对9E+10 vg剂量组的小鼠进行RNA-Seq分析发现，AAV-IL13诱导了1535个显著差异表达基因（1017个上调，518个下调）。
经典哮喘标志物高度富集
上调最显著的25个基因里，有16个已被明确证实与哮喘相关，包括Clca3、几丁质酶家族（Chia、Chi3l4、Chi3l3）、Arg1、Ccl11、Muc5ac等经典哮喘标志物。
特异性“Switch-on”基因
发现4个在正常肺部几乎不表达、在IL-13刺激下强行开启表达的基因——Retnlb、Mrgprg、Sprr2a3、Gm13183。
哮喘核心免疫通路富集
通路富集分析显示，差异基因集中在粒细胞黏附渗出、T细胞活化信号、趋化因子信号等哮喘核心免疫通路，完全符合IL-13介导的病理机制。
与经典哮喘模型高度相关
AAV-IL13模型的基因表达谱与HDM模型（R = 0.556）、OVA模型（R= 0.524）呈现良好的相关性。
3、药理验证：可稳定响应靶向药物与激素干预
研究人员在AAV-IL13模型上测试了抗IL-13抗体和地塞米松（Dexamethasone）的治疗效果：
抗IL-13抗体可显著降低BALF中IL-13下游生物标志物Periostin、Tarc（Ccl17）和Ccl11的水平，有效抑制嗜酸性粒细胞浸润，整体效果与地塞米松相当，且对Ccl11的抑制作用优于激素；
地塞米松对中性粒细胞的抑制效果更显著；
两种药物均轻度减少气道黏液分泌。
AAV-Il13处理诱导小鼠哮喘样表型（Strobel B, et al., Am J Respir Cell Mol Biol, 2015）
和元助力
和元生物深耕呼吸系统领域AAV技术服务，具有完备的呼吸系统靶向性AAV产品，包括但不限于血清型AAV-LungM3（ATⅡ亲嗜性）、AAV-LungX（肺内皮亲嗜性）、AAV-GC09（鼻黏膜亲嗜性）以及最常用的AAV6.2ff、AAV6等。此外，和元还能提供多种呼吸系统疾病造模AAV产品，包括用于构建哮喘动物模型的AAV-IL13，助力疾病机制研究与新药研发。
参考文献
[1] 罗世雄, 张赛, 陈慧. 常见哮喘动物模型的建立方法与评价研究进展. 实验动物与比较医学. 2025, 45(2): 167-175.
[2] Strobel B, Duechs MJ, Schmid R, et al. Modeling Pulmonary Disease Pathways Using Recombinant Adeno-Associated Virus 6.2. Am J Respir Cell Mol Biol. 2015;53(3):291-302.
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