哮喘小鼠模型研究现状分析①

杜 军 郭宏伟 邓家刚 (广西中医学院，南宁530001)

支气管哮喘(Asthma)是一种由多种因素引起的以可逆性气道阻塞、气道高反应性和气道炎症为特征的变态反应性疾病。到目前为止，人类对哮喘发病的机制尚未十分明确[1]，而直接对人体进行实验有很大的限制性，因此，有关哮喘发病原因、发病机制及药物防治等方面的研究在相当程度上还需要通过动物实验进行。近20年来利用动物模型研究支气管哮喘方兴未艾，曾用于制作哮喘模型的动物很多，包括:猫、狗、马、猴、兔、羊、豚鼠、大鼠、小鼠。1995年以前所用动物均为豚鼠，1995年以后才逐渐有报道应用大鼠和小鼠进行哮喘的动物实验。其中，小鼠免疫遗传背景较为清楚，免疫系统认识已较全面深入，加上基因技术及生物测定技术的迅猛发展，小鼠在国内外已成为最主要的哮喘动物模型，并且，建模的成功与否直接关系到实验结果的好坏[2]。为了给哮喘研究提供一定的实验依据和数据参考，本文查阅了2001年1月1日～2010年12月31日国内15种中文核心期刊公开发表的有关小鼠哮喘的实验研究论文，并对其中小鼠建模方法的研究进行系统的归纳和分析。

1 材料与方法

1.1 查阅的杂志种类和篇数 中华结核和呼吸杂志、中华儿科杂志、中华哮喘杂志、免疫学杂志、中华微生物和免疫学杂志、中国免疫学杂志、细胞与分子免疫学杂志、现代免疫学、国际免疫学杂志、中成药、中国病理生理杂志、中国现代医学杂志、中国药理学通报、中国药学杂志、中国中药杂志。查阅文献篇数共计133篇。

1.2 年限 2001年1月1日～2010年12月31日

1.3 查阅方法 手工查阅，关键词分别是小鼠、哮喘。

1.4 数据库来源 中国知网数据库(CNKI)。

1.5 文献质量 本文查阅的文献中所用样本均由正规实验动物中心提供或代养，统计到的样本数共有5 175个，根据实验目的不同，样本量从10个至150个不等，分组后每组至少有5个样本，所有样本无死亡的。在用不同方法造模后，其中有4 470个样本分别从肺组织的病理学改变、体征观察方面，或用小鼠通气功能检测系统测定致敏小鼠通气功能证实了所造模型的有效性，为可靠、有效的样本，文献统计中样本有效率为86.38%。

2 结果

对所查文献中提及到小鼠哮喘建模方法的全部内容进行汇总、排序，并用Excel进行数据统计分析，结果如下。

2.1 小鼠的选择

2.1.1 小鼠种类的选择 实验小鼠品系很多，根据不同繁殖方法而获得的遗传特性分为近交系、突变系、远交群和杂交群。用作哮喘模型的小鼠主要是近交系小鼠。常用的品系有C57BL/6、BALB/c、A/J、CBA、C3H、昆明鼠系等，以前两种品系使用最多。其中，BALB/c所用比例为79.5%，C57BL/6所用比例为13.9%，昆明鼠系所用比例为6.6%。

2.1.2 小鼠性别的选择 所用实验小鼠性别统计如下:雌性小鼠46.6%，雄性小鼠37.3%，雌雄不限16.1%。

2.1.3 小鼠周龄的选择 根据实验方法及目的的不同，所用小鼠的周龄也不相同，通常选用6至8周的小鼠，也有选用2～3天的幼鼠，或1至2个月的成年鼠，具体情况如下:见表1。

2.2 对致敏所用药物 根据小鼠哮喘模型的不同，所用致敏药物归纳如下:

2.2.1 变态反应性炎症哮喘模型 常用的抗原有鸡卵白蛋白(OVA)、尘螨、花粉、蟑螂等，其中OVA由于免疫原性强、价格低廉、来源方便，最为常用，并且多与免疫佐剂(主要为氢氧化铝)联合使用。

2.2.2 气道重塑模型 此模型是以OVA反复多次致敏，抗原激发时间要比较前一模型长，主要以气道平滑肌增生肥厚以及不可逆性气道狭窄为主要表现。

2.2.3 生物因素诱导的哮喘模型 目前已建立一些病毒、真菌、细菌引起的哮喘模型，如呼吸道合胞病毒、霉菌金龟子绿僵菌在对前述范围的文献统计整理后，发现目前国内主要是以变态反应性炎症模型为主要研究对象，其中 OVA所用比例占到了89.3%，尘螨(包括粉尘螨、屋尘螨)占1.6%和蟑螂(美洲大蠊、德国小蠊)占2.5%，有研究气道重塑的会考虑第二种模型。第三种模型占到6.6%，诱导因素主要是呼吸道合胞病毒。

2.3 对致敏方法的统计 上述文献所用致敏方法如下(主要是OVA致敏):腹腔注射占84.6%;皮下注射占4.3%;腹腔与皮下注射占8.5%;还有用尾根部皮下注射，以及足垫皮内注射与多部位同时注射各占0.8%。

2.4 对致敏剂量和次数的统计 虽然国内对致敏因素的选择较为一致，主要选用OVA，但致敏剂量和致敏次数的差异却很大，现将结果统计如下:

表1 鼠周龄的选择与所占比例Tab.1 The choice of mice age and its proportion

表3中28次致敏为连续4周，42次为连续6周，致敏时间在2周以上者，主要为气道重塑模型。其中选用OVA致敏2次的占一半以上，但2次的具体时间各有差异，现将此结果统计如表4。

2.5 激发所用方法及天数的统计

2.5.1 激发方法 常用的激发方法主要有两种，即雾化激发法和滴鼻激发法，其中使用雾化方法占79.3%，使用滴鼻法占19.0%，也有使用气管内注射与雾化结合，以及尾静脉注射的，各占0.8%。

2.5.2 激发天数 对上述文献资料统计发现，在建模时所需激发天数也有很大差异，统计结果按使用频率由多至少依次如表5。

2.6 致敏与激发间隔天数 见表6。

表2 OVA致敏剂量范围与所占比例Tab.2 Sensitization dose of OVA and its proportion

表3 OVA致敏次数与所占比例Tab.3 The times of sensitization and its proportion

表4 OVA致敏2次的具体时间与所占比例Tab.4 The specific time of 2 times sensitization and its proportion

表5 OVA激发天数及所占比例Tab.5 The days with OVA stimulating and its proportion

表6 致敏与激发间隔天数与所占比例Tab.6 The days between sensitization and stimulation and its proportion

3 讨论

3.1 对所选小鼠品系、种类、性别的分析与讨论据上述统计数据表明，所用小鼠种类以SPF级6～8周龄BALB/c最为多见，且所用雌性小鼠比例略高于雄性小鼠。这是因为BALB/c小鼠易产生针对OVA和花粉的高滴度IgE和气道高反应性(AHR)，其实验结果相对稳定。而在运用尘螨作为诱发因素时会考虑使用C57BL/6小鼠[3]。在小鼠性别选择的方面，国外有学者发现在OVA诱发成熟雌/雄性BALB/c小鼠的迟发性气道炎症中，雄性BALB/c小鼠的嗜酸性粒细胞(EOS)和淋巴细胞浸润的支气管-细支气管炎没有雌性BALB/c小鼠严重，而且支气管肺泡液中炎症细胞数也较雌性少[4]。

3.2 对致敏方法的分析与讨论 统计结果显示，在哮喘实验中，大多数采用 OVA(Sigma，GradeⅤ)作为致敏原，且用腹腔注射。使用剂量以10～100 μg为宜，但以10 μg最为常用，多数在第0天与第7天致敏2次。有学者曾对OVA所用致敏剂量进行过比较研究，发现10 μg剂量组较其他剂量组能诱导出明显的肺部EOS浸润、杯状细胞增生、AHR及高滴度的IgE等与人类哮喘特征相似的指标[5]。另外在OVA致敏时常以Al(OH)3凝胶作为佐剂，多数采用 Sigma公司产品，也有应用国产分析纯Al(OH)3，但是在实验中发现国产分析纯溶解度较差，致敏后小鼠腹部容易出现硬结，致敏吸附效果也相对较差。

3.3 对激发方法的分析与讨论 变应原进入动物机体的途径有多种，如雾化吸入、鼻腔滴入(in.)、腹腔注射(ip)、皮下注射(sc.)、气管内滴入(it)等。同一品系动物致敏与激发的方法也可不同[6]。统计结果表明，多数研究者采用雾化激发法，因为其设备简单，且易于操作，但有研究发现滴鼻激发法建立的哮喘模型气道炎症及气道高反应性比雾化法更为显著[7]。但是滴鼻激发容易导致小鼠窒息死亡，严重影响实验可比性，这可能是抑制其使用的原因之一。另外，哮喘开始激发的时间多数为末次致敏后间隔一周开始激发，连续数日，但也不尽相同。统计结果显示，建模时所需激发天数差异较大，从1～56天不等，这可能与研究方向有关，对于炎症性模型其致敏时间较短一般在3～14天，而对于气道重塑模型致敏时间较长一般都在2周以上。

1 巩 静，刘北星.哮喘小鼠模型中小鼠外周血IL-1 8水平与肺中嗜酸性粒细胞测定[J].中国现代医学杂志，2008;18(6):740-742.

2 朱艳芬，宋泽庆.小鼠支气管哮喘模型的研究现状[J].中华哮喘杂志，2009;3(4):311-314.

3 Pabst R.Animal models for asthma controversial aspects and unsolved problems[J].Pathobiology，2002-2003;70(5):252-254.

4 Hayashi T，Adachi Y，Hasegawa K et al.Less sensitivity for late airway inflammation in males than females in BALB/c mice[J].Scand J Immunol，2003;57(6):562-567.

5 Sakai K，Yokoyama A，Kohno N et al.Effect of different sensitizing dose of antigen in a murine model of atopic asthma[J].Clin Exp Immunol，1999;118(1):9-15.

6 于琨瑛，杨 慧，刘玉琳 et al.屋尘螨变应原重组体免疫治疗的实验研究[J]. 中国免疫学杂志，2007;23(7):656-659，663.

7 沈 璐，赖克方，姜 华 et al.不同激发方式对小鼠过敏性支气管哮喘模型的影响[J].中华哮喘杂志，2009;3(6):404-408.