前言

支氣管哮喘(bronchial asthma)，簡稱哮喘，是由于某些過敏因素（如吸入花粉、工業(yè)粉塵、進(jìn)食魚蝦等）及植物性神經(jīng)功能紊亂引起的以支氣管阻塞為特點(diǎn)的疾病。哮喘的特征是陣發(fā)性帶有哮鳴音的呼吸困難、咳嗽、咳痰，呈反復(fù)發(fā)作。一般春、秋季節(jié)發(fā)病率較高，20％患者有本病的家族史。有關(guān)哮喘發(fā)病機(jī)制的探索、新治療方法的評價、新藥研究與開發(fā)都主要依賴于動物實(shí)驗(yàn)。但是，動物自發(fā)形成的變應(yīng)性哮喘很少，因此，成功復(fù)制支氣管哮喘的動物模型是研究支氣管哮喘反復(fù)難愈的關(guān)鍵。

部分造模方法

使用動物：小鼠、大鼠、豚鼠

【造模機(jī)制】：

當(dāng)致敏源（常用卵清蛋白）注入豚鼠體內(nèi)，其可溶性抗原成分刺激機(jī)體產(chǎn)生IgE，使機(jī)體處于致敏狀態(tài)。當(dāng)動物再次接觸到此抗原時， 由lgE介導(dǎo)發(fā)生抗原抗體反應(yīng)，使細(xì)胞脫顆粒，釋放出活性化學(xué)物質(zhì)如組胺、嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子等，作用于支氣管引起氣道高反應(yīng)導(dǎo)致哮喘。

【造模方法】：

小鼠：選用20g左右的BALB/c小鼠，腹腔注射卵清蛋白抗原液0.2ml（含卵清蛋白100µg和氫氧化鋁1mg), 8天后用同劑量再注射一次，第15天起將BALB/c小鼠置于密閉容器內(nèi)，以60g/L卵清蛋白溶液霧化攻擊，每天一次，每次30分鐘，連續(xù)7天。

大鼠：選用雄性Sprague Dawley大鼠，體重120~180g，腹腔注射抗原液1ml（含卵清蛋白100mg, 滅活百日咳桿菌疫苗5×109個和氫氧化鋁干粉100mg)致敏，7天后重復(fù)1次以加強(qiáng)致敏，2周后用超聲霧化器向自制霧化箱內(nèi)噴霧1％卵清蛋白（霧粒直徑3~5µm)，每日1次，每次30分鐘，連續(xù)2周，使動物吸入后激發(fā)。

豚鼠：選用健康雄性豚鼠，體重300~500g，腹腔注射10％卵清蛋白生理鹽水溶液10ml，使豚鼠處于致敏狀態(tài)；2周后將豚鼠置于一密閉容器中，以10％卵清蛋白生理鹽水溶液霧化吸入20分鐘，誘發(fā)豚鼠哮喘發(fā)作?；蛘吒骨蛔⑸?0％卵清蛋白溶液10ml（卵清蛋白100mg),   13~14天后讓動物吸入0.5％卵清蛋白生理鹽水溶液30秒?；蚩蛇x用200~300g的豚鼠，雌雄不限，于第1天和第8天，將0.5％卵清蛋白（溶于生理鹽水）10ml加至超聲霧化吸入器，給豚鼠用簡易面罩霧化吸入10分鐘，第16~20天將致敏的豚鼠置于密閉的容器內(nèi)，用1%卵清蛋白氣霧激發(fā)，使動物暴露在卵清蛋白氣霧中10~30分鐘直至出現(xiàn)哮喘樣發(fā)作為止。

【造模特點(diǎn)】：

小鼠模型常用的品系有BALB/c、C57BL/6等。BALB/c較易產(chǎn)生氣道高反應(yīng)，用卵清蛋白易致敏，并可產(chǎn)生高滴度lgE。而C57BL/6則不易出現(xiàn)氣道高反應(yīng)，而且只產(chǎn)生低滴度lgE。但用屋塵螨(HDM)易致敏，可用于制作由HDM誘發(fā)的過敏性哮喘模型。

大鼠模型對抗原反應(yīng)較為一致，能出現(xiàn)與人類哮喘類似的遲發(fā)相反應(yīng)，并有嗜酸性粒細(xì)胞浸潤和氣道反應(yīng)性增加。近年來，大鼠模型使用逐漸增多，國外多用Brown Norway大鼠，國內(nèi)多使用Sprague Dawley大鼠或Wistar大鼠。一般選擇雄性大鼠，致敏方法基本相同，激發(fā)后3~5分鐘產(chǎn)生速發(fā)相反應(yīng)，2～4小時產(chǎn)生遲發(fā)相反應(yīng)，隨后肺部出現(xiàn)多種炎癥細(xì)胞浸潤，24小時主要為嗜酸性粒細(xì)胞。此時，大鼠氣道反應(yīng)性增加，增幅約為7~10倍，待續(xù)4~5天。多次激發(fā)可延長氣道高反應(yīng)性待續(xù)時間，但不能使氣道高反應(yīng)性進(jìn)一步增加或使嗜酸性粒細(xì)胞 浸潤加重。

豚鼠模型容易致敏，能產(chǎn)生Ⅰ型變態(tài)反應(yīng)，致敏后以卵清蛋白霧化吸入，可誘發(fā)急性氣道過敏反應(yīng)，包括速發(fā)相哮喘反應(yīng)及遲發(fā)相哮喘反應(yīng)，適合于制作過敏性哮喘動物模型，也是目前國內(nèi)外使用最多的模型。

【模型評估和應(yīng)用】：

卵清蛋白來源容易，價格低廉，有很強(qiáng)的免疫原性，最常應(yīng)用于制備哮喘模型；氫氧化鋁作為免疫佐劑可以防止脫敏，能增強(qiáng)致敏的效果。卵清蛋白誘發(fā)哮喘常用動物為豚鼠、大鼠、小鼠。

小鼠模型可用于評價預(yù)防和治療慢性支氣管炎、哮喘免疫制劑的效力，但有許多局限性。幾乎所有暴露于變應(yīng)原的小鼠都可形成哮喘，故小鼠哮喘模型不宜應(yīng)用于基因多態(tài)性研究。而且，小鼠與人存在呼吸系統(tǒng)的解剖學(xué)及生理學(xué)上的差異，如小鼠呼吸率遠(yuǎn)高于人，而其潮氣量卻較低；大多數(shù)哮喘小鼠模型常要求短期高濃度的變應(yīng)原暴露，明顯與人自然環(huán)境中長期低變應(yīng)原濃度暴露方式相違背，不會出現(xiàn)人類哮喘典型的慢性氣道炎癥和上皮變化；小鼠模型不出現(xiàn)人類哮喘特征性的黏膜炎癥及上皮質(zhì)嗜酸性細(xì)胞浸潤；小鼠的免疫學(xué)機(jī)制與人也有差異；大多數(shù)小鼠模型出現(xiàn)過敏性肺泡炎和超敏性肺炎，掩蓋了氣道的炎癥損害。另外，由于小鼠體積小，導(dǎo)致操作不便。

豚鼠是使用最廣泛的變應(yīng)性反應(yīng)模型，盡管這種動物和人之間存在極大的差異，但致敏豚鼠的過敏性支氣管收縮（早發(fā)相，速發(fā)型）在研究抗過敏藥物、支氣管擴(kuò)展藥物方面是最常用的動物模型。以豚鼠為哮喘模型有很多優(yōu)勢：動物較便宜，易于處理，變應(yīng)原誘發(fā)的支氣管收縮和人類支氣管哮喘中的收縮特點(diǎn)相同，包括接觸抗原后的支氣管收縮反應(yīng)，氣道對介質(zhì)的高反應(yīng)性，以及過敏性支氣管炎的嗜酸性粒細(xì)胞浸潤特征。但是，由于近交系豚鼠罕見，不利于用來研究遺傳影響。皮質(zhì)激素對豚鼠哮喘模型的支氣管痙攣的影響不顯著。另外，選擇豚鼠制作哮喘模型應(yīng)注意可能出現(xiàn)種群依賴性的夸大反應(yīng)，一部分豚鼠可因此產(chǎn)生過敏性休克而死亡，造成實(shí)驗(yàn)資源的浪費(fèi)。豚鼠易被致敏，接受致敏物質(zhì)后反應(yīng)程度與其他動物相比較強(qiáng)，能產(chǎn)生Ⅰ型變態(tài)反應(yīng)，霧化激發(fā)后能產(chǎn)生速發(fā)相與遲發(fā)相哮喘反應(yīng)。因而，豚鼠一直是國內(nèi)外應(yīng)用最多的過敏性哮喘實(shí)驗(yàn)動物之一。

與豚鼠相比，大鼠具有品系純、繁殖快、價格低、來源豐富、標(biāo)本采集量大等特點(diǎn)，其生物學(xué)特點(diǎn)與人有較多的相似性。因此，進(jìn)行皮質(zhì)激素作用原理的研究以及非皮質(zhì)激素類抗哮喘免疫抑制劑的研究首選大鼠哮喘模型。國際醫(yī)學(xué)雜志發(fā)表的應(yīng)用大鼠模型的哮喘論文絕大多數(shù)都是應(yīng)用BN大鼠作為研究對象。BN大鼠哮喘模型的主要優(yōu)勢在于其體內(nèi)能夠產(chǎn)生針對吸入性變應(yīng)原的特異性lgE抗體，而且也更容易誘發(fā)出哮喘癥狀以及明顯氣道炎癥和氣道高反應(yīng)性，但這種大鼠價格比較昂貴。

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