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1、第26卷 第3 期 2008年 3月 中华中医药学刊 AR CHI V E SOF T R AD I T ! ON AL CH! N E S EME D I CI N E V d. 26 N 0 . 3 Mar2008 炎症动物模型探要 杨巧芳, 孟庆刚 ( 北京中医药大学, 北京 1 (X X) 2 9 ) 摘 要: 阐 述了 各种炎症动物模型的制作方法及机理, 根据发病原因主要分为非特异性炎症反应模型、 感染 性炎症模型和变态反应性炎症模型。非特异性炎症反应模型模拟炎疾不同病理时期造成毛细血管通透性模型、 耳种胀或足钟胀模型以 及肉芽 肿模型; 变态 反应性模型主要包 括大鼠 佐剂性关节炎
2、模型、 接触性皮炎 模型及气囊 滑膜炎模型。总结认为对于不同的药理实 脸选择更适合的炎症模型是实验成功的前提和保障。 关键词: 炎 症; 动物模型 中图分类号: R 一 33 文献标识码: A文章编号:l 673 一 771 7(2 (X)8)03一 0516一 02 D IS C U s st h 6A n i ma ! Mod e ! s b o u t ! n f ls mmati o n Y ANG华 ao 一 fhag , M E N G硒 n g 脚9 ( Beiji ngU ni , 日 旧 i tyofC 抽 nese M 汕d ne, B eiji ngl (X 刃 2 9
3、, C 坛 na) 八 七 s t ra Ct : W e in 加 记 u cev 丽ous ln e th edS 朋 d m ec lla ll is mof耐n la l m 司 e lsa 场uti nnamm ationinclu di ngn on一 5 1 e c i - ficityi 祖妙 ati叭m 记 el , i t lff 沈 ti 化袖a mzn 丽onm 闭elan d ab no rm以 ti vei 汕amm ationm 记elaccordin g toc au seof 山 . We si m ul ates 山 氏 比 ntPathology pe t
4、i 己inthe Non 一 s peci反ityinnamln ationm 司 elin cl udi ngc aP ill 叼 伴 加ea- bi li tym 司 e l , 眯e 场 ngofeat , 肠 r c 司丘 以m 记 e l an d g 甩 n 己 0 . m 司 el . 肠e ab n o rmalre a c ti vei n 山 切 川 lationm 记 eli nclu d e s 峭uv 以 一 1 记u ced arth riti。 , 。 n ta Ctdsnnatiti。 朋 d ae rostats ” 0 叨 tism 记 e l . All
5、inall, wec o n s id erita p 二 而seonaC - c 姻p li s hi n g th e e x 伴ri mentfor 朋tose l ect mo肥s u i tabl e m 记 e l i n di ffere n t m 汕c i n e ex 讲 ri men te . K e yWO 也 : i nn曰 田 口 旧 t i on; 颐m dm 记 el 炎症是机体对有害刺激所产生的一种重要防御机制, 炎症反应是机体最基本的 抗损伤反应。 尽管它可以 促进伤 口的愈合, 并便于 捕获微生物, 但也能带来很多伤害, 如引 起关节炎、 哮喘以 及机体失
6、调, 因此抗炎药 应运而生。但当 今的 抗炎药物存在很多问 题, 如引起胃 部不适、 增加心脏病 发作的 危险率等。 所以, 寻找安全有效的抗炎药仍是我们 不懈努力的目 标, 如何选择合适的动物模型来初步评价抗 炎药的 效果和机制也 成为重要的 课题之一。 炎症根据发病的原因可分为感染性炎症、 无菌性炎症 ( 非特异性炎症) 及变态反应性炎症。感染性炎症是用病 毒、 细菌或细菌产物造成的炎症; 无菌性炎症是用某种致炎 因 子于动物体内 或体外引起炎症或其某个阶段的细胞组织 反应; 变态反应性炎症是多型变态反应的终末表现。因此, 根据炎症的发病原因 制作的动物模型也大体分为以 下几种。 1 非特
7、异性炎症反应模型 非特异性炎症反应通常分为3 个时相, 即以局部血管 扩张、 毛细血管通透性增加为特征的急性时相; 以白细胞、 巨噬细胞浸润为特征的亚急性时相; 以组织变性和纤维化 为特征的 慢性增殖相。 模拟炎症不同时期的病理表现, 研 5 1 6 收稿日 期二 2 以 刀一 伪一 14 荟金项目: 国家自 然 科学基金资 助项目 ( 3 肠7 2 曰2 ) ; 大连市科技局 社会发展资 助项目 ( 2 以 抖 B4sF1 21, 双 犯 S EllS 几1 5); 科技 部 基 础 专 项资 助 项目 ( Z oo1 D D u 加1 0) 作者简介: 杨巧芳( 1 975 一 ) , 女
8、, 内蒙古呼和浩特人, 讲师, 博士研 究生, 研究方向: 基于系统复杂性中医药信息研究。 通讯作者: 孟庆刚( 1 %4 一 ) , 男, 辽宁海城人, 博士研究生导师, 双 博士后。E ll . 1 1 : m q , n 夕 1 26. , 。 究者制造反应炎症不同时期病理变化的动物模型来全面评 价药物抗炎的效果。 1 . 1 毛细血管通透性增高模型 本模型是早期炎症以渗 出 为主要特点的动物模型, 实验动物可以选择大鼠 或小鼠, 致炎物质可用冰醋酸、 组胺等。一般以染料渗出为指标, 常 用染料伊文斯兰可与血浆蛋白 稳固结合, 当致炎因子诱导 毛细血管通透性增高时, 在一定范围内, 染料
9、的漏出量可反 映渗出毛细血管的血浆蛋白 量。 根据渗出 部位的不同 还可 有皮肤毛细血管通透性增高和腹腔毛细血管通透性增高实 验的不同, 制作机理相同, 所不同的是注射染料的部位不 同, 皮肤实验于 尾静脉注射, 腹腔实验于腹腔注射。 本法操 作简便, 重现 性较好, 是测定炎症早期抗炎作用的最常用模 型之一。 1 . 2小 鼠 耳 肿 胀 模 型 小 鼠 耳 肿 胀 模 型 较 易 操 作 , 且 用 小 鼠 价格便宜, 所以在实验中经常被选用。常用的致炎物质 有二甲 苯、 巴豆油, 主要原理是致使某些炎症介质如组胺、 激肤和纤维蛋白 溶解释放, 引 起毛细血管通透性增加, 炎症 细胞浸润,
10、 造成耳部急性渗出 性炎症水肿。用二甲苯等致 炎物质涂抹一侧的耳部, 一段时间后用打孔器取双侧耳部 同一部位的耳片, 称重后计算两耳片的重量差作为检测指 标 。 还 有 人 用 花 生 四 烯 酸 建 立 小鼠 耳 肿 胀 模型 川, 发 现 咪 哇 斯汀可显 著抑制这种炎症反应, 而组胺H : 受体拮抗剂 抓雷他定则不能抑制, 说明不同的药物对不同致炎物质所 造的 模型反应不同。 1 . 3 足拓肿胀模型 足肿胀模型有选择大鼠、 小鼠之分, 大鼠 足肿胀模型运用较多, 而小鼠足肿胀模型由于其价格 便宜、 操作简便、 易于测量近年多被选用。大鼠 足肿胀模型 常有用蛋清和角又菜胶造模的区别, 蛋
11、清所致大鼠脚肿胀 中华中医药学刊 万方数据 第26 卷第3 期 2 008年 3月 中华中医药学刊 C H I N 5 任 A R C H I V E S OF T R A D I T ! ON A L C H! N E S E V d. 2 6N 0 . 3 M. 了 2008 中华中医药学刊 模型炎症发展迅速, 肿胀度可达70%一 1 00%, 炎症常于6 一 s h 明显消退, 对药物的反应比 较灵敏, 重现性也佳, 主要 以 组织胺、 5 轻色胺为炎性介质。角叉菜胶则是爱尔兰海 苔的一种酸性猫多糖, 将其注人大鼠足环可引 起水肿, 通过 环氧合酶代谢途径的前列腺素来诱导。 还有右 旋糖
12、醉等亦 造成大鼠足肿胀模型。 大鼠 脚肿胀的测量常用排水法, 或 采用专制的测量仪器, 但价格较贵, 所以较为困 难; 而小鼠 脚肿胀的测量只需剪下肿足称重即可, 较为简便。小鼠足 肿胀有角叉菜胶模型、 醉母多糖A 模型、 制霉菌素模型等, 酵母多搪A能诱导多种炎性介质释放, 包括组胺、 5 一 HT、 白 三烯、 前列腺素、 血栓素、 血小板活化因子、 氧自由基等; 制霉菌 素主要为破坏溶酶体 膜的 稳定性而 致炎2J。 1 . 4 肉 芽肿模型 此模型属于慢性炎症模型, 是评定药物 抑制炎症增殖作用的常用方法。是用棉球或滤纸片植人大 鼠 或小鼠体内, 引发炎症, 观察植人棉球或滤纸肉 芽肿
13、的重 量。由于埋人鼠皮下的纸片或棉球的刺激作用, 引起结缔 组织的增长, 生成肉芽组织, 与临床某些炎症后期的病理改 变相似。另外还有角叉菜胶、 琼脂等肉芽肿法、 塑料环肉芽 肿等, 大鼠巴豆油性肉芽囊法中测定囊壁重量及囊壁通透 性 情况 可 反 应 炎 性屏障 形 成 能 力 t,。 1 . 5 去肾 上腺大鼠 模型 有学者为研 究抗 炎的 机 理, 在上述几种模型的基础上, 对实验动物进行摘除肾上腺的 特殊处理, 使其不受肾上腺素的影响, 结果表明某些药物对 摘除肾上腺后大鼠的炎症反应依然有抑制作用。此模型为 炎症机理的研究开辟了新的思路, 使炎症的模型在模拟炎 症病理过程的基础上更加完善
14、。 2 感染性炎症模型 感染性炎症模型主要有细菌感染、 病毒感染以及支原 体等感染造成, 多见有各种常见细菌和流感病毒导致的肺 炎, 实验动物可用大鼠或小鼠。比如有绿脓杆菌、 大肠杆菌 及金黄色葡萄球菌导致的肺炎模型, 流感病毒导致的肺炎 模型, 大肠杆菌致大鼠 腹膜炎模型等, 常用动物死亡保护实 验和肺指数抑制实验来说明问题, 也常常在抗菌抗病毒的 整体动物保护实验中作详细介绍。 3 变态反应性炎症模型 3 . 1 佐荆性关节炎 佐剂性关节炎于1 954 年由s toerk第 一次在大鼠 诱导成功后, 作为一种细胞介导的自 身免疫性 疾病模型, 一直被广泛用于类风湿关节炎的致病机理及抗 炎药
15、物作用效 果等方面的研究, 其滑膜的组织学改变, 与人 类RA 及其类似。 制作佐剂性关节炎模型常用的弗氏 佐剂 分为弗氏不完全佐剂和弗氏 完全佐剂, 造模多 用大鼠, 采用 足拓皮内注射法, 原发病变主 要表现为致炎足 爪肿胀, 耳和 尾部出现关节炎小结及体重明显下降。 其致炎原理是佐剂 作为抗原进人机体使T 细胞致敏, 当再次接触后, 致敏T 细 胞分化增殖, 释放各种淋巴因子或直接杀伤靶细胞, 引起单 核细胞浸润, 同时由抗原抗体形成的免疫复合体激活补体, 导致白细 胞趋化激活, 释放一系列致炎因子产生局部和全 身炎 症 反 应川。 3 . Z PC 致小鼠接触性皮炎模型2,4 , 6
16、一 三硝基氯苯 ( PC) 为一强的半抗原, 当其与皮肤接触时与蛋白 结合成为 全抗原, 启动 机体免疫反应, 当 再次接触代 时, 发生迟发型 超敏反应。本法为研究药物对迟发性超敏反应的经典方法 之 一, 在 实 验中 应 注意 防 护, 勿 令Pc液粘 染 皮 肤 薪 膜3。 3 . 3 气囊滑膜炎模型 在大鼠 皮下反复注射空气, 数天后 气囊内 壁可形成结构和功能与关节腔滑膜相似的内膜, 即 形成人工滑膜腔。然后将角叉菜胶注人“ 滑膜腔” 内, 可引 起与人类关节腔滑膜炎相似的炎症反应, 病理变化亦与人 类急性滑膜炎的病理相似, 可作为风湿性疾病的病理模型。 本模型制作简单, 实验周期短
17、, 是较为实用的炎症动物模 型6 1 。 4 实验模型的选择 由于各种模型所代表的 病理机制和病理过程不完全相 同, 操作程序有别, 所以 应根据具体的实验需要来选择上述 的实验模型。 模型选择是否合理, 是实验成功的关键因素 之一。 笔者认为, 应从以下几个方面来考虑。 ( 1)选择经济适用且易于操作的模型。如果同样条件 下可 选用小鼠 的, 则不用大鼠; 可选用大鼠的, 则不用家兔。 例如小鼠 耳肿胀模型经济适用, 操作简便, 所以 应用率较高。 ( 2)选择病理机制相符合的模型。同样是足肿胀, 蛋 清导致足肿胀与组胺、 5 一 盯 释放有关, 角叉菜胶致足肿胀 与 前列腺素释放有关, 所
18、以 在选择时要考虑不同 致炎物质 所 致的 肿胀对不同 药物的反 应不同。 乃 c hat 等,J研究发现 大鼠足垫注射花 生四烯酸后可 诱导炎症性水肿, 咪哇斯汀 可以 显著地抑制这种炎症反应, 但其他组胺HI 受体拮抗 剂如氛雷他定不能抑制由 花生四 烯酸诱导的炎症水肿。 ( 3)选择与 病理阶段相符合的模型。在中药药理学实 验中, 例如清热药治疗的“ 红肿热痛” 常与炎症的早期相 似, 所以 选择炎症早期模型如毛细血管通透性实验或耳肿 胀、 足肿胀模型 较多, 选择肉 芽肿模型较少。 ( 4)选择与药物所治疾病相符合的模型。炎症的病理 过程虽然相同, 但不同部位的 炎症所表现的临床症状不
19、同, 治疗方法及药物亦有差异, 选择的动物模型也会有所不同。 如研究类风湿关节炎时常选用大鼠佐剂性关节炎, 研究皮 肤病常选用接触性皮炎模型, 研究与细菌病毒相关时亦可 选用细菌或病毒性肺炎模型。 ( 5 ) 选择肿胀程度较高的模型。在各种模型中, 有的 致炎因子所致的炎性肿胀程度较高, 容易比较出显著性差 异, 对于药物的筛选实验较为有用。各种药物的抗炎效果 或同种药物不同 产地的药物作用效果差异较小, 较难比较 出差异, 所以 应选用肿胀明显的模型。 当然, 模型的 选择也不可能面面俱到, 需要我们根据情 况确定不同的 选择方案, 并尽可能在现有模型的基础上进 行适当的改良, 以 完善炎症
20、模型的制造方法, 为抗炎药物的 进一步开发提供实验技术支持。 参考文献 【 1 应作霖, 吴瑞勤, 徐晓寅, 等. 咪哩斯汀和抓雷他定抗炎作用 的比 较研究【 J. 中国 麻风皮肤病杂志, 2 以 场, 2 2(5 ) : 3 77. 2 G ado K , G i gl e r c . 2 抑oean i nn 脚InB石 二: 。 n ew袱山 d. it ab lefor ev 日 u at i ng , an 一 1 祖am耐叮 枷,【 J . A 脚. A c 石 , , 1 991 , 3 2 ( 1 /2) : 1 1 9 . 【 3陈奇. 中药药理研究方法学 M . 2 版.
21、北京: 人民卫生出版 社, 2 0( 场 : 273 , 316. 4王文魁, 沈映君, 齐云, 等. 望春花油的抗炎机理【 J. 中国兽 医学报离沁 5 , 25( 3 ) : 301 一 3 仍. 【 5 冯芳, 丁志健, 刘俊. 佐剂性关节炎大鼠 模型的 实验研究 J. 天津药学, 2 仪 吟 , 1 6 ( 2 ) : 1 一 3. 【 6 赵征, 王炎众, 黄烽, 等. 三种他汀类药物对大鼠 角叉菜胶背 部气囊滑 膜炎 抗炎机制的初步研究【 J. 中国药物与临床, 2 以 拓, 6 ( 3 ) : 1 82一 1 料. 7 挤 c hat p , n脚 1 , A 出 i l las . A n 石 一 1 记 玩 川 . 川 呵 p 州 声 币 e.成 . ; 祠” 石 n e砍er o 阁 目而ni a tr at i m oo a r a c hi d 闭i c.id 一i n- d u 川】 cu 切 旧 。 民 拍、 on 玩山 。 成 J , 人 加e i 而 “ e 场 知 昭 卜 u 吧, 1 998 . 4 8 : 1 73 一 1 7 8 . 51 7 万方数据
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