于 博,韓建文
(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué),內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000;2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000)
銀屑病是一種常見(jiàn)的慢性炎癥性疾病,其在全球的患病人數(shù)目前已達(dá)1.25 億之多,約占全球人口的2%~3%[1],中國(guó)銀屑病患病率約為0.47%[2],患病率逐漸增加。銀屑病的發(fā)病機(jī)制目前尚未完全清楚,目前普遍認(rèn)為銀屑病是一種免疫細(xì)胞及免疫相關(guān)細(xì)胞共同介導(dǎo)的炎癥性皮膚病[3]。近年來(lái),隨著靶向作用于TNF-α 及白細(xì)胞介素的生物制劑的出現(xiàn),也為銀屑病的治療提供了有效思路[4]。為了探究銀屑病的發(fā)病機(jī)制及新的治療手段,建立合適的動(dòng)物模型至關(guān)重要。在過(guò)去的幾十年里,銀屑病的動(dòng)物模型對(duì)研究該疾病發(fā)病機(jī)制及治療手段具有積極的意義。銀屑病動(dòng)物模型可以分成5 類(lèi),分別為藥物誘導(dǎo)模型、基因工程模型、細(xì)胞因子模型、異種移植模型及自發(fā)性突變模型,本文就銀屑病動(dòng)物模型的進(jìn)展進(jìn)行綜述。
藥物誘導(dǎo)模型是指采用局部藥物外搽或使用限制必需脂肪酸飼料喂養(yǎng)等方法,在動(dòng)物(如小鼠、豚鼠等)皮膚上誘導(dǎo)產(chǎn)生銀屑病樣皮損及炎癥反應(yīng)。造模所使用的誘導(dǎo)藥物有咪喹莫特、普萘洛爾等,在該類(lèi)模型中目前應(yīng)用較多的主要為咪喹莫特誘導(dǎo)小鼠模型。
1.1 咪喹莫特誘導(dǎo)小鼠模型 咪喹莫特(IMQ)是第一個(gè)被合成并作為T(mén)oll 樣受體(TLR)7/8 配體的低分子物質(zhì),是一種有效的免疫激活劑[5],其通過(guò)TLR7 和TLR8 激活樹(shù)突狀細(xì)胞(pDC),產(chǎn)生IFN-α、IFN-γ、TNF-α 等炎癥前期因子,還能增加趨化因子如巨噬細(xì)胞炎癥性蛋白(MIP)和單核細(xì)胞趨化蛋白的產(chǎn)生[6,7],主要用于生殖器疣的治療。近年來(lái),其臨床適應(yīng)癥還增加了其他病毒相關(guān)的皮膚疾?。ㄈ绻饣越腔。?,但在光化性角化病的治療中,發(fā)現(xiàn)咪喹莫特可誘發(fā)、加重銀屑病的癥狀,誘導(dǎo)BALB/c 小鼠出現(xiàn)銀屑病皮損表現(xiàn)。
咪喹莫特誘導(dǎo)的銀屑病小鼠模型的常用建模方法一般是采用經(jīng)麻醉的成年小鼠(通常是BALB/c 小鼠),小鼠背部或耳部皮膚均局部脫毛,每日局部涂搽5% 咪喹莫特軟膏62.5mg 于背部或耳部脫毛皮膚[8],一般在第2 ~3d 即可出現(xiàn)炎癥反應(yīng),第6 ~7d日炎癥反應(yīng)可達(dá)高峰,小鼠皮損具有典型的銀屑病表現(xiàn)和組織學(xué)特點(diǎn),其中包括表皮的過(guò)度增生、角化不全伴角化過(guò)度、棘層增厚和炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。而在小鼠皮損內(nèi)及脾臟樹(shù)突狀細(xì)胞發(fā)現(xiàn)多種致炎細(xì)胞因子表達(dá)上調(diào),如IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-α 等。另外,在其他研究中,在小鼠皮膚上應(yīng)用IMQ 后,可以檢測(cè)到皮損中有T 細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞等的浸潤(rùn)增加,同時(shí)皮損中的IL-23 和Th17 相關(guān)細(xì)胞因子表達(dá)增加,表明Th17 及IL-23/IL-17 軸在IMQ 誘導(dǎo)小鼠銀屑病中發(fā)揮重要作用[9,10]。Moos等[11]通過(guò)使用在不同細(xì)胞中缺乏IL-17 受體(IL-17RA)的IMQ 誘導(dǎo)銀屑病小鼠發(fā)現(xiàn),僅在角質(zhì)形成細(xì)胞中該受體的缺失能夠使皮損發(fā)展明顯減少,同時(shí)應(yīng)用IMQ 未發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞有明顯浸潤(rùn)情況,提出了角質(zhì)形成細(xì)胞是IL-17 介導(dǎo)下中性粒細(xì)胞聚集和銀屑病發(fā)生的關(guān)鍵細(xì)胞靶點(diǎn)。
咪喹莫特誘導(dǎo)銀屑病小鼠模型中所使用的小鼠品系通常為C57BL/6J、BALC/c 及ApoE-/-小鼠,這三個(gè)品系小鼠均為有毛小鼠,均各有其優(yōu)缺點(diǎn)。有研究[12]提示,外用醋酸可作為咪喹莫特的一種輔助因子,加重誘導(dǎo)銀屑病樣皮損。在2021 年的一項(xiàng)關(guān)于銀屑病小鼠模型優(yōu)化的研究[13]中發(fā)現(xiàn),在咪喹莫特誘導(dǎo)小鼠模型中局部加用2%醋酸乳膏或使用含200mmol/L 醋酸的飲用水飼養(yǎng),小鼠銀屑病樣皮損均較單一應(yīng)用咪喹莫特嚴(yán)重,局部使用2%醋酸乳膏加重更為明顯。
咪喹莫特誘導(dǎo)的小鼠模型相較于其他銀屑病動(dòng)物模型,具有成本低廉、操作性強(qiáng)、重復(fù)性好、造模時(shí)間短且皮損相似程度高等優(yōu)點(diǎn),因此該模型目前已成為臨床前銀屑病研究中使用最為廣泛的動(dòng)物模型[14]。但該模型依然存在著局限性[15]:①試驗(yàn)數(shù)據(jù)大部分來(lái)源于小鼠,限制了這些研究結(jié)果在人類(lèi)銀屑病中的適用性;②藥物誘導(dǎo)的皮膚炎癥在很大程度上具有相對(duì)非特異性,其臨床表現(xiàn)及病理組織學(xué)表現(xiàn)與其他疾病存在重疊,例如特應(yīng)性皮炎等;③藥物誘導(dǎo)的動(dòng)物模型是一種急性誘導(dǎo)模型,是一種急性炎癥反應(yīng),因此不能完全再現(xiàn)銀屑病的慢性炎癥狀態(tài)。
1.2 普萘洛爾誘導(dǎo)豚鼠模型 鹽酸普萘洛爾可通過(guò)阻斷角質(zhì)形成細(xì)胞的β 腎上腺素能受體,從而降低細(xì)胞內(nèi)環(huán)磷酸腺苷(cAMP)水平,這一特有的藥理作用使動(dòng)物模型出現(xiàn)表皮角化過(guò)度、角化不全、棘層肥厚等類(lèi)似人類(lèi)銀屑病的組織病理學(xué)表現(xiàn)[16]。
鹽酸普萘洛爾常用造模方法為采用5%鹽酸普萘洛爾乳膏涂抹于4 ~5 周齡豚鼠的耳部、背部脫毛皮膚,連續(xù)涂抹3 周或3 周以上即可出現(xiàn)銀屑病皮損及病理學(xué)改變。有研究學(xué)者[17]發(fā)現(xiàn),落新婦苷(Astilbin)能夠通過(guò)p38MAPK 信號(hào)通路抑制IL-6、IL-22 的表達(dá),且細(xì)胞因子的表達(dá)水平與藥物濃度存在相關(guān)性,當(dāng)落新婦苷濃度在2.22μM 時(shí),IL-6 和IL-22 的mRNA 及蛋白表達(dá)均出現(xiàn)降低,而藥物濃度在11.10μM 時(shí),IL-6 的mRNA 及蛋白表達(dá)下降,IL-22 只出現(xiàn)了蛋白水平表達(dá)下降,提示了落新婦苷有發(fā)展成銀屑病局部治療藥物的潛力。該模型較其他模型而言同樣有著操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、易獲取、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn),但該模型所產(chǎn)生的銀屑病樣組織學(xué)病理改變只模擬出人類(lèi)銀屑病主要的改變。
銀屑病是在多基因遺傳背景下的一種慢性免疫疾病,遺傳因素在該病的發(fā)生、發(fā)展中有著非常重要的作用[18]。有研究顯示,銀屑病患者中存在家族史的患者約占33%[19]。基因工程小鼠模型因此產(chǎn)生?;蚬こ绦∈竽P驮谒秀y屑病小鼠模型中所占比例最大,目前報(bào)道的基因工程小鼠銀屑病模型主要包括轉(zhuǎn)基因小鼠模型和基因敲除小鼠模型,其中基因敲除小鼠可再分為完全基因敲除和部分基因敲除,通過(guò)完全或部分敲除小鼠的特定基因從而產(chǎn)生銀屑病樣皮損改變;而轉(zhuǎn)基因小鼠模型是通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)使小鼠體內(nèi)過(guò)表達(dá)某些特定基因,從而誘導(dǎo)出銀屑病樣皮損。這類(lèi)模型大多通過(guò)控制表皮基底層的啟動(dòng)子,如角蛋白5(K5)、角蛋白14(K14)、角蛋白10(K10)或內(nèi)披蛋白來(lái)達(dá)到過(guò)表達(dá)特定基因的目的,從而誘導(dǎo)銀屑病樣皮膚表現(xiàn)的形成[20]。其中,K5-STAT3C 轉(zhuǎn)基因鼠模型、K5-TGFβ1 轉(zhuǎn)基因鼠模型、K14-AREG 轉(zhuǎn)基因鼠模型是靶向作用于角質(zhì)形成細(xì)胞的典型基因工程小鼠模型,其在啟動(dòng)子的作用下使特定基因在角質(zhì)形成細(xì)胞內(nèi)過(guò)度表達(dá),致細(xì)胞因子和趨化因子表達(dá)上調(diào),從而使角質(zhì)形成細(xì)胞發(fā)生增殖并促發(fā)炎性瀑布反應(yīng),最終產(chǎn)生銀屑病樣改變;而KC-Tie2 轉(zhuǎn)基因鼠模型、K14-VEGF 轉(zhuǎn)基因鼠模型則是作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞,促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的遷移和增生,最終也使小鼠模型產(chǎn)生銀屑病樣皮損改變。
2.1 角蛋白5-STAT3C(K5-STAT3C)轉(zhuǎn)基因小鼠模型 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子(STAT)是一類(lèi)細(xì)胞質(zhì)蛋白家族,其中的家族成員STAT3 在細(xì)胞增殖、細(xì)胞遷移等多種生物學(xué)活動(dòng)中起著關(guān)鍵作用。有研究[21,22]發(fā)現(xiàn),STAT3 在銀屑病皮損中會(huì)被激活,轉(zhuǎn)基因鼠K5-STAT3C 在角蛋白5 啟動(dòng)子的作用下表達(dá)了構(gòu)成活性的STAT3 突變,從而其作為一種銀屑病小鼠模型產(chǎn)生。小鼠皮膚外用腫瘤促進(jìn)劑12-O-十四烷酰佛波醇-13-乙酸酯(TPA)、或反復(fù)膠帶粘貼誘發(fā)同形反應(yīng)后會(huì)產(chǎn)生類(lèi)銀屑病樣的皮損。皮損的主要改變?yōu)楸砥ぴ錾榻腔蝗?、顆粒層消失、血管擴(kuò)張及細(xì)胞浸潤(rùn),這些皮膚上的改變與人類(lèi)銀屑病高度相似。在近來(lái)關(guān)于K5-STAT3C 小鼠與銀屑病臨床相關(guān)性的研究中發(fā)現(xiàn),STAT3 可成為一個(gè)治療銀屑病的新靶點(diǎn)。STA-21(STAT3 的小分子抑制劑)通過(guò)下調(diào)c-Myc 和cyclinC1 的表達(dá),從而抑制角質(zhì)形成細(xì)胞的增殖。除此之外,局部應(yīng)用STA-21 可以改善K5-STAT3C 小鼠和人類(lèi)銀屑病皮損的產(chǎn)生[23]。
2.2 角蛋白5-轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(K5-TGFβ1)轉(zhuǎn)基因小鼠模型 TGFβ1作為一種有效的角質(zhì)形成細(xì)胞生長(zhǎng)抑制劑,其在T 細(xì)胞的生成及維持和上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞的生成發(fā)育中發(fā)揮重要作用。Allen G Li 等[24]建立了K5-TGFβ1轉(zhuǎn)基因鼠模型,該小鼠模型是在K5 啟動(dòng)子的作用下使角質(zhì)形成細(xì)胞及毛囊濾泡出現(xiàn)TGFβ1的過(guò)度表達(dá),繼而使小鼠出現(xiàn)銀屑病樣斑塊、全身性紅斑鱗屑,且出現(xiàn)Koebner 現(xiàn)象。其組織病理表現(xiàn)為表皮角化過(guò)度,棘層肥厚,嗜中性粒細(xì)胞、T 淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞向表皮及真皮的大量浸潤(rùn),并有真皮淺層血管增生及擴(kuò)張。其皮損及病理學(xué)表現(xiàn)與人類(lèi)銀屑病表現(xiàn)高度相似。目前TGFβ1介導(dǎo)銀屑病樣皮損的信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制仍然未知,但Zhang 等[25]研究發(fā)現(xiàn)使用Smad3 抑制劑(SIS3)局部治療可顯著阻斷K5-TGFβ1轉(zhuǎn)基因小鼠的K5-TGFβ/Smad3信號(hào)傳導(dǎo),從而得出了TGFβ1通過(guò)依賴(lài)Smad3 的Th17 介導(dǎo)機(jī)制介導(dǎo)了銀屑病樣皮損的結(jié)論,提出了用SIS3 靶向抑制TGFβ/Smad3 信號(hào)傳導(dǎo)可能成為一種新的銀屑病治療手段的設(shè)想。此外,Qu 等[26]還通過(guò)IMQ 誘導(dǎo)銀屑病小鼠模型、在小鼠銀屑病皮損組織和人角質(zhì)形成(HACAT)細(xì)胞中檢測(cè)出過(guò)表達(dá)的zeste 基因增強(qiáng)子人類(lèi)同源物(EZH2)和SFMBT1蛋白,同時(shí)發(fā)現(xiàn)微小RNA-125A-5P(miR-125A-5P)的表達(dá)下調(diào),因此提出了EZH2 破壞miR-125A-5P介導(dǎo)的SFMBT1 影響TGFβ/Smad3 信號(hào)通路,進(jìn)而促進(jìn)銀屑病發(fā)生的設(shè)想。
2.3 角蛋白K14-雙調(diào)蛋白(K14-AREG)轉(zhuǎn)基因小鼠模型 雙調(diào)蛋白(AREG)又稱(chēng)雙向調(diào)節(jié)因子,是一種表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)的配體[27],該蛋白具有促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和抑制細(xì)胞生長(zhǎng)的雙重作用,故得名雙調(diào)蛋白。目前已證實(shí)銀屑病患者上皮組織雙調(diào)蛋白的表達(dá)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出正常人上皮組織雙調(diào)蛋白的表達(dá)量[28]。K14-AREG 轉(zhuǎn)基因小鼠模型是在K14 啟動(dòng)子的作用下,使攜帶雙調(diào)蛋白基因的轉(zhuǎn)基因小鼠在其表皮基底層過(guò)度表達(dá)雙調(diào)蛋白而形成的。小鼠壽命明顯縮短,皮膚出現(xiàn)明顯的紅斑、鱗屑,并伴有脫毛現(xiàn)象,其中偶有乳頭瘤樣表皮的生長(zhǎng),有些小鼠除外皮膚表現(xiàn)外還出現(xiàn)了關(guān)節(jié)炎表現(xiàn)。組織病理學(xué)表現(xiàn)為角化過(guò)度、角化不全、棘層增厚、表皮和真皮的淋巴細(xì)胞與中性粒細(xì)胞明顯聚集浸潤(rùn)、真皮淺層血管擴(kuò)張。該模型還有明顯的CD4+T 細(xì)胞、Th1、Th17、調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞(Treg)、漿細(xì)胞樣樹(shù)突狀細(xì)胞(pDCs)、NK 細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及單核細(xì)胞的聚集浸潤(rùn),炎癥介質(zhì)的大量釋放,伴隨TNF-α、IFN-γ 表達(dá)的增加等[29]。在該轉(zhuǎn)基因小鼠模型中,AREG 所誘導(dǎo)出的皮損表現(xiàn)及組織病理學(xué)特征與人類(lèi)銀屑病具有驚人的相似性,這也提示表皮中雙調(diào)蛋白的異常表達(dá)可能是銀屑病的發(fā)生與發(fā)展的關(guān)鍵步驟。
2.4 KC-Tie2 轉(zhuǎn)基因小鼠模型 Tie2 即酪氨酸激酶受體-2,其能與血管生成素(Ang)特異性結(jié)合,主要參與血管的成熟過(guò)程,維持血管的完整性及穩(wěn)定性。有研究[30]表明,Tie2 與血管生成素在人類(lèi)銀屑病組織皮損中表達(dá)水平上調(diào)。該轉(zhuǎn)基因小鼠模型是通過(guò)K5 啟動(dòng)子的作用,誘導(dǎo)Tie2 在小鼠角質(zhì)形成細(xì)胞中過(guò)度表達(dá),繼而作用于真皮血管內(nèi)皮細(xì)胞,促進(jìn)其遷移和增生,出現(xiàn)表皮增厚(棘層肥厚)、真皮淺層血管增生、T 淋巴細(xì)胞(表皮CD8+T 細(xì)胞、真皮CD4+T 細(xì)胞)大量浸潤(rùn)以及促炎細(xì)胞因子TNF-α、IFN-γ、IL-1、IL-23、IL-17 等表達(dá)上調(diào)而形成的。這些臨床表現(xiàn)、組織病理學(xué)及免疫學(xué)表型與人類(lèi)銀屑病高度相似[31]。對(duì)其使用環(huán)孢素A 治療后,皮損得到顯著改善。該小鼠模型在皮損表現(xiàn)、組織學(xué)改變、免疫學(xué)表型、生化指標(biāo)、藥物治療等幾個(gè)方面均符合Nickoloff[32]提出的銀屑病樣動(dòng)物模型標(biāo)準(zhǔn)。
2.5 角蛋白14-VEGF(K14-VEGF)轉(zhuǎn)基因小鼠模型 有研究表明,血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)表達(dá)的上調(diào)在銀屑病的發(fā)病中起重要作用[33]。K14-VEGF 轉(zhuǎn)基因鼠模型是通過(guò)啟動(dòng)子K14 的作用,使小鼠體內(nèi)過(guò)表達(dá)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF),作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞,從而使小鼠在5 ~6 個(gè)月時(shí)自發(fā)出現(xiàn)角化不全、角化過(guò)度、Munro 微膿腫形成等明顯的銀屑病樣皮損,并且出現(xiàn)同形反應(yīng)。其中血管的改變與人類(lèi)銀屑病基本相同,可能與其作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞有關(guān)[34]。Canavese M 等[33]研究發(fā)現(xiàn),從第6 周開(kāi)始到第44 周,對(duì)該小鼠模型進(jìn)行監(jiān)測(cè),通過(guò)PASI 評(píng)分系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)分,可以此疾病的發(fā)展大致分成3 個(gè)階段:輕度急性皮損8 ~14 周齡、中度亞急性皮損15 ~21 周齡和重度慢性活動(dòng)性皮損22 ~44周齡,同時(shí)觀察到小鼠體內(nèi)促炎性細(xì)胞因子及趨化因子(如TNF-α、IL-12、IL-6、IL-8 等)主要在疾病的后期發(fā)生表達(dá)上調(diào)。該項(xiàng)研究進(jìn)一步證實(shí)了VEGF 的過(guò)度表達(dá)在銀屑病樣皮損發(fā)展中具有重要作用。Ren 等[35]還發(fā)現(xiàn),重組鼠白介素(rmlL-4)具有治療K14-VEGF 轉(zhuǎn)基因小鼠的臨床療效,rmlL-4治療后可顯著改善銀屑病樣皮損的新生血管生成和炎癥的形成。此外,Wang X 等[36]研究發(fā)現(xiàn),將咪喹莫特應(yīng)用于8 周齡純合子K14-VEGF 小鼠耳部皮膚后,小鼠的銀屑病樣皮損較咪喹莫特誘導(dǎo)野生型小鼠的更嚴(yán)重,且在第8、10、13 天連續(xù)檢測(cè)皮膚炎癥情況,炎癥情況保持穩(wěn)定。
2.6 hCD1Tg HJ1Tg ApoE-/-轉(zhuǎn)基因小鼠模型 脂代謝異常目前被認(rèn)為是導(dǎo)致銀屑病的重要原因[37],在2017 年的一項(xiàng)[38]雜交基因缺陷小鼠實(shí)驗(yàn)研究中,過(guò)表達(dá)CD1b、CD1c、CD1b自身反應(yīng)性T細(xì)胞受體(TCR)的ApoE-/-小鼠(hCD1Tg HJ1Tg ApoE-/-)在正常飼料喂養(yǎng)25 天后,95%的小鼠會(huì)發(fā)生銀屑病樣炎性皮損,而hCD1Tg ApoE-/-和ApoE-/-小鼠自然發(fā)生銀屑病樣炎癥皮損的比例與前者相比低了許多,分別為50%和20%。而且前者皮損組織中的IL-6 和IL-17相關(guān)細(xì)胞因子(IL-17a、IL-17f、IL-22、IL-23)的mRNA 表達(dá)明顯增加,通過(guò)細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)已證實(shí)高血脂可以刺激樹(shù)突細(xì)胞,使IL6 的分泌增加。研究也顯示CD1b 將磷脂、膽固醇等脂類(lèi)自身抗原呈遞給活化T細(xì)胞,進(jìn)而促使Th17 細(xì)胞因子分泌。
基因工程動(dòng)物模型從分子及細(xì)胞的角度出發(fā),通過(guò)處理特定單個(gè)基因繼而使模型產(chǎn)生類(lèi)銀屑病樣的皮膚病理表現(xiàn),因而具有強(qiáng)烈的針對(duì)性,可以確定特定基因在銀屑病病變過(guò)程中的作用,適合觀察單個(gè)基因的表達(dá)功能及效應(yīng)。但這類(lèi)動(dòng)物模型也有著它的局限性,比如其制作步驟復(fù)雜、耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、成本高。不能全面地模擬出人類(lèi)銀屑病的多種基因共同作用下的復(fù)雜過(guò)程。因此建立銀屑病轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型還有進(jìn)一步的探索空間。
自2006 年開(kāi)始,隨著各種細(xì)胞因子皮內(nèi)注射動(dòng)物模型的出現(xiàn),有研究者逐漸發(fā)現(xiàn)向小鼠皮膚注射細(xì)胞因子會(huì)引發(fā)急性銀屑病樣皮損。目前,向小鼠皮膚注射IL-23、IL-12、IL-36、IL-22、IL-17C 等一系列細(xì)胞因子并聯(lián)合抑瘤素M(Oncostatin-M)和IL-33 已被應(yīng)用于誘導(dǎo)銀屑病樣皮膚炎癥[39]。在各種細(xì)胞因子注射小鼠模型中,注射IL-23 是最為常見(jiàn)的建模方式[40],已在超過(guò)50 種不同的基因工程小鼠模型中注射該細(xì)胞因子進(jìn)行建模。該模型有著易于使用、能夠與其他各種基因工程小鼠模型聯(lián)合使用、不需要大量時(shí)間建模、建模相對(duì)便宜等優(yōu)點(diǎn),此外,由于該模型所誘導(dǎo)的銀屑病樣皮損為急性炎癥反應(yīng),一但停止注射,皮損表現(xiàn)即自行逐漸消退,也是該模型存在的局限性。
異種移植方法始于20 世紀(jì)80 年代,該類(lèi)模型是目前最接近銀屑病的結(jié)合了其完整遺傳、表型和免疫、致病過(guò)程的動(dòng)物模型,這種方法的基本原理是將人類(lèi)銀屑病患者的非病變或病變皮膚組織移植到嚴(yán)重免疫缺陷小鼠上,盡量使模型達(dá)到“人源化”標(biāo)準(zhǔn)。目前該類(lèi)模型主要受體小鼠為無(wú)胸腺裸鼠、嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷鼠(SCID 小鼠)及AGR129 鼠。其中無(wú)胸腺裸鼠是最早用于該類(lèi)模型的小鼠,SCID 小鼠是該類(lèi)模型中應(yīng)用最為廣泛的小鼠,而AGR129 小鼠則是由于敲除RAG 基因后造成的功能性T 細(xì)胞、B 細(xì)胞、NK 細(xì)胞缺失的異種移植小鼠。裸鼠因其無(wú)胸腺的特點(diǎn),因此在一定條件下不會(huì)產(chǎn)生移植排異反應(yīng),F(xiàn)raik 等[41]在無(wú)胸腺裸鼠中移植銀屑病患者非病變皮膚后,移植皮膚出現(xiàn)銀屑病部分病理變化,如棘層肥厚等,小鼠皮損持續(xù)時(shí)間達(dá)2 月余,提示銀屑病患者非病變皮膚比正常人的皮膚更易發(fā)生銀屑病樣皮損。而在AGR129 小鼠模型的研究中[42],將銀屑病患者的非病變皮膚移植到AGR129 小鼠的背部,小鼠出現(xiàn)銀屑病樣皮損,非病變皮膚以T 細(xì)胞依賴(lài)的方式發(fā)育成病變皮膚,此研究確定了T 細(xì)胞在介導(dǎo)銀屑病斑塊形成中的重要性。同樣,在SCID 小鼠移植的人源非皮損皮膚下注射自體超抗原刺激的血源性T 淋巴細(xì)胞后,也會(huì)導(dǎo)致類(lèi)似人類(lèi)銀屑病皮損的發(fā)生[43]。異種移植小鼠模型提示T 細(xì)胞在銀屑病發(fā)病機(jī)制中的重要作用,對(duì)新型藥物的研發(fā)也具有重要意義[20]。然而,因其需要獲得大量銀屑病患者未經(jīng)治療過(guò)的病變或非病變皮膚組織和外周血,且需要快速收集組織和移植,以防止移植物缺血和排斥反應(yīng),再加上受體小鼠需要的飼養(yǎng)條件高、價(jià)格昂貴,導(dǎo)致該模型并未得到廣泛應(yīng)用。
自發(fā)性突變小鼠模型是指在自然情況下,未經(jīng)任何人工處理,出現(xiàn)銀屑病樣皮損表現(xiàn)的小鼠模型,是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)在某些遺傳背景下及等位基因突變后所導(dǎo)致的銀屑病小鼠模型,其自發(fā)性突變小鼠模型的突出例子有Asebia 小鼠、鱗片狀皮膚小鼠(Fsn小鼠)、慢性增殖性皮炎小鼠等。這類(lèi)自發(fā)性突變小鼠模型全出現(xiàn)銀屑病組織病理學(xué)表現(xiàn),如棘層肥厚、真皮內(nèi)巨噬細(xì)胞及肥大細(xì)胞浸潤(rùn)、血管分布增多,然而在其組織病理學(xué)切片中,T 細(xì)胞及中性粒細(xì)胞少見(jiàn)[44]。同時(shí),對(duì)銀屑病的常規(guī)治療藥物效果欠佳,如環(huán)孢素、維甲酸等[45]。隨著銀屑病動(dòng)物模型建模方式的逐漸進(jìn)步,這類(lèi)自發(fā)性突變鼠模型的應(yīng)用已逐漸退出歷史舞臺(tái),逐漸成為其他銀屑病動(dòng)物模型的遺傳背景。
近年來(lái),CRISPR/Cas9(成簇有規(guī)律間隔的短回文重復(fù)序列及其相關(guān)蛋白9)技術(shù)因在生物技術(shù)領(lǐng)域的重要應(yīng)用而被廣泛認(rèn)可。在過(guò)去的10 年里,CRISPR/Cas9 技術(shù)已應(yīng)用于銀屑病的臨床前研究[46,47]:Cas9 作為一種細(xì)菌RNA 內(nèi)切酶,它可以造成真核生物DNA 雙鏈的斷裂。CRISPR/Cas9 技術(shù)可以通過(guò)刪除或插入等方式來(lái)改變目標(biāo)基因從而對(duì)生物體基因進(jìn)行修飾,真核細(xì)胞內(nèi)基因組發(fā)生特異且有效的變化[48]。該技術(shù)被應(yīng)用于研究銀屑病的免疫機(jī)制及組織病理學(xué)的某些方面。例如,Sirish K 等[49]研究者指出,利用CRISPR/Cas9 技術(shù)建立一個(gè)基于Cre-重組酶對(duì)LoxP 位點(diǎn)進(jìn)行的Tnip1flox/flox 轉(zhuǎn)基因小鼠模型,用于評(píng)估Tnip1 基因在角質(zhì)形成細(xì)胞的內(nèi)在功能。在Tnip1flox/flox 小鼠中發(fā)現(xiàn),角質(zhì)形成細(xì)胞中Tnip1 基因(人類(lèi)銀屑病易感位點(diǎn))的缺失導(dǎo)致了IL-17 表達(dá)失控,小鼠出現(xiàn)明顯銀屑病樣皮損,該基因位點(diǎn)編碼TNFAIP3-相互作用蛋白1,作用于TNFR 和TLR 通路中起負(fù)調(diào)節(jié)功能;也證實(shí)了IL-17 在體內(nèi)激活過(guò)程中Tnip1 基因在角質(zhì)形成細(xì)胞中起到的關(guān)鍵作用。而在一項(xiàng)關(guān)于角質(zhì)形成細(xì)胞來(lái)源的IL-23 在銀屑病樣皮膚炎癥反應(yīng)中的重要性的動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)研究[50]中,研究者通過(guò)CRISPR/Cas9技術(shù)構(gòu)建了神經(jīng)來(lái)源的Wiskott-aldrich 綜合征蛋白(N-WASP)基因敲除小鼠模型,發(fā)現(xiàn)N-WASP-/-小鼠的銀屑病樣皮膚炎癥反應(yīng)依賴(lài)于角質(zhì)形成細(xì)胞產(chǎn)生的IL-23,繼而發(fā)現(xiàn)了N-WASP 通過(guò)表觀遺傳修飾控制角質(zhì)形成細(xì)胞中IL-23 的產(chǎn)生。
CRISPR/Cas9 技術(shù)作為第三代基因編輯技術(shù),是一種非常具有目標(biāo)性的編輯工具,幾乎可以靶向任何基因,且操作較為簡(jiǎn)便、敲除效率較高[51],為基因組編輯提供了前所未有的可能性,但是,也存在著脫靶、工具質(zhì)粒不穩(wěn)定、Cas9 蛋白毒性作用等局限性。
銀屑病作為目前臨床上最常見(jiàn)的炎癥性皮膚病之一,其病因及發(fā)病機(jī)制目前尚未完全明確,仍需要更深層次的研究與探索。盡管已有眾多銀屑病小鼠模型被建立,且大多能模擬出銀屑病組織病理學(xué)的基本特征,為銀屑病發(fā)病機(jī)制的研究奠定了基礎(chǔ)。但是依然沒(méi)有一種小鼠模型可以完全模擬出人類(lèi)銀屑病發(fā)生、發(fā)展的過(guò)程。相信隨著對(duì)銀屑病發(fā)病機(jī)制的深入研究,隨著更多相關(guān)致病基因的發(fā)現(xiàn)與確定,會(huì)有更多、更精準(zhǔn)反映銀屑病發(fā)病機(jī)制和發(fā)病特征的動(dòng)物模型出現(xiàn),為研究銀屑病發(fā)病機(jī)制及相關(guān)新的治療手段提供更有價(jià)值的幫助。