卵白蛋白激发的哮喘模型

来源:《常见人类疾病动物模型的制备方法》 发布时间:2019年11月19日 浏览次数: 【字体: 收藏 打印文章

1.豚鼠模型

【操作步骤】选用健康雄性豚鼠,体重300~500g,腹腔注射10%卵白蛋白生理盐水溶液10ml,使豚鼠处于致敏状态,2周后以10%卵白蛋白生理盐水溶液雾化吸入20min,诱发豚鼠哮喘发作。也可选用200~300g豚鼠,雌雄不限,于第1d和第8d,将0.5%卵白蛋白生理盐水10ml腹腔注射,第16~20d将致敏的鼠置于密闭容器内,用1%卵白蛋白气雾激发,使动物暴露在卵白蛋白气雾中10~30min,直至出现哮喘为止。

【结果分析】制模过程中豚鼠出现气喘,咳嗽。病理表现包括:毛细血管扩张,嗜酸性粒细胞浸润,腺体分泌活动亢进。该种模型的最大缺点是豚鼠对鸡卵蛋白(OVA)反应的个体差异很大。少数豚鼠可能不出现哮喘反应,而一些动物则可发生急性过敏性休克。

2.大鼠模型

【操作步骤】成年雄性Brown-Norway大鼠,SD或Wistar大鼠。1ml生理盐水含OVA 1mg、A1(OH)3 100mg于第1d和第8d进行腹腔注射,从第14d开始雾化吸入1%OVA约3~5d。激发后3~5min产生速发相反应,2~4h产生迟发相反应,6h肺部出现肺水肿及中性粒细胞聚集,随后多种细胞包括中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、淋巴细胞浸润,24h主要为嗜酸性粒细胞。

而非致敏大鼠肺泡灌洗液(BALF)中主要是肺泡巨噬细胞(95%)和单核细胞。一次激发后18~24h大鼠气道高反应性(AHR)增加,幅度约为7~10倍,激发后5天气道高反应性恢复正常。多次激发可延长AHR持续时间(激发后5天仍有,这时BALF中炎性细胞改变已不明显),但不能使AHR进一步增加或使炎症反应加重。

【结果分析】大鼠品系纯过敏反应由IgE介导,对抗原反应较为一致,容易产生迟发性哮喘反应(70%~80%),迟发性反应出现时间与哮喘患者接近,并有嗜酸性粒细胞浸润和气道反应性增加。近年大鼠模型使用逐渐增多,国外多用Brown-Norway大鼠,国内使用SD或Wistar大鼠,一般选择雄性大鼠。发生呼吸急促,严重者呼吸减慢或节律不齐,轻度发绀,四肢瘫软、行动迟滞或俯伏不动,反应迟钝,连续激发后,大鼠体重减轻,毛色失去光泽。本模型适用于特异性抗原抗体的研究,有速发和迟发双向反应。

3.小鼠模型

BALB/c小鼠,6~8周龄,雌性,体重20~25g,随机分为4组。分别将0、10、100、1000μg剂量的鸡卵蛋白(OVA, Grade V,  Sigma)加40mg氢氧化铝溶于pH7.4的PBS 0.2ml中,于第0、7、14d分别给4组小鼠腹腔内注射。第15~20d为雾化激发阶段,将小鼠放入雾化吸入箱,通过雾化发生器雾化吸入5%OVA生理盐水液,每天1次,每次20min,共6d,小鼠出现烦躁不安、呼吸急促、腹肌痉挛、两便失禁为阳性反应。雾化动力由5L/min的压缩空气提供。在最后一次激发24h后眼球取血,处死动物,血标本4℃1800转/分离心15min,血清分装后-20℃保存。OVA特异性抗体IgE、IgG2a的测定使用ELISA检测试剂盒。

【结果分析】由于小鼠免疫遗传背景较为清楚,便于探讨哮喘气道炎症反应及AHR产生的免疫和遗传机制,用小鼠制作哮喘模型迅速增加。其制作往往需要多次致敏并多次激发,激发后血清 IgE升高,肺血管周围及支气管周围Eos浸润,24~48h支气管肺泡灌洗液(BALF)中Eos明显增加,不同品系小鼠对OVA的免疫反应不同。由于小鼠体积小,操作不便,自主呼吸时肺功能测定有一定技术难度,机械通气时对技术要求也很高,在一定程度上限制了其使用。此外因气道狭小,雾化给药产生的雾滴易造成气道阻力升高,大多数不得已情况下使用静脉给予乙酰胆碱等测定气道反应性。

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