黃寶輝 戰(zhàn)家霖綜述 杜 毅審校

(1 廣西百色市人民醫(yī)院眼科，百色市 533000；2 廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院眼科，南寧市 530021)

【提要】 多發(fā)性硬化相關(guān)性視神經(jīng)炎(MS-ON)和視神經(jīng)脊髓炎相關(guān)性視神經(jīng)炎(NMO-ON)是人類(lèi)特發(fā)性視神經(jīng)炎最常見(jiàn)的類(lèi)型，在中青年人群中成為主要的致盲性視神經(jīng)疾病之一。目前其病因尚未明確，動(dòng)物模型的建立對(duì)于進(jìn)一步研究發(fā)病機(jī)制及開(kāi)發(fā)有效藥物至關(guān)重要?，F(xiàn)對(duì)相關(guān)的特發(fā)性視神經(jīng)炎動(dòng)物模型的研究進(jìn)展作一綜述。

特發(fā)性視神經(jīng)炎(idiopathic demyelinating optic neuritis，IDON)是指發(fā)生在視神經(jīng)的脫髓鞘病變，是中青年人群最主要的致盲性視神經(jīng)疾病之一。其中最常見(jiàn)的兩種類(lèi)型為多發(fā)性硬化相關(guān)性視神經(jīng)炎(multiple sclerosis related optic neuritis，MS-ON)和視神經(jīng)脊髓炎相關(guān)性視神經(jīng)炎(neuromyelitis optica related optic neuritis，NMO-ON)。由于IDON的病因未明，建立有效的動(dòng)物模型將有助于我們認(rèn)識(shí)疾病的發(fā)生發(fā)展規(guī)律，進(jìn)一步探索MS-ON和NMO-ON的發(fā)病機(jī)制及尋找新的治療方法。目前相關(guān)動(dòng)物模型眾多，據(jù)此，本文對(duì)常見(jiàn)的MS-ON動(dòng)物模型和NMO-ON動(dòng)物模型作一綜述。

1 多發(fā)性硬化相關(guān)性視神經(jīng)炎動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/h2>

MS-ON亦稱(chēng)特發(fā)性脫髓鞘性視神經(jīng)炎，通常是多發(fā)性硬化等自身免疫脫髓鞘疾病的第一征兆[1]，在高加索人群和高度工業(yè)化人群中多見(jiàn)[2]，是歐美國(guó)家研究報(bào)道中最主要的視神經(jīng)炎類(lèi)型。目前相關(guān)模型包括自身免疫誘導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE)模型、病毒誘導(dǎo)模型和毒素誘導(dǎo)模型[3-4]，其中EAE模型是目前用于研究MS-ON最常用的模型。

1.1 EAE模型 Rivers等[5]1935年首先提出了向猴子大腦注入兔腦提取物，表現(xiàn)出的神經(jīng)損害與腦脊髓炎的組織學(xué)損害相似，其中包括血管周?chē)仔愿淖円约懊撍枨剩笠喾Q(chēng)為EAE，是建立的第一個(gè)EAE模型。EAE模型與多發(fā)性硬化臨床表現(xiàn)和病理學(xué)特征相似，經(jīng)過(guò)幾十年研究發(fā)現(xiàn)，EAE充分闡明視神經(jīng)在MS期間發(fā)生的病理過(guò)程，即視神經(jīng)伴隨腦和脊髓發(fā)生中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)炎癥、脫髓鞘、軸突喪失和神經(jīng)膠質(zhì)增生[3，6-7]。因此，EAE模型是研究MS-ON的重要?jiǎng)游锬Ｐ汀?/p>

目前已經(jīng)通過(guò)多種方法誘導(dǎo)易感實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行免疫，包括用純化的蛋白質(zhì)或衍生肽，如髓鞘少突膠質(zhì)細(xì)胞糖蛋白(myelin oligodendrocyte glycoprotein，MOG)、髓磷脂堿性蛋白(myelin basic protein，MBP)、髓鞘蛋白脂質(zhì)蛋白(myelin proteolipid protein，PLP)或其他髓磷脂蛋白質(zhì)建立主動(dòng)EAE模型[6，8]。疾病誘導(dǎo)通常需要免疫佐劑，例如補(bǔ)充有熱滅活結(jié)核分枝桿菌的完全弗氏佐劑(complete Freund′s adjuvant，CFA)以充當(dāng)抗原貯庫(kù)[9]。大多數(shù)EAE誘導(dǎo)方案需要使用百日咳毒素(pertussis，PT)[10]，盡管百日咳毒素在EAE中的確切作用尚不清楚，但認(rèn)為其在免疫細(xì)胞進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的過(guò)程中起到一定作用，促進(jìn)T細(xì)胞的增殖和細(xì)胞因子的產(chǎn)生，以及破壞T細(xì)胞的耐受性[11]。

1.1.1 嚙齒類(lèi)動(dòng)物EAE模型 EAE是一種獨(dú)特的疾病，其每種形式只表現(xiàn)MS的某些方面特征。誘導(dǎo)方案取決于動(dòng)物的易感性、年齡和性別。其中，大鼠對(duì)EAE敏感性高,是國(guó)外早期研究報(bào)道中常見(jiàn)的品系[12]。而根據(jù)近年來(lái)研究報(bào)道，EAE嚙齒動(dòng)物模型在中樞神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性炎癥研究中占主導(dǎo)地位，目前常見(jiàn)EAE模型見(jiàn)表1。

表1 常見(jiàn)的幾種EAE模型比較

以上幾種類(lèi)型中，MOG誘導(dǎo)EAE模型在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中已成為首選[4]。其優(yōu)點(diǎn)在于：(1)建模成功率高[17]。(2)在病理和臨床表現(xiàn)方面，MOG誘導(dǎo)C57BL/6小鼠的EAE模型最接近人類(lèi)的MS[18]。(3)由MOG誘導(dǎo)的EAE模型與T細(xì)胞反應(yīng)和嚴(yán)重的脫髓鞘相關(guān)，而主要的髓鞘成分(如MBP和PLP)誘導(dǎo)的疾病特征是嚴(yán)重的炎癥，很少或沒(méi)有脫髓鞘[4]。因此，由MOG誘導(dǎo)的EAE模型可以從T細(xì)胞和B細(xì)胞的效應(yīng)機(jī)制以及脫髓鞘作用的角度闡明MS(包括MS-ON)的發(fā)病機(jī)制，這與MS目前的研究方向是一致的。(4)C57BL/6J小鼠的維持成本低，遺傳背景清楚，基因操作容易[19]，可滿(mǎn)足深入研究基因、細(xì)胞間作用等領(lǐng)域的需求。

1.1.2 非人類(lèi)靈長(zhǎng)動(dòng)物EAE模型 目前使用最多的非人類(lèi)靈長(zhǎng)動(dòng)物(non-human primates，NHP)是常見(jiàn)的Mar猴。用CFA和百日咳乳化的MOG誘導(dǎo)Mar猴建立EAE模型，產(chǎn)生慢性復(fù)發(fā)-緩解過(guò)程，特征是炎性浸潤(rùn)和大量脫髓鞘，嚴(yán)重的白質(zhì)損害和神經(jīng)變性[3]。優(yōu)點(diǎn)為NHP是人類(lèi)系統(tǒng)發(fā)育上最親近的近屬[8]，可能會(huì)重現(xiàn)與人類(lèi)相似的免疫反應(yīng)。嚙齒類(lèi)動(dòng)物 EAE模型已經(jīng)幫助我們理解免疫致病機(jī)制的大部分內(nèi)容，然而，在我們將嚙齒類(lèi)動(dòng)物 EAE模型中的研究成果轉(zhuǎn)化為有效的治療方法的過(guò)程中遇到了困難，NHP模型可能會(huì)幫助我們解決這個(gè)問(wèn)題。缺點(diǎn)是NHP價(jià)格昂貴，因此在研究報(bào)道中并不常見(jiàn)。

1.1.3 被動(dòng)EAE模型 被動(dòng)EAE模型是通過(guò)主動(dòng)免疫后轉(zhuǎn)移供體動(dòng)物中產(chǎn)生的致病性的髓鞘特異性T細(xì)胞[20]，并在受體動(dòng)物中誘導(dǎo)的一種EAE模型。雖然主動(dòng)免疫通常是研究EAE模型的首選方案，但被動(dòng)EAE模型通過(guò)髓鞘特異性T細(xì)胞靶向組織，有助于確定髓鞘反應(yīng)性T細(xì)胞在疾病發(fā)病機(jī)制中的關(guān)鍵作用，明確各種炎癥分子的反應(yīng)過(guò)程。

1.2 病毒誘導(dǎo)模型和毒素誘導(dǎo)模型 泰勒氏病毒、犬瘟熱病毒和小鼠肝炎病毒等病毒可誘導(dǎo)脫髓鞘動(dòng)物模型[21]。其中常見(jiàn)的是泰勒氏小鼠腦脊髓炎病毒(Theiler′s murine encephalomyelitis virus，TMEV)誘導(dǎo)的慢性脫髓鞘模型，但是這種模型的缺點(diǎn)是耗費(fèi)時(shí)間，且脫髓鞘和髓鞘再生同時(shí)發(fā)生[3]。銅宗、溴化乙錠、溶血卵磷脂等毒素也可誘導(dǎo)脫髓鞘動(dòng)物模型。溴化乙錠對(duì)所有有核細(xì)胞具有毒性作用，可以通過(guò)立體定向注射溴化乙錠產(chǎn)生局灶性脫髓鞘病變。例如，在注射到蛛網(wǎng)膜下腔后產(chǎn)生視神經(jīng)炎[22]。該模型的優(yōu)點(diǎn)是定向注射易于觀察注射部位的脫髓鞘情況，并可確定病毒量和病變大小的關(guān)系。病毒和毒素誘導(dǎo)脫髓鞘模型，有助于研究髓鞘再生，但隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)此類(lèi)脫髓鞘和MS的特點(diǎn)有差異，所以使用較少。

2 視神經(jīng)脊髓炎相關(guān)性視神經(jīng)炎動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/h2>

特異性抗體 NMO-IgG的發(fā)現(xiàn)[23]，證實(shí)了NMO-ON區(qū)別于MS-ON。Bradl等[24]首次通過(guò)將NMO-IgG注射到健康嚙齒動(dòng)物的腹腔來(lái)誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)性NMO，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)動(dòng)物血清NMO-IgG陽(yáng)性，但未能造成CNS損傷。隨后發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎的情況下，NMO-IgG可加重炎癥并調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答[25]。因此，破壞或繞過(guò)血腦屏障是目前設(shè)計(jì)NMO動(dòng)物模型的主要方法。

2.1 EAE為基礎(chǔ)的NMO模型(NMO/EAE)

2.1.1 主動(dòng)NMO/EAE模型 通過(guò)用完全弗氏佐劑乳化MBP免疫激活CNS抗原特異性T細(xì)胞誘導(dǎo)Lewis大鼠，建立主動(dòng)NMO/EAE模型，當(dāng)Lewis大鼠開(kāi)始出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥癥狀(即體重減輕或輕微的神經(jīng)癥狀，如尾部張力喪失)后，血腦屏障處于開(kāi)放狀態(tài)，促進(jìn)血清蛋白進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)實(shí)質(zhì)。隨后，大鼠在EAE疾病的高峰處接受來(lái)自NMO-IgG血清陽(yáng)性患者的純化IgG的腹膜內(nèi)注射， NMO/EAE病理表現(xiàn)出損傷部位中性粒細(xì)胞的大量浸潤(rùn)，以及血管周?chē)a(bǔ)體沉積和星形膠質(zhì)細(xì)胞的嚴(yán)重?fù)p失，后期可觀察到明顯脫髓鞘和繼發(fā)性少突膠質(zhì)細(xì)胞破壞[26]。雖然T淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)導(dǎo)致EAE模型表現(xiàn)出癱瘓，但髓鞘或軸突通常沒(méi)有病理學(xué)改變，因此，引發(fā)的神經(jīng)病理?yè)p傷可歸因于注入的患者IgG[25]。

NMO/EAE模型是目前研究NMO疾病發(fā)展的合適模型。但該模型也面臨一些問(wèn)題：(1)需要的來(lái)自患者的NMO-IgG數(shù)量有限。由于個(gè)體因素和疾病進(jìn)程差異，NMO-IgG一致性和致病效力因人而異，一些患者的NMO-IgG在體內(nèi)無(wú)效[27]，而克隆性NMO-IgG可能涉及致病效力下降的問(wèn)題。(2)Lewis大鼠的NMO/EAE模型是Th1細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的CNS疾病，而在NMO患者中，已發(fā)現(xiàn)水通道蛋白4(aquaporin 4，AQP4)特異性T細(xì)胞表現(xiàn)出由Th17細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的疾病過(guò)程[28]。雖然小鼠顯示出這種Th17偏倚[29]，但由于人NMO-IgG只能結(jié)合和激活大鼠補(bǔ)體[24，30]，所以小鼠目前不能用于免疫誘導(dǎo)的NMO/EAE模型。

2.1.2 被動(dòng)NMO/EAE模型 Bradl等[24]建立了將體外活化的CNS抗原特異性T細(xì)胞過(guò)繼轉(zhuǎn)移的NMO/EAE被動(dòng)模型。從免疫大鼠收獲的髓磷脂反應(yīng)性T細(xì)胞在體外重復(fù)刺激復(fù)制擴(kuò)增，將這些細(xì)胞注入正常大鼠，誘導(dǎo)NMO樣病變，出現(xiàn)包括補(bǔ)體激活、免疫球蛋白沉積、脊髓血管周?chē)＜?xì)胞浸潤(rùn)以及AQP4和星形膠質(zhì)細(xì)胞丟失等情況。這類(lèi)模型具有多種相似病理特征，可以研究髓磷脂反應(yīng)性T細(xì)胞在疾病發(fā)病機(jī)制中的關(guān)鍵作用，但缺乏髓鞘損傷是其重要的局限性[31]。

值得注意的是，在NMO/EAE被動(dòng)模型中，特異性T細(xì)胞可能不是必不可少的。用完全佐劑(CFA)單獨(dú)誘導(dǎo)，破壞血腦屏障，雖然導(dǎo)致T細(xì)胞浸潤(rùn)范圍較小并且只表現(xiàn)出較弱的致病性，但通過(guò)NMO-IgG的被動(dòng)轉(zhuǎn)移足以促進(jìn)病變發(fā)展[27]。Graber等[32]提到其中的原因可能是分枝桿菌表達(dá)與AQP4具有序列同源性的蛋白質(zhì)，使用CFA的免疫誘導(dǎo)可以激活特異性T細(xì)胞應(yīng)答。

2.2 直接注射N(xiāo)MO-IgG和補(bǔ)體或細(xì)胞因子的NMO模型 Matsumoto等[33]首次將NMO-IgG陽(yáng)性患者的血清定位注射到SD大鼠視神經(jīng)鞘內(nèi)，表現(xiàn)出大鼠視神經(jīng)AQP4和GFAP的損失，視神經(jīng)纖維的損失和炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)及與人類(lèi)NMO病變類(lèi)似的組織學(xué)特征。Asavapanumas等[34]將NMO-IgG陽(yáng)性患者NMO-IgG和補(bǔ)體共同定位注射到小鼠視交叉，可產(chǎn)生NMO樣視神經(jīng)病變。NMO-IgG和補(bǔ)體共同注射模型的優(yōu)點(diǎn)是直接注入未免疫動(dòng)物的CNS，有助于研究NMO-IgG結(jié)合的直接作用，而且該模型比NMO/EAE模型需要更少的NMO-IgG。除此之外，相對(duì)于NMO/EAE模型受大鼠的局限，這種模型可以應(yīng)用于小鼠，包括轉(zhuǎn)基因小鼠，因而對(duì)分子層面的認(rèn)識(shí)也將進(jìn)一步加深。該模型存在的問(wèn)題[26]：(1)鼠補(bǔ)體不能被NMO-IgG結(jié)合和激活，需要共同注射人補(bǔ)體，這可能會(huì)忽略天然嚙齒動(dòng)物補(bǔ)體抑制成分的作用，與人體環(huán)境有差異；(2)需要在多個(gè)部位和一定體積范圍中重復(fù)注射，這可能改變CNS對(duì)人為干預(yù)的炎性刺激的易感性。

2.3 其他NMO模型 還有一類(lèi)不涉及NMO-IgG或AQP4的模型，在視神經(jīng)和脊髓表現(xiàn)出類(lèi)似于NMO的組織病理學(xué)變化，可作為研究NMO-ON某些方面的動(dòng)物模型的補(bǔ)充。Bettelli等[35]和Krishnamoorthy等[36]將攜帶直接針對(duì)MOG35-55的T細(xì)胞的轉(zhuǎn)基因小鼠，與具有針對(duì)MOG的B細(xì)胞受體的轉(zhuǎn)基因小鼠雜交，建立“2D2”EAE模型，這些雙轉(zhuǎn)基因存在于C57BL/6小鼠的遺傳背景上，子代自發(fā)發(fā)展為與NMO患者相似的視神經(jīng)炎和嚴(yán)重的脊髓損傷，表現(xiàn)為病變部位的AQP4蛋白減少和脫髓鞘。然而，與人NMO病理不同的是，在該模型中沒(méi)有找到補(bǔ)體沉積或粒細(xì)胞募集的證據(jù)[25，31]。

目前已有的模型極大地加深了我們對(duì)特發(fā)性視神經(jīng)炎的認(rèn)識(shí)，但是尚有局限性，沒(méi)有一種模型能夠完全模擬MS-ON或NMO-ON的病理生理學(xué)特征。因此，在未來(lái)的研究工作中，我們期待更完善的動(dòng)物模型出現(xiàn)，并且可以通過(guò)主動(dòng)免疫模型和被動(dòng)轉(zhuǎn)移以及直接注射等多種結(jié)合的方式，以幫助進(jìn)一步了解特發(fā)性視神經(jīng)炎的發(fā)病機(jī)制，并進(jìn)行藥物研發(fā)。

猜你喜歡

脫髓鞘神經(jīng)炎髓鞘

中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘疾病和其他類(lèi)型中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病差異指標(biāo)的篩選

中國(guó)實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)(2023年5期)2023-05-26 01:32:42

聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)中的髓鞘相關(guān)病理和可塑性機(jī)制研究進(jìn)展

中華耳科學(xué)雜志(2022年1期)2022-11-24 15:09:22

視神經(jīng)炎的悖論

保健醫(yī)苑(2022年1期)2022-08-30 08:39:44

機(jī)械敏感性離子通道TMEM63A在髓鞘形成障礙相關(guān)疾病中的作用*

生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展(2022年11期)2022-03-02 11:34:48

浮針治療產(chǎn)后股外側(cè)皮神經(jīng)炎驗(yàn)案

中國(guó)民間療法(2021年16期)2021-11-04 08:13:56

缺血性腦白質(zhì)脫髓鞘病變的影響因素

醫(yī)學(xué)新知(2019年4期)2020-01-02 11:04:02

人從39歲開(kāi)始衰老

黨的生活(黑龍江)(2018年9期)2018-10-17 01:24:24

腦白質(zhì)病變是一種什么?。?/a>

益壽寶典(2018年1期)2018-01-27 01:50:24

有些疾病會(huì)“化妝”成脫髓鞘

大眾健康(2017年1期)2017-04-13 09:01:04

3例顱內(nèi)脫髓鞘假瘤的影像學(xué)表現(xiàn)

中國(guó)醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(2016年11期)2016-12-01 03:39:19

微創(chuàng)醫(yī)學(xué)2019年2期

微創(chuàng)醫(yī)學(xué)的其它文章

地市級(jí)公立醫(yī)院管理人員的績(jī)效考核現(xiàn)狀及新醫(yī)改視角下的對(duì)策

老年患者全麻鼻內(nèi)窺鏡術(shù)后麻醉蘇醒期的護(hù)理干預(yù)

鎖定鋼板內(nèi)固定治療肱骨近端骨折56例臨床分析

無(wú)管化經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)的臨床應(yīng)用新進(jìn)展

老年患者術(shù)后康復(fù)護(hù)理質(zhì)量的影響因素研究▲

“醫(yī)護(hù)治一體化”護(hù)理模式的研究進(jìn)展▲