張亞娟,王亞楠,丁亞駿,何璐云,劉 鑫,康巧珍
(鄭州大學(xué)生物工程系 河南鄭州 450001)
支氣管哮喘(bronchial asthma,簡(jiǎn)稱哮喘)是一種慢性反復(fù)發(fā)作的、由多種細(xì)胞(尤其是肥大細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和T細(xì)胞)和細(xì)胞因子參與的氣道變態(tài)反應(yīng)性疾?。?],在抗原刺激時(shí)會(huì)引起支氣管平滑肌收縮、腺體分泌增多和黏膜血管擴(kuò)張,最終導(dǎo)致支氣管管腔狹窄、呼吸困難,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致死亡。目前哮喘的發(fā)病率和死亡率逐年增長(zhǎng),尚無(wú)根治的辦法,嚴(yán)重困擾著人類的健康。關(guān)于哮喘發(fā)病機(jī)制的探索、哮喘新藥的研究與開(kāi)發(fā)、新治療方法的評(píng)價(jià)都主要依賴于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[2]。目前國(guó)外大多數(shù)選用BALB/c小鼠來(lái)構(gòu)建哮喘模型,但由于國(guó)內(nèi)外不同的實(shí)驗(yàn)條件,國(guó)外文獻(xiàn)提及的哮喘模型建立方法在國(guó)內(nèi)并不完全適用[3]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)合了國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的報(bào)道,通過(guò)控制實(shí)驗(yàn)動(dòng)物條件、致敏方法等,建立了1個(gè)穩(wěn)定的小鼠哮喘模型,以便于支氣管哮喘的研究及治療。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 4~6周齡,健康的雌性BALB/c小鼠16只(鄭州大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供),隨機(jī)分為兩組,A組8只,為對(duì)照組,以生理鹽水代替OVA(Grade V Sigma公司)致敏和激發(fā);B組8只,為模型組,用OVA致敏和激發(fā)。
1.2 主要試劑與儀器 卵清蛋白OVA,氫氧化鋁(Sigma公司),402AI超聲霧化器。
1.3 哮喘小鼠模型的建立
1.3.1 動(dòng)物致敏:B組小鼠分別于第0天和第14天腹腔注射新配置的致敏液0.2 ml(每0.2 ml致敏液中含有OVA粉末10 μg,氫氧化鋁粉末20 mg)致敏;A組小鼠用生理鹽水代替致敏液,注射部位及劑量相同[4]。
1.3.2 動(dòng)物激發(fā):用生理鹽水配制濃度為1% 的OVA溶液,即得霧化液。于第28~30天,將B組小鼠置于5 L自制密閉容器中,以霧化液霧化吸入激發(fā)(402AI型超聲霧化器提供霧化動(dòng)力),使小鼠暴露在OVA氣霧中,每天30 min;A組小鼠在相同條件下以生理鹽水代替霧化液霧化吸入激發(fā),實(shí)驗(yàn)中尤其要注意觀察霧化過(guò)程中模型組小鼠出現(xiàn)的陽(yáng)性反應(yīng):腹肌抽搐、呼吸急促、大小便失禁等[5]。
1.4 肺泡灌洗液收取及細(xì)胞分類計(jì)數(shù) 在最后1次霧化24 h后脫臼處死小鼠,消毒分離出氣管,剪開(kāi)氣管,把2 ml注射器針頭插入氣管內(nèi)并固定。每次注入生理鹽水 0.8 ml,回抽,共2次(回抽率達(dá) 85%以上)[4]。將 BALF 于 1 200 r/min,4 ℃ 離心 10 min,離心兩次,沉渣重懸后涂片行瑞氏-姬姆薩復(fù)合染色,然后進(jìn)行白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)。
1.5 肺組織病理切片的染色 在兩組小鼠肺泡灌洗后取肺,并用生理鹽水8~10 ml沖洗,福爾馬林固定,進(jìn)行HE染色。
2.1 小鼠行為學(xué)觀察 A組小鼠無(wú)癥狀;B組小鼠出現(xiàn)煩躁不安,弓背抓臉,呼吸急促,前肢縮抬,腹肌抽搐,大小便失禁,最后安靜少動(dòng)等癥狀。
2.2 BALF白細(xì)胞分類計(jì)數(shù) BALF中白細(xì)胞總數(shù)和EOS計(jì)數(shù)見(jiàn)表1。A組小鼠BALF中EOS%(2.12 ±0.58),B 組小鼠 BALF 中 EOS%(17.20 ± 4.19),兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=9.52,P <0.001)。
表1 BALF中細(xì)胞總數(shù)和EOS計(jì)數(shù)
2.3 小鼠肺組織病理改變 肉眼可見(jiàn)模型組小鼠肺臟體積比對(duì)照組明顯增大;肺臟表面腫脹,有暗紅色充血區(qū)域,且充血區(qū)域形狀不規(guī)則;組織切面有白色泡沫狀的物質(zhì)滲出。將肺組織切片行HE染色后,光鏡下可看到支氣管和其伴行血管周圍有較多的炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),氣道上皮有多處斷裂,基底膜增厚明顯且形態(tài)不規(guī)則[6]。見(jiàn)圖 1。
圖1 小鼠肺組織切片的光鏡觀察(HE染色,×100)
支氣管哮喘是一種嚴(yán)重的呼吸道過(guò)敏反應(yīng)性疾病,也是常見(jiàn)的威脅人類健康的慢性呼吸道疾病。目前全球支氣管哮喘患者人數(shù)高達(dá)3億多,且哮喘的發(fā)病率一直在上升,近10年來(lái)我國(guó)哮喘兒童人數(shù)上升了60%,引起了世界各國(guó)科研工作者的重視。因此,建立一種可靠的哮喘模型對(duì)研究哮喘的發(fā)病機(jī)制及治療十分重要。
目前國(guó)內(nèi)外報(bào)道的哮喘模型種類繁多,雖不能完全模擬人類哮喘的病理生理過(guò)程,但都產(chǎn)生了支氣管哮喘的典型癥狀,如支氣管上皮損傷、黏液過(guò)度分泌、肺內(nèi)EOS% 增多、肺組織切片可見(jiàn)大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)等。本實(shí)驗(yàn)中,模型組小鼠在霧化激發(fā)期間出現(xiàn)了比較明顯的哮喘急性發(fā)作癥狀;模型組BLAF中EOS%較對(duì)照組明顯增加;病理表現(xiàn)具體為:肺組織水腫、腺體分泌增多、基底膜增厚、氣管變形、氣道上皮脫落、肺組織切片HE染色后可見(jiàn)大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、尤其是嗜酸性粒細(xì)胞增多等表現(xiàn)[3],符合哮喘的病理學(xué)特征。
以上結(jié)果表明,此模型能夠用于哮喘的實(shí)驗(yàn)研究,此實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷臉?gòu)建對(duì)支氣管哮喘的研究和治療具有重要意義。然而對(duì)于此模型中存有的一些缺點(diǎn)和不足,需要在我們以后的研究和工作中不斷地認(rèn)識(shí)、改進(jìn)和完善。
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