類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎實(shí)驗(yàn)性動(dòng)物模型研究進(jìn)展

李利青，張 逢，彭馥芝，羅前穎，李 鑫，劉 良,3

(1.右江民族醫(yī)學(xué)院桂西高發(fā)病防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 百色 533000；2.湖南中醫(yī)藥大學(xué)中藥粉體與創(chuàng)新藥物省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(培育基地)，湖南 長(zhǎng)沙 410208；3. 澳門科技大學(xué)中藥質(zhì)量研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó) 澳門 999078)

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)是一種以慢性、對(duì)稱性、多關(guān)節(jié)病變?yōu)樘卣鞯淖陨砻庖咝约膊。饕憩F(xiàn)為滑膜炎、軟骨及骨破壞。遺傳因素(如易感基因HLA-DRB1)是影響RA的主要因素(約占60%)，40%是吸煙、飲食、環(huán)境等非基因因素。RA的發(fā)生發(fā)展與細(xì)胞因子之間的相互調(diào)控失衡有關(guān)：自身抗原持續(xù)作用，打破正常機(jī)體的免疫耐受，免疫細(xì)胞(如T細(xì)胞)異常激活與分化，釋放多種促炎因子，激活B細(xì)胞分泌自身抗體，使關(guān)節(jié)部位免疫復(fù)合物過度形成并持續(xù)處于慢性炎癥狀態(tài)。早期RA以滑膜炎為主，出現(xiàn)紅腫熱痛經(jīng)典炎癥表現(xiàn)，持續(xù)性滑膜炎導(dǎo)致滑膜細(xì)胞快速分裂增殖，逐漸形成增厚的血管翳。晚期RA關(guān)節(jié)部位有大量的免疫細(xì)胞及相關(guān)酶浸潤(rùn)，致軟骨和骨破壞，關(guān)節(jié)功能受損[1-2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，RA的全球患病率為0.5%-1%，女性患者多發(fā)于男性，死亡率通常是正常人的2倍，被列為全球致殘的危害疾病之一[1, 3]。RA病因不明，發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，尚無特效治療藥物，一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。動(dòng)物模型很大程度上模擬了RA的致病因素和疾病特點(diǎn)，是研究發(fā)病機(jī)制和藥物研發(fā)的重要工具。目前，RA動(dòng)物模型主要是以嚙齒類大小鼠為研究對(duì)象，其優(yōu)勢(shì)在于遺傳背景穩(wěn)定，操作方便且經(jīng)濟(jì)。根據(jù)模型造模情況，大致可將RA動(dòng)物模型分為誘導(dǎo)型和自發(fā)性轉(zhuǎn)基因型。本文對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行歸納總結(jié)，著重選擇最具有代表性的RA動(dòng)物模型，全面系統(tǒng)地從RA實(shí)驗(yàn)性動(dòng)物模型的構(gòu)建方法、免疫機(jī)制、致病靶點(diǎn)、疾病特點(diǎn)等方面展開論述，同時(shí)對(duì)這些實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)型動(dòng)物模型進(jìn)行綜合比較，以期為合理選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型作為RA的基礎(chǔ)研究與藥物研發(fā)提供依據(jù)和參考。

1 誘導(dǎo)型RA動(dòng)物模型

誘導(dǎo)型RA動(dòng)物模型是根據(jù)動(dòng)物品系和發(fā)病特點(diǎn)選擇不同的造模物質(zhì)，采用不同的免疫方法進(jìn)行誘導(dǎo)，常見的有外源性抗原佐劑誘導(dǎo)型(adjuvant-induced arthrtis，AIA)、內(nèi)源性抗原Ⅱ型膠原誘導(dǎo)型(collagen Ⅱ-induced arthritis，CIA)、在CIA基礎(chǔ)上發(fā)展的膠原抗體誘導(dǎo)型(collagen antibody-induced arthritis，CAIA)、非免疫原性物質(zhì)降植烷誘導(dǎo)型(pristane-induced arthritis，PIA)及鏈球菌胞壁誘導(dǎo)型(streptococcal cell wall-induced arthritis，SCWIA)。不同誘導(dǎo)型RA動(dòng)物模型所反應(yīng)的RA特征和免疫機(jī)制也有所不同。

1.1 佐劑誘導(dǎo)型AIA模型AIA最早由細(xì)菌學(xué)家Pearson CM于1956年在大鼠上建立，是較早使用的經(jīng)典RA動(dòng)物模型，廣泛用于RA致病機(jī)理研究與抗關(guān)節(jié)炎藥物評(píng)價(jià)[4]。AIA通過大鼠尾根部或足跖部皮下注射含有滅活分枝桿菌或減毒卡介苗的完全弗氏佐劑(complete Freund’s adjuvant，CFA)進(jìn)行免疫誘導(dǎo)。早期造模選用的主要是近交系Lewis大鼠，而遠(yuǎn)交系Wistar和SD大鼠等研究報(bào)道對(duì)AIA敏感性較低[5]。Cai等[6]2006年報(bào)道了AIA大鼠模型制備影響因素及SD和Lewis大鼠AIA模型平行比較的系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)選擇結(jié)核分枝桿菌(MycobacteriumtuberculosisH37Ra，Mtb)，采用手工研磨制備CFA，并于尾根部皮下免疫，成功建立成模率100%、重復(fù)性好及病理程度差異性小的♂ SD系大鼠AIA模型，其在臨床表現(xiàn)、血清學(xué)[血沉(erythrocyte sedimentation rate，ESR)]、C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)、組織病理和放射學(xué)改變以及免疫改變等方面與人RA有許多相似特征[6]。與Lewis大鼠AIA模型比較，該SD大鼠AIA模型具有更接近人類雜合性基因背景、價(jià)格便宜、易獲得性等優(yōu)勢(shì)，從而得到國(guó)內(nèi)外風(fēng)濕免疫學(xué)界公認(rèn)[7]。

RA的特征是以大量CD4+T細(xì)胞浸潤(rùn)為主的慢性滑膜炎癥反應(yīng)，而大鼠AIA也是一種T 細(xì)胞依賴、細(xì)胞免疫介導(dǎo)的炎癥性動(dòng)物模型，在臨床表現(xiàn)和病理機(jī)制等方面與人RA 有許多相似特征，是研究外源性誘因引起RA自身免疫反應(yīng)機(jī)制的較理想動(dòng)物模型[8]。AIA模型發(fā)病機(jī)制是分子模擬作用，Mtb H37Ra是一個(gè)相對(duì)分子量為65-kD 熱休克蛋白(heat-shock protein 65，HSP65)，與大鼠關(guān)節(jié)軟骨(CII)的自身抗原HSP60有高度相似的保守序列，通過分子模擬或交叉反應(yīng)，激活原來處于靜止?fàn)顟B(tài)的針對(duì)CII抗原為主的T淋巴細(xì)胞，從而引起關(guān)節(jié)的自身免疫反應(yīng)，但是過量的Mtb H37Ra易造成模型動(dòng)物免疫部位嚴(yán)重潰爛，出現(xiàn)腹膜炎、脾臟及尾根部皮下結(jié)節(jié)等關(guān)節(jié)外表現(xiàn)[9]。AIA易感性與MHC基因的依賴性相關(guān)，輔助性T細(xì)胞亞群間的平衡紊亂是其主要特點(diǎn)，因此適合T細(xì)胞及亞群間的分子機(jī)制研究[8]。

1.2 膠原誘導(dǎo)型CIA模型CIA由Trentham等[10]于1977年在遠(yuǎn)交系和近交系的大鼠上建立，通過關(guān)節(jié)軟骨主要構(gòu)成蛋白Ⅱ型膠原蛋白(collagen type Ⅱ，CII)與非完全弗氏佐劑(incomplete Freund’s adjuvant，IFA)(大鼠)或CFA(小鼠)等量混合制備成乳劑進(jìn)行免疫誘導(dǎo)，通常在動(dòng)物的免疫部位(尾根部、背部和跖部)進(jìn)行多點(diǎn)皮下注射，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要在d 7或d 21加強(qiáng)免疫以確保誘發(fā)CIA高發(fā)病率，與RA具有相似的滑膜炎和骨破壞等特征，但該模型不存在類風(fēng)濕因子(rheumatoid factor，RF)[11-12]。CIA是一種內(nèi)源性自身抗原介導(dǎo)自身免疫性疾病，主要特征是自身膠原的耐受性破壞和自身抗體的產(chǎn)生，是研究RA的金標(biāo)準(zhǔn)體內(nèi)模型[12]。該模型的易感性受到MHC相關(guān)基因和其他細(xì)胞因子調(diào)控，大多數(shù)易感菌株品系發(fā)病率在80%-100%[12]。Ⅱ型膠原一般采用異源性CII(雞、小牛和大鼠等動(dòng)物)，通常對(duì)Lewis、SD和Wistar大鼠，及敏感性DBA/1(H-2Q)和B10.RIII(H-2R)小鼠有很高的致炎作用。與CIA大鼠不同的是，CIA小鼠是不會(huì)通過IFA乳化的Ⅱ型膠原蛋白誘導(dǎo)產(chǎn)生關(guān)節(jié)炎，其疾病程度與CFA中的Mtb H37Ra濃度有很大的關(guān)系，對(duì)于低敏感度品系如B10(H-2B)、C57BL/6(H-2B)所需的Mtb H37Ra量會(huì)比敏感系小鼠多[12]。另外，免疫乳液的質(zhì)量和穩(wěn)定性對(duì)于誘導(dǎo)高發(fā)病率的關(guān)節(jié)炎至關(guān)重要，制備過程建議全程在冰水浴中，過多的熱量易使膠原蛋白變性[13]。

DBA/1(H-2Q)小鼠品系是CIA經(jīng)典小鼠模型，d 0和d 21于尾根部免疫乳化的牛CII/CFA乳液，初次免疫后d 26-d 35發(fā)病，其優(yōu)勢(shì)在于發(fā)病率高，可重復(fù)性好，但價(jià)格昂貴。經(jīng)濟(jì)性低敏感C57BL/6小鼠對(duì)雞CII較敏感，對(duì)牛CII膠原不敏感，雞CII/CFA乳化劑免疫也可產(chǎn)生關(guān)節(jié)炎(踝關(guān)節(jié)和足掌明顯紅腫)，但發(fā)病率低于高敏感品系DBA/1小鼠[10-11]。Cai等[14]通過牛CII/IFA乳劑在大鼠尾部進(jìn)行免疫誘導(dǎo)，以比較不同品系大鼠對(duì)CIA的敏感性，發(fā)現(xiàn)Wistar大鼠對(duì)CIA最敏感，其中♀ Wistar大鼠出現(xiàn)高發(fā)病率(>83%)和嚴(yán)重的關(guān)節(jié)炎，其次是Wistar Furth大鼠，SD大鼠最不敏感，d 30可見Wistar大鼠踝關(guān)節(jié)和足掌明顯紅腫、增生性滑膜炎、血管翳形成、關(guān)節(jié)軟骨和骨破壞。隨后，該模型成功用于抗關(guān)節(jié)炎中藥復(fù)方制劑青附關(guān)節(jié)舒及中藥活性單體化合物的藥效評(píng)價(jià)與機(jī)理研究。CIA大鼠對(duì)不含結(jié)核桿菌的IFA或石蠟油乳化的Ⅱ膠原就能產(chǎn)生自身免疫，且不易對(duì)免疫部位產(chǎn)生嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)，對(duì)藥物評(píng)估和免疫指標(biāo)的檢測(cè)也不像 AIA 大鼠或CIA小鼠受其細(xì)菌或其組分影響。

1.3 膠原抗體誘導(dǎo)型CAIA模型CAIA模型是經(jīng)典CIA模型的擴(kuò)展，通過靶向Ⅱ型膠原蛋白的各種表位的抗體混合物來誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎的發(fā)生，其發(fā)病關(guān)鍵在于免疫復(fù)合物的形成和補(bǔ)體的激活，快速啟動(dòng)與RA相似的臨床特征[15]。Terato K等[16]用Ⅱ型雞膠原蛋白免疫的DBA/1小鼠中分離出具有識(shí)別CB11簇表位的gG亞型多種單克隆抗體，成功構(gòu)建CAIA模型。隨后Hutamekalin等[17]在4種抗Ⅱ型膠原單克隆(mAb)混合物的基礎(chǔ)上添加具有識(shí)別Ⅱ型膠原蛋白LyC1片段的單克隆抗體(CII-3)，制成更強(qiáng)致關(guān)節(jié)炎性的5種抗Ⅱ型膠原單克隆混合物，改善了4種抗Ⅱ型膠原單克隆抗體局限性，不僅減少所需mAb混合物的劑量，還能在多種低反應(yīng)品系動(dòng)物(C57BL/6、B10等)中誘導(dǎo)。研究表明，在抗體混合物誘導(dǎo)后給予脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)可增強(qiáng)關(guān)節(jié)炎的免疫效果，起到一定的協(xié)同作用。這種CAIA模型采用mAb-LPS聯(lián)合誘導(dǎo)，已被廣泛用于自身免疫性關(guān)節(jié)炎和相關(guān)藥物的研究[18]。

CAIA與有限MHC單倍型的CIA不同，幾乎可以在大多數(shù)小鼠品系(DBA/1、Balb/c、C57BL/6、B10等)中誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎發(fā)展[15]。于d 0小鼠尾靜脈注射150 μL(1.5 mg/小鼠)抗Ⅱ型膠原單克隆抗體混合物，d 3再注入20 μL(10μg/小鼠)的LPS加強(qiáng)免疫。初次免疫后d 4有炎癥跡象，d 6-d 8關(guān)節(jié)炎達(dá)到最嚴(yán)重，足踝和足趾明顯紅腫、炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、血管翳形成、軟骨和骨骼降解，隨后幾天，關(guān)節(jié)炎的嚴(yán)重程度下降[16-17]。腹膜內(nèi)注射也可用于CAIA高應(yīng)答菌株，但關(guān)節(jié)炎的嚴(yán)重程度往往較低。對(duì)于低反應(yīng)品系，mAb混合物和LPS的劑量可適當(dāng)增加，具體取決于小鼠品系。該模型與CIA相似，都是自身抗原誘導(dǎo)，臨床癥狀與RA相似。與CIA相比，CAIA的一個(gè)特別優(yōu)點(diǎn)是該模型適用于不適合CIA的菌株或基因型，在短時(shí)間內(nèi)迅速發(fā)病(CIA一般是4周)，在發(fā)病過程中具有高度的同步性，且模型的復(fù)制率高，對(duì)快速篩選和評(píng)估抗炎藥物具有重要意義[17]，有望成為研究人RA的有效模型。但是，CAIA模型很難觀察RA慢性變化，其昂貴的成本也令很多人望而卻步。

1.4 降植烷誘導(dǎo)型PIA 模型PIA由Potter等[19]于1981年在近交系BALB/cJ小鼠建立，是一種非免疫原性致炎物質(zhì)(降植烷)介導(dǎo)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生類似RA慢性復(fù)發(fā)性關(guān)節(jié)炎模型。DA大鼠對(duì)PIA高度敏感，易形成PIA模型，一次性尾根部皮內(nèi)注射降植烷后2-3周發(fā)生急性關(guān)節(jié)炎，可見四肢足趾、趾間及踝關(guān)節(jié)紅腫、關(guān)節(jié)活動(dòng)障礙，6-8周后出現(xiàn)反復(fù)發(fā)作和慢性關(guān)節(jié)炎，破骨細(xì)胞大量形成和炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，骨侵蝕及新骨骼形成，發(fā)病率接近100%[20]。PIA小鼠以60 d間隔腹腔注射一定量降植烷進(jìn)行誘導(dǎo)，發(fā)病較大鼠晚，注射后2-6月發(fā)病[21]。PIA主要是由T淋巴細(xì)胞活化引起自身免疫性疾病，依賴于CD4+T淋巴細(xì)胞和主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ(major histocompatibility complex Ⅱ，MHC-Ⅱ)分子聯(lián)合調(diào)控的慢性特異性炎癥疾病，其病程可遷延數(shù)月，急性炎癥發(fā)作后隨即進(jìn)入慢性反復(fù)性發(fā)作階段[22]。

PIA與RA病程非常相似，其特征是慢性復(fù)發(fā)性炎癥，骨和骨腐蝕也發(fā)生在慢性階段，炎癥僅限于關(guān)節(jié)，涉及滑膜增生和血管翳形成，RF、軟骨寡聚基蛋白(cartilage oligomeric matrix protein，COMP)和靶抗原(RA33抗原)等抗體高表達(dá)。PIA疾病的發(fā)生受到不同的基因調(diào)控，主要是由MHC區(qū)域(Pia)影響該疾病的發(fā)展，染色體4和6(Pia2和Pia3)上的基因影響關(guān)節(jié)炎的發(fā)作，而染色體12(Pia4)上的基因與關(guān)節(jié)侵蝕有關(guān)[22]。PIA是RA的高度可復(fù)制動(dòng)物模型，與更廣泛使用的AIA模型相比，PIA的誘導(dǎo)依賴于烷類化合物而不是Mtb抗原，可減少動(dòng)物的不適(結(jié)分枝桿菌感染)。該模型非常適合急性和慢性治療性干預(yù)措施，并且考慮到動(dòng)物福利時(shí)更容易接受。

1.5 鏈球菌胞壁誘導(dǎo)型SCWIA模型SCWIA早期由Schwab等[23]將鏈球菌細(xì)胞壁片段直接注射到膝關(guān)節(jié)中誘發(fā)兔的關(guān)節(jié)炎模型，證明鏈球菌細(xì)胞壁的肽聚糖多糖(peptidoglycan-peptidoglycans，PG-PS)具有很高的炎癥活性和抗原潛能。后來在嚙齒動(dòng)物身上得到了發(fā)展，SD大鼠單次腹膜內(nèi)注射SCW的水懸浮液可誘發(fā)急性關(guān)節(jié)炎，隨后完全或部分緩解，后期出現(xiàn)糜爛性滑膜炎，關(guān)節(jié)畸形和強(qiáng)直[24]。SCWIA的嚴(yán)重程度與PG-PS復(fù)合物的分子量和結(jié)構(gòu)有關(guān)。SCWIA疾病的發(fā)展一般分急性期、緩解階段和慢性期，急性期在免疫24 h后有明顯的臨床癥狀，主要是由抗原刺激B細(xì)胞產(chǎn)生特異性抗原抗體免疫復(fù)合物，沉淀在關(guān)節(jié)軟骨上激活補(bǔ)體，介導(dǎo)關(guān)節(jié)急性炎癥，與嗜中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)滑膜有關(guān)。慢性炎癥期主要因T細(xì)胞異?；罨途奘杉?xì)胞功能失衡，促進(jìn)多種免疫因子的釋放，侵蝕性單核細(xì)胞累積，導(dǎo)致周圍骨和軟骨破壞[24-26]。

SCWIA常選擇易感性Lewis大鼠和C57B1/10、BALB/c小鼠等構(gòu)建模型?！釲ewis大鼠通過腹腔注射PG-PS可誘導(dǎo)大鼠多關(guān)節(jié)炎，并伴有肝脾肉芽腫性病變的形成，24-48 h內(nèi)發(fā)展成急性炎癥和關(guān)節(jié)腫脹，持續(xù)4-5 d后部分消退，2周后T細(xì)胞依賴性激活，形成慢性關(guān)節(jié)炎，表現(xiàn)出滑膜增生，炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，對(duì)稱性關(guān)節(jié)受累和復(fù)發(fā)性炎癥[26]。于C57BL/6J小鼠膝關(guān)節(jié)內(nèi)單次注射鏈球菌細(xì)胞壁懸浮液可誘發(fā)單側(cè)急性關(guān)節(jié)炎，隨后每周重復(fù)注射會(huì)將該急性炎癥轉(zhuǎn)變?yōu)槁云茐男躁P(guān)節(jié)炎[25]。由于小鼠模型在發(fā)病后炎癥表現(xiàn)方面沒有大鼠模型理想，因此常采用大鼠作為模型。SCWIA模型的動(dòng)物易感性與人類RA相似，但無RF產(chǎn)生，SCWIA誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎再活化模型有助于闡明免疫性細(xì)胞炎癥機(jī)制，但是該模型誘導(dǎo)劑經(jīng)濟(jì)成本較高，關(guān)節(jié)腔注射技術(shù)存在一定的難度，不同的PG-PS 結(jié)構(gòu)SCWIA發(fā)展程度也有所不同，導(dǎo)致研究使用的頻率偏低[24-25]。

1.6 幾種常見誘導(dǎo)型RA動(dòng)物模型的比較RA實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型盡可能地在某些方面模擬RA疾病的發(fā)展和特征，不同的造模方法和誘導(dǎo)物所構(gòu)建的RA動(dòng)物模型疾病特點(diǎn)也有所不同(Fig 1)，通過比較可以發(fā)現(xiàn)：①AIA和SCWIA模型的免疫物質(zhì)主要是細(xì)菌性致炎性抗原，易在免疫部位形成潰爛或皮下結(jié)節(jié)，且易影響關(guān)節(jié)外其他臟器(如肝脾肉腫大)，早期疾病侵襲性較大，對(duì)動(dòng)物體質(zhì)量影響較大[6, 24]；②CIA和CAIA都是模擬內(nèi)源性物質(zhì)Ⅱ型膠原進(jìn)行的免疫誘導(dǎo)，符合RA自身介導(dǎo)的自身免疫性關(guān)節(jié)炎[6, 12]。CIA對(duì)MHC單倍型動(dòng)物敏感，具有一定的局限性[12]，CAIA可在多種小鼠品系誘導(dǎo)，在短時(shí)間內(nèi)迅速發(fā)病，且發(fā)病率較高，可快速篩選相關(guān)的抗炎藥物，但是由于CAIA模型所需的膠原抗體混合物昂貴，CIA乃是目前常用的經(jīng)典RA模型；③PIA和SCWIA發(fā)病趨勢(shì)很相似，具有急性炎癥轉(zhuǎn)變?yōu)槁匝装Y的病理過程，非常適合急性和慢性治療性干預(yù)措施，與SCWIA和AIA相比，PIA的病程侵襲性較小，但是構(gòu)建的模型耗時(shí)久[13, 17]；④從模型的發(fā)病病程來看，最早發(fā)病的是SCWIA，免疫后48 h后具有明顯的臨床癥狀[24]，CAIA(約d 3)>AIA(約d 9)>CIA(約d 14)>PIA(大鼠約d 12，小鼠d 60-d 80發(fā)病)。PIA病程持續(xù)的時(shí)間最長(zhǎng)，非常適合針對(duì)慢性RA疾病的研究[20]；⑤AIA和CIA仍然是學(xué)術(shù)界最廣泛使用的經(jīng)典模型，AIA模型更符合經(jīng)濟(jì)性原則，其模型的構(gòu)建方法也簡(jiǎn)單(CIA造模過程繁瑣，免疫混合物的制備要求全程在冰上操作)，CIA的病理特征及自身抗原免疫機(jī)制與RA最為相似。

Fig 1 Induction methods and clinical progression of AIA, CIA, CAIA, PIA, and SCWIA

2 轉(zhuǎn)基因型RA動(dòng)物模型

轉(zhuǎn)基因型RA動(dòng)物模型主要選用嚙齒類小鼠作為受體，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將特定基因轉(zhuǎn)移到動(dòng)物體內(nèi)，使其自發(fā)性發(fā)展具有關(guān)節(jié)炎特征的疾病。目前該模型發(fā)展有很多類型，主要有K/BxN轉(zhuǎn)基因模型、人TNF轉(zhuǎn)基因小鼠模型和SKG小鼠轉(zhuǎn)基因模型，是研究分子靶向免疫制劑和發(fā)病機(jī)制的良好模型。

2.1 K/BxN血清轉(zhuǎn)移(K/BxN STA)小鼠模型K/BxN關(guān)節(jié)炎小鼠模型最早由Kouskoff等[27]于1996年發(fā)現(xiàn)，是通過轉(zhuǎn)TCR基因的KRN-C57BL/6T小鼠與易患自身免疫性非肥胖糖尿病(NOD)小鼠雜交而成，3-4周齡自發(fā)形成慢性、進(jìn)行性和對(duì)稱性關(guān)節(jié)炎疾病。該模型RA發(fā)展與T細(xì)胞免疫機(jī)制及自身抗原葡萄糖-6-磷酸異構(gòu)酶(G6PI)的調(diào)控有關(guān)。Korganow AS[28]等將K/BxN小鼠的血清轉(zhuǎn)移到B細(xì)胞缺陷型K/BxN-μmol·L-1/小鼠，2 d內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重關(guān)節(jié)腫脹，組織病理學(xué)發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)部位出現(xiàn)明顯的炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，滑膜細(xì)胞增生，血管翳形成和軟骨破壞。這種以K/BxN血清或抗體轉(zhuǎn)移(腹腔注射)到首次接受試驗(yàn)(原始)小鼠體內(nèi)誘發(fā)的關(guān)節(jié)炎模型，稱K/BxN血清轉(zhuǎn)移關(guān)節(jié)炎(K/BxN STA)模型，是研究自身抗體介導(dǎo)的RA或其他關(guān)節(jié)炎及致病機(jī)制的有效工具。K/BxN STA易感性受chr2和chr1基因調(diào)控，chr2的C5區(qū)域是誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎發(fā)病的主要因素。此外，不同品系的小鼠對(duì)K/BxN血清的敏感度也有所不同，Balb/c等高易感小鼠在注射血清24 h后可見踝關(guān)節(jié)腫脹，C57BL/6和DBA/1等小鼠在d 3-d 4出現(xiàn)關(guān)節(jié)炎癥發(fā)展，而NOD小鼠不敏感。研究表明K/BxN STA模型誘發(fā)的關(guān)節(jié)炎具有短暫性，在單次免疫的小鼠中，約d 15后關(guān)節(jié)炎癥逐漸消退，但可通過反復(fù)注射抗體或血清使關(guān)節(jié)炎持續(xù)存在[28]。K/BxN STA模型和CIA或CAIA相似，都是自身抗體介導(dǎo)的自身免疫性疾病，疾病的發(fā)展趨勢(shì)和易感性與CAIA有很多共性，可以在多種小鼠品系(ALB/c、C57BL/6和DBA/1等)中誘發(fā)，且在短時(shí)間內(nèi)迅速發(fā)病，對(duì)快速篩選抗關(guān)節(jié)炎藥物及新靶點(diǎn)治療至關(guān)重要。K/BxN STA模型發(fā)病率高達(dá)100%，對(duì)于同品系小鼠其病理變化具有差異性小的特性。

2.2 人TNF轉(zhuǎn)基因小鼠模型Kollias等[29]于1991年利用基因載體將腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor, TNF)基因ARE的3’-UTR端由β球蛋白的3’-UTR端代替，建立慢性持續(xù)性過表達(dá)人TNF-α (TNF-Tg)動(dòng)物模型。該模型約3-4周可出現(xiàn)自發(fā)性慢性炎癥，在10周齡時(shí)發(fā)展成RA，表現(xiàn)出與人類RA相似的臨床特征，如對(duì)稱性關(guān)節(jié)炎、滑膜增生及炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、關(guān)節(jié)軟骨和骨骼破壞等。TNF-Tg小鼠模型表型穩(wěn)定，病程進(jìn)展呈現(xiàn)慢性炎癥，有利于藥物的開發(fā)及診療技術(shù)的改進(jìn)，與基因敲除小鼠(無T細(xì)胞和B細(xì)胞)雜交后仍然表現(xiàn)關(guān)節(jié)炎癥狀。該模型適合做靶向RA的淋巴細(xì)胞反應(yīng)或細(xì)胞因子TNF-α等抗體的靶向治療及相關(guān)免疫機(jī)制的研究。

2.3 SKG小鼠轉(zhuǎn)基因模型Sakaguchi等[30]通過對(duì)BALB/c小鼠進(jìn)行ZAP-70基因編碼，使SH2結(jié)構(gòu)域自發(fā)突變發(fā)展T細(xì)胞介導(dǎo)的慢性自身免疫性關(guān)節(jié)炎(SKG小鼠模型)。SKG小鼠約2月齡可見小關(guān)節(jié)(足趾、足踝)明顯腫脹，進(jìn)而出現(xiàn)對(duì)稱性關(guān)節(jié)炎和滑膜炎，骨密度及活動(dòng)性能受到嚴(yán)重?fù)p害，與人類RA因慢性炎癥而致骨質(zhì)疏松癥相似，屬于T細(xì)胞介導(dǎo)的慢性自身免疫性多關(guān)節(jié)炎。6月齡以上大部分小鼠可發(fā)展為間質(zhì)性肺炎，并伴有不同程度的血管周圍炎，還有少部分具有皮下壞死性小結(jié)節(jié)等關(guān)節(jié)炎表現(xiàn)。SKG小鼠的自發(fā)性關(guān)節(jié)炎發(fā)展緩慢，且與可變發(fā)病率相關(guān)，用β-葡聚糖或酵母多糖A干預(yù)有利于模型的控制和復(fù)制，且♀SKG小鼠關(guān)節(jié)炎發(fā)生率高于♂ SKG小鼠。

3 總結(jié)與展望

RA動(dòng)物模型研究結(jié)果的可靠度取決于與人類RA的可比擬度，好的動(dòng)物模型在遵守動(dòng)物福利的基礎(chǔ)上應(yīng)盡可能與人類疾病相似，最好能在兩種動(dòng)物體內(nèi)復(fù)制該疾病，且易控制，符合經(jīng)濟(jì)原則。RA動(dòng)物模型主要是嚙齒類大小鼠，因造模方式和動(dòng)物品系各異，不同動(dòng)物模型所表現(xiàn)的疾病特點(diǎn)也有所不同。據(jù)上文所示，無論是實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)型還是自發(fā)性轉(zhuǎn)基因型RA模型，都不能反映人RA疾病的全部特性，只能在某一方面或多個(gè)方面體現(xiàn)人類RA的部分特征。研究者應(yīng)仔細(xì)評(píng)估各種模型的優(yōu)缺點(diǎn)，以便為要解決的科學(xué)問題提供適當(dāng)?shù)倪x擇。

研究T細(xì)胞及亞群相關(guān)機(jī)制又考慮經(jīng)濟(jì)性，可選擇AIA模型；CIA因能較好地模擬人類RA的病理特征，仍是目前公認(rèn)研究RA病理機(jī)制和評(píng)價(jià)治療藥物的最佳動(dòng)物模型。CAIA造模方便，可快速發(fā)病，便于抗原免疫機(jī)制和新藥研究，但所需費(fèi)用昂貴；PIA和SCWIA的病理主要特征是由急性炎癥轉(zhuǎn)為慢性反復(fù)性炎癥，PIA病程較長(zhǎng)，具有多種自身抗體升高的特性，適合慢性炎癥及自身抗原相關(guān)的研究。轉(zhuǎn)基因關(guān)節(jié)炎小鼠模型主要表現(xiàn)為自發(fā)的慢性進(jìn)行性多發(fā)關(guān)節(jié)炎，其中K/BxN STA模型在眾多研究中將其歸為基因型模型，實(shí)際上是轉(zhuǎn)基因模型和實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)型的結(jié)合體，主要是以K/BxN小鼠的血清為自身抗體進(jìn)行免疫誘導(dǎo)，可快速自發(fā)性形成關(guān)節(jié)炎[28]，和轉(zhuǎn)基因關(guān)節(jié)炎一樣也可用于分子生物層面上的RA 病因病機(jī)及靶向藥研究。

目前，盡管對(duì)RA的病因及發(fā)病機(jī)制有了一定的了解，但模型制備方法及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)均無統(tǒng)一、規(guī)范的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)。毫無疑問，動(dòng)物模型顯然為RA發(fā)病機(jī)制和藥物篩選提供參考。隨著動(dòng)物模型研究和實(shí)驗(yàn)方法的發(fā)展，有望進(jìn)一步探尋更具有RA特點(diǎn)的動(dòng)物模型。