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上海申知心生物科技有限公司

主營產(chǎn)品: 高血脂癥動物模型,心血管疾病動物模型,缺血性心臟病動物模型

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類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎模型構(gòu)建
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎模型構(gòu)建
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更新時間:2025-05-13 15:31:39瀏覽次數(shù):1171

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【簡單介紹】
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎模型構(gòu)建:類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)模型是研究其發(fā)病機(jī)制、藥物篩選及治療策略的核心工具。
【詳細(xì)說明】

一、模型分類與選擇策略

1. 誘導(dǎo)性模型(主流方法,占文獻(xiàn)案例80%以上)
模型類型核心機(jī)制與特點(diǎn)適用場景
膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎(CIA)皮下注射Ⅱ型膠原(CII)+弗氏wan全佐劑(CFA),模擬Th1/Th17炎癥,關(guān)節(jié)破壞顯著,病理特征接近人類RA 免疫病理機(jī)制研究、生物制劑評估
佐劑性關(guān)節(jié)炎(AIA)皮內(nèi)注射CFA激活固有免疫,快速誘導(dǎo)急性炎癥(7-10天發(fā)?。?,但缺乏慢性病理過程 抗炎藥物初步篩選
膠原抗體誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎(CAIA)注射抗CII單克隆抗體(如M2139),快速(5-7天)誘發(fā)嚴(yán)重關(guān)節(jié)炎,適用于急性炎癥機(jī)制研究 急性炎癥反應(yīng)與抗體依賴性病理分析
卵蛋白誘導(dǎo)模型卵清蛋白(OVA)致敏+關(guān)節(jié)內(nèi)抗原激發(fā),兔模型成功率>90%,適合大關(guān)節(jié)病變觀察 手術(shù)干預(yù)與影像學(xué)動態(tài)監(jiān)測
2. 基因工程模型(精準(zhǔn)機(jī)制研究)
  • 轉(zhuǎn)基因小鼠

    • TNF-α過表達(dá):自發(fā)慢性關(guān)節(jié)炎,模擬RA滑膜增生與骨侵蝕


    • IL-4Rα人源化:保留90%人類免疫應(yīng)答特征,用于靶向抗體(如度普利尤單抗)驗(yàn)證

  • 基因編輯模型

    • STAT3條件性敲除:揭示Th17細(xì)胞分化調(diào)控機(jī)制

3. 病證結(jié)合模型(中醫(yī)特色)
  • 寒濕痹阻證模型:CIA大鼠+低溫高濕環(huán)境暴露,出現(xiàn)關(guān)節(jié)冷痛、血瘀指標(biāo)異常(全血黏度升高)

  • 濕熱痹阻證模型:CIA+高溫高濕環(huán)境,伴隨IL-17/TNF-α顯著升高,滑膜充血水腫

4. 自發(fā)性模型(模擬遺傳易感性)
  • K/BxN小鼠:TCR轉(zhuǎn)基因+ MHC-II變異,自發(fā)對稱性關(guān)節(jié)炎,無需外源誘導(dǎo)

  • SKG小鼠:ZAP-70基因突變,Th17極化顯著,關(guān)節(jié)炎發(fā)病率>80%


二、實(shí)驗(yàn)動物選擇與品系優(yōu)化

1. 常用物種與品系
動物優(yōu)勢特性典型應(yīng)用
DBA/1小鼠對CIA高度敏感(發(fā)病率80-100%),關(guān)節(jié)侵蝕顯著 免疫機(jī)制研究與藥物長期療效評估
SD大鼠成本低、操作便捷,適合高通量篩選(CIA發(fā)病率60-80%)中藥復(fù)方與毒性測試
新西蘭兔關(guān)節(jié)體積大,便于手術(shù)干預(yù)與影像學(xué)跟蹤(如Micro-CT)局部治療(關(guān)節(jié)內(nèi)注射)效果驗(yàn)證
非人靈長類免疫系統(tǒng)與人類高度同源,適合轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究 生物制劑安全性及長效性評估
2. 性別與年齡
  • 性別差異:雌性動物發(fā)病率普遍高于雄性(如CIA模型雌性發(fā)病率比雄性高30%),可能與雌激素調(diào)控Th17分化相關(guān)。

  • 年齡窗口:6-8周齡小鼠/大鼠(免疫系統(tǒng)成熟),老年動物(>12月齡)用于模擬RA合并骨質(zhì)疏松


三、模型構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化流程(以CIA模型為例)

1. 材料準(zhǔn)備
  • 抗原乳化:雞/牛Ⅱ型膠原(2mg/mL)與CFA按1:1體積乳化至油包水狀態(tài)(離心3000rpm×5min驗(yàn)證穩(wěn)定性)。

  • 動物預(yù)適應(yīng):清潔級環(huán)境中適應(yīng)7天,控制光照周期(12h/12h)與飲食(避免高脂飼料干擾免疫應(yīng)答)。

2. 免疫接種
  • 初次免疫:尾根部皮內(nèi)注射乳化劑100μL(含CII 100μg)。

  • 加強(qiáng)免疫:21天后同劑量腹腔注射,或改用不wan全弗氏佐劑(IFA)減少局部肉芽腫 。

3. 疾病監(jiān)測
  • 臨床評分(0-4分制):

    • 0分:無紅腫;1分:單個趾關(guān)節(jié)腫脹;2分:多趾關(guān)節(jié)腫脹;3分:踝關(guān)節(jié)受累;4分:全身性關(guān)節(jié)強(qiáng)直 。

  • 足跖厚度:游標(biāo)卡尺測量,腫脹率=(實(shí)驗(yàn)組厚度-對照組)/對照組×100%(>30%為陽性)


四、模型驗(yàn)證與評價(jià)體系

1. 組織病理學(xué)分析
檢測項(xiàng)目技術(shù)方法關(guān)鍵指標(biāo)與判定標(biāo)準(zhǔn)
滑膜增生H&E染色滑膜層數(shù)>5層,炎性細(xì)胞浸潤(每HPF>50個)
血管翳形成CD31免疫組化新生血管密度≥3個/HPF,提示侵襲性破壞
骨侵蝕Micro-CT三維重建骨體積分?jǐn)?shù)(BV/TV)下降>20%,骨小梁分離度增加
2. 血清學(xué)與分子檢測
  • 自身抗體:RF(>20IU/mL)、抗CCP抗體(>5U/mL)

  • 炎癥因子

    • Th1/Th17型:IFN-γ (>50pg/mL)、IL-17A (>30pg/mL)

    • Th2型:IL-4 (>40pg/mL)、IL-13 (>25pg/mL)

  • 氧化應(yīng)激:MDA (>4nmol/mg蛋白)、SOD活性下降>30% 。

3. 功能影像學(xué)
  • 超聲彈性成像:滑膜楊氏模量>50kPa提示纖維化(正常<30kPa)。

  • 光聲成像(PAI) :實(shí)時監(jiān)測滑膜血氧飽和度(SO?<85%提示缺氧微環(huán)境)。


五、創(chuàng)新方向與技術(shù)突破

1. 人源化與基因編輯模型
  • PBMC移植模型:將RA患者外周血單核細(xì)胞移植至免疫缺陷小鼠(如NSG),保留供體特異性自身抗體譜 。

  • CRISPR動態(tài)調(diào)控:光控誘導(dǎo)TNF-α或IL-6表達(dá),實(shí)現(xiàn)炎癥時空特異性激活 。

2. 類器官與3D模型
  • 滑膜類器官芯片:人源iPSC分化的滑膜細(xì)胞與血管內(nèi)皮共培養(yǎng),模擬血管翳侵襲過程 。

  • 關(guān)節(jié)-on-a-chip:集成機(jī)械應(yīng)力與流體剪切力,評估藥物對滑膜-軟骨界面的保護(hù)作用 。

3. 多組學(xué)整合分析
  • 單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組:解析滑膜中巨噬細(xì)胞M1/M2極化時序及成纖維細(xì)胞亞群異質(zhì)性 。

  • 代謝流分析:13C標(biāo)記葡萄糖追蹤,揭示RA滑膜細(xì)胞的“瓦氏效應(yīng)"重編程 。

4. 動態(tài)監(jiān)測技術(shù)
  • 植入式生物傳感器:實(shí)時檢測關(guān)節(jié)腔IL-6、TNF-α濃度(精度±5pg/mL)

  • AI行為分析:深度學(xué)習(xí)識別動物步態(tài)異常(靈敏度>95%),量化關(guān)節(jié)功能損傷


六、挑戰(zhàn)與倫理考量

  1. 模型局限性

    • 嚙齒類模型缺乏人類RA的慢性進(jìn)展特征(如骨侵蝕速度過快)。

    • 中醫(yī)病證結(jié)合模型的主觀性較強(qiáng),缺乏量化指標(biāo)(如“寒濕"與“濕熱"的分子標(biāo)志物)。

  2. 標(biāo)準(zhǔn)化與可重復(fù)性

    • 抗原乳化工藝、佐劑批次差異導(dǎo)致模型穩(wěn)定性波動(建議使用商品化標(biāo)準(zhǔn)化試劑)。

    • 國際協(xié)作制定《RA模型操作指南》(參考ARRIVE 2.0框架)

  3. 動物福利

    • 疼痛管理:布洛芬緩釋片(10mg/kg bid)或局部冷敷減輕關(guān)節(jié)腫脹 。

    • 生存質(zhì)量閾值:體重下降>15%、活動量減少>50%需提前終止實(shí)驗(yàn) 。


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