實(shí)驗(yàn)性類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎動(dòng)物模型研究進(jìn)展

王樸

摘要：類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎是一種常見(jiàn)的致殘性疾病之一，病因未明。研究此類疾病的有效方法是建立、研究并應(yīng)用動(dòng)物模型通過(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)外類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎模型研究，總結(jié)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎動(dòng)物模型的類型。

關(guān)鍵詞：類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎；模型；綜述

中圖分類號(hào)：R255.6

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1007 - 2349（ 2015） 02 - 0075 - 04類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（ RA）是一種病因未明的慢性、以炎性滑膜炎為主的系統(tǒng)性疾病.其特征是手、足小關(guān)節(jié)的多關(guān)節(jié)、對(duì)稱性、侵襲性關(guān)節(jié)炎癥，經(jīng)常伴有關(guān)節(jié)外器官受累及血清類風(fēng)濕因子陽(yáng)性，可以導(dǎo)致關(guān)節(jié)畸形及功能喪失。滑膜細(xì)胞增生及纖維化、血翳形成、骨和軟骨損害引起的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎病理是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程[1-2]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)RA的病岡病機(jī)、病理學(xué)、免疫學(xué)特點(diǎn)等進(jìn)行了大量的動(dòng)物試驗(yàn)研究，并形成了一些較為成熟的動(dòng)物模型，本文對(duì)現(xiàn)階段幾種關(guān)節(jié)炎模型研究進(jìn)展進(jìn)行閘述。1 誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎1.1佐劑誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎佐劑是非特異性免疫增強(qiáng)劑，當(dāng)與抗原·起注射或預(yù)先注入機(jī)體時(shí)，可增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原的免疫應(yīng)答或改變免疫應(yīng)答類型.佐劑有很多種，包括Avridine、樸日斯烷、二甲基雙十八烷基銨溴化物、弗氏完全佐劑（CFA）和弗氏不完全佐劑（IFA）等。弗氏完全佐劑和弗氏不完全佐劑是目前動(dòng)物試驗(yàn)巾最常用佐劑。佐劑增強(qiáng)免疫應(yīng)答的機(jī)制是通過(guò)改變抗原的物理形狀，延長(zhǎng)抗原在機(jī)體內(nèi)保留時(shí)間，刺激單核吞噬細(xì)胞對(duì)抗原的遞呈能力，刺激淋巴細(xì)胞分化，增加擴(kuò)大免疫應(yīng)答能力。1.1.1 弗氏佐劑誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎模型（adjuvanl arthrilis，AA）AA由細(xì)菌學(xué)家Freund于20世紀(jì)50年代創(chuàng)立，義稱弗氏佐劑關(guān)節(jié)炎，是研究免疫性關(guān)節(jié)炎動(dòng)物模型的基本方法[3] AA發(fā)病機(jī)制主要是分子模擬理論。原發(fā)病變主要表現(xiàn)為早期致炎部位的炎癥反應(yīng)，繼發(fā)病變出現(xiàn)于致炎后10d左右，炎癥以踝關(guān)節(jié)為重，可侵及足墊、全足。病理學(xué)改變?yōu)榛は陆M織炎癥，滑膜增生，血管翳形成，軟骨破壞；4周左右關(guān)節(jié)紅腫減退，骨質(zhì)減少，新骨形成，關(guān)節(jié)間隙變窄，形成不可逆的關(guān)節(jié)改變免疫學(xué)特點(diǎn)是T細(xì)胞介導(dǎo)的慢性全身性免疫性炎癥，住AA潛伏期，CD8+T細(xì)胞及B細(xì)胞發(fā)揮作用[4]AA的發(fā)病同時(shí)受雙向性的神經(jīng)內(nèi)分泌免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)（neuroendocrine immunomodulation，NIM）調(diào)節(jié)。有研究證實(shí)，AA的發(fā)病過(guò)程中有氧化應(yīng)激反應(yīng)發(fā)生[5]，發(fā)病過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)度的TNF-α和IL -1β[6]。1.1.2佐劑角叉（菜）膠誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎模型（adjuvant.carrageenan - induced inflammation，ACⅡ） 此種模型需在動(dòng)物皮下注射完全弗氏佐劑，隨后在足跖皮下注射角叉（菜）膠誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎，角又（菜）膠是海藻中萃取的一種硫酸鹽粘多糖，可在鼠、兔、狗等動(dòng)物身上誘導(dǎo)產(chǎn)生關(guān)節(jié)炎，敏感系Sprague-Daw-ley雌性大鼠、Swiss和DBA/1小鼠。發(fā)病機(jī)制是由于巨噬細(xì)胞不能處理角叉（菜）膠，導(dǎo)致角叉（菜）膠在溶酶體內(nèi)積聚，引起炎癥反應(yīng)和細(xì)胞死亡。此模型伴隨有11-6、IL -8、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、前列腺素E（2）的升高，且這些作用都與NF -KBα、P38和c- jun有關(guān)[7]。有研究表明免疫反應(yīng)性神經(jīng)肽Y（NPY）和降鈣素基因相關(guān)肽（CGRP）參與此模型的免疫反應(yīng)[8]。1.1. 3蛋白多糖誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎（ proteoglycan - induced anhri-tis，PCIA） 人軟骨分離的蛋白多糖可以用于誘導(dǎo)易感小鼠如Balb/c和C3H小鼠關(guān)節(jié)炎。PCIA誘導(dǎo)方法是：軟骨蛋白多糖，用佐劑乳化后在O，21，d42注射于小鼠的腹腔，可誘導(dǎo)糜爛性關(guān)節(jié)炎[9-10]。考慮到人的PG的提取和純化的復(fù)雜性，有研究使用牛的PG，牛PG是高度關(guān)節(jié)炎基因，在雌性Balb/c小鼠引發(fā)100%發(fā)病率的關(guān)節(jié)炎[11]。注射乳化劑后，B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞應(yīng)答加劇[12]。B淋巴細(xì)胞在PCIA 中有雙重作用，既可以產(chǎn)生自身抗體，也可以作為抗原提呈細(xì)胞激活多糖蛋白特異性T淋巴細(xì)胞。IL-4和IL - 10可以調(diào)節(jié)和抑制關(guān)節(jié)炎[13]。有研究表明兩個(gè)非常重要的關(guān)節(jié)炎基因抗原決定簇，5/4E8和P135H，在此模型中發(fā)揮作用[14]。1.1.4油誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎（ oil - induced arthritis，OIA） 這是一種獨(dú)特的大鼠關(guān)節(jié)炎，將IFA（非常微弱的佐劑）單獨(dú)注射于DA大鼠（其他品系不行）皮下，14d出現(xiàn)OIA，關(guān)節(jié)腫脹較其他類型的關(guān)節(jié)炎輕。與CIA不同的是OIA不產(chǎn)生CⅡ的抗體。有研究比較了近交系DA大鼠與攜帶關(guān)節(jié)炎性PVG染色體片段的DA大鼠，對(duì)基因互補(bǔ)DNA（ cDNA）和信使RNA（ mRNA）的表達(dá)進(jìn)行分析測(cè)序。結(jié)果顯示：鼠抗原呈遞外源凝集素樣受體基因復(fù)合物（ APLEC）與易感性關(guān)節(jié)炎相關(guān)聯(lián)，人類APLEC和樹(shù)突狀細(xì)胞免疫受體基因（DCIR）與易感性抗CCP抗體（抗環(huán)瓜氨酸肽抗體）陰性的RA相關(guān)聯(lián)15]。1.1.5二甲基雙十八烷基銨（ DDA）溴化物誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎（ DIA） 二甲基雙十八烷基銨（DDA）是一種類脂和陽(yáng)離子表面活性劑，可以引起以多葉核白細(xì)胞和單核細(xì)胞流人注射部位并刺激嗜菌細(xì)胞系統(tǒng)為特點(diǎn)的炎癥反應(yīng)。當(dāng)皮下注射2mg溶于磷酸緩沖液的DDA溴化物時(shí)，可以在Lewis和DA大鼠中誘導(dǎo)多關(guān)節(jié)炎，但其發(fā)病率較低，炎癥嚴(yán)重程度較輕。而注射2mg混合IFA的DDA溴化物，則能誘導(dǎo)產(chǎn)生較嚴(yán)重的多關(guān)節(jié)炎。DIA發(fā)病機(jī)制是分子模擬機(jī)制，熱休克蛋白-65在疾病的發(fā)生發(fā)展中起重要作用[16]，發(fā)病依賴T細(xì)胞調(diào)節(jié)，組織學(xué)表現(xiàn)為發(fā)病關(guān)節(jié)部位細(xì)胞浸潤(rùn)，滑膜充血，肉芽組織增生，軟骨破壞和骨質(zhì)變形等。1.1.6 Avridine誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎（Avridine - induced arthritis，AIA） 在鼠尾注射焦點(diǎn)黏附激酶（FAK）乳化的Avridine，可在易感品系（如LEW大鼠）引起關(guān)節(jié)炎。在病程中T細(xì)胞對(duì)疾病的發(fā)展起關(guān)鍵作用，雌性較雄性的癥狀更嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示性染色體參與調(diào)節(jié)這種性別差別，但性激素同樣調(diào)節(jié)這種反應(yīng)。且有研究顯示裸鼠對(duì)Avridine誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎有抵抗性[17]。1.1.7樸日斯烷誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎（ pristane - induced arthritis.PIA） 早期制作的RA模型是通過(guò)皮下注射懸浮在礦物油中的分支桿菌的細(xì)胞壁，因?yàn)榉种U菌的細(xì)胞壁和礦物油都是致關(guān)節(jié)炎物質(zhì)，后來(lái)人們將礦物油中提取樸日斯烷直接注射，無(wú)需注射分支桿菌的細(xì)胞壁，制作了大鼠關(guān)節(jié)炎模型。模型主要依賴的是T細(xì)胞的激活。血清學(xué)指標(biāo)顯示：IIJ -6在急性期升高。有研究證實(shí)，PIA模型小鼠異常toll樣受體（TLR）3信號(hào)在發(fā)病機(jī)制中起必不可少的作用，其與miRNA可以協(xié)調(diào)信號(hào)傳導(dǎo)途徑。并證實(shí)了MIR - 26A在大鼠巨噬細(xì)胞內(nèi)靶向負(fù)調(diào)控TLR3[18]。有資料顯示，樸日斯烷誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎（ PIA）小鼠染色體7上的Cia4基因與調(diào)節(jié)疾病的嚴(yán)重程度和關(guān)節(jié)損傷有關(guān)[19]。1.2 非佐劑誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎1.2.1 膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎（Collagen - induced arthritis，CIA）膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎是Trentham等ii20于1977年創(chuàng)立，小牛、雞、豬、大鼠和人的Ⅱ型膠原（ collagen typeⅡ，CⅡ）均能引起關(guān)節(jié)炎，選擇的動(dòng)物一般為嚙齒類和靈長(zhǎng)類，小鼠用異種CⅡCFA于尾根部皮內(nèi)注射，21d后腹腔注射，、大鼠用異種或同種CⅡ與不完全弗氏佐劑（incomplele Freund's adjuvant，IFA）多部位皮內(nèi)注射，1周后腹腔注射[21-22]。CIA的發(fā)病典型的關(guān)節(jié)炎體征，小鼠出現(xiàn)在致炎后24d左右，36d左右最嚴(yán)重[20]，大鼠14 d左右，21d左右最嚴(yán)重。后足踝關(guān)節(jié)最常受累，腫脹一般持續(xù)5～8周，最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)的畸形。CIA是非感染性炎癥，其他組織學(xué)檢查正常[20]。近期研究表明，CIA模型的發(fā)病機(jī)制與調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和骨骼系統(tǒng)的信號(hào)接頭蛋白SH3BP2相關(guān)，此蛋白通過(guò)提高巨噬細(xì)胞的活化和破骨細(xì)胞形成增強(qiáng)炎癥和骨質(zhì)流失[23]。另有研究表明，趨化因子受體CXCR6通過(guò)兩種T細(xì)胞的細(xì)胞因子極化效應(yīng)在關(guān)節(jié)炎的發(fā)病中起重要作用[24]。1.2.2 卵蛋白誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎模型構(gòu)造時(shí)，將雞卵蛋白溶液（ 20 mg/mL）、卡介苗和福氏不完全佐劑（三者比例1：2：1）混合在1500 r/min勻漿器下制成混合乳劑，注入動(dòng)物背部皮下致敏，每次l mL，每周1次，連續(xù)3周致敏，末次注射后l周，向膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)注入5mg溶解的卵蛋白。模型的病理改變主要有滑膜增生、血管翳形成和軟骨及骨破壞。Trauner等[25]的研究表明，此模型的發(fā)病機(jī)制主要是由于關(guān)節(jié)內(nèi)抗原的持續(xù)存在，刺激滑膜細(xì)胞分泌抗體，形成抗原一抗體- C3復(fù)合物，使滑膜炎持續(xù)存在，滑膜增生和血管翳形成。1.2.3鏈球菌細(xì)胞壁誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎（Streptococcal cell wall -induced arthritis，SCWA） 來(lái)自于A群鏈球菌和其他幾種細(xì)菌的細(xì)胞壁肽聚糖一多聚糖水懸液，腹腔注射于敏感大鼠品系，如I，F(xiàn)，W系，可誘導(dǎo)產(chǎn)生嚴(yán)重的侵蝕性關(guān)節(jié)炎[26]。模型通過(guò)注射抗原激發(fā)全身免疫反應(yīng)，主要集巾在關(guān)節(jié)腔，注射幾小時(shí)后，IL- la、TNP-a及IL-6部有很高的表達(dá)。且有研究顯示，其發(fā)病途徑與p38 MAPK（絲裂原活化蛋白激酶）有關(guān)[27]。scw誘導(dǎo)的小鼠關(guān)節(jié)炎模型可以用易感種群小鼠如Balb/c，DBA/1和C3H小鼠建立scw關(guān)節(jié)炎模型。改進(jìn)后的模型是在小鼠關(guān)節(jié)腔一次或多次注射scw片段（n≥3），可導(dǎo)致慢性關(guān)節(jié)炎發(fā)生[28]。Lewis大鼠是最敏感的品系，Balb/e是易感的小鼠品系。C57BL/6是抵抗的品系，不能通過(guò)此種方法誘導(dǎo)產(chǎn)生關(guān)節(jié)炎、1.2.4酵母多糖誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎模型（zVmosan - induced arthri-tis.ZIA） 酵母多糖誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎模型由關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射酵母聚糖誘導(dǎo)產(chǎn)生。ZIA的發(fā)展與關(guān)節(jié)蛋白聚糖合成減少和活性丟失有關(guān)。有研究顯示此模型發(fā)病過(guò)程中有產(chǎn)生IL -17的輔助性T（Th17細(xì)胞）增加的現(xiàn)象，且視黃酸相關(guān)的孤兒核受體（ROR1γt）參與Th17細(xì)胞的調(diào)節(jié)[29]。另有研究顯示，激光療法可有效降低炎癥部位損傷，抑制活化的蛋白酶[30]。