炎症和自身免疫性疾病(如类风湿关节炎、多发性硬化症、炎症性肠病等)的研究依赖于动物模型。这些模型可用于探索发病机制、免疫调控及药物筛选。以下是主要分类方式及相关产品:
1. 按疾病类型分类
(1)炎症模型
疾病/模型 | 常用动物 | 诱导方法 | 应用 |
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急性炎症 | 小鼠、大鼠 | 角叉菜胶(Carrageenan)、LPS(脂多糖)注射 | 抗炎药筛选 |
慢性炎症 | 小鼠 | 弗氏完全佐剂(CFA)诱导关节炎 | 类风湿关节炎研究 |
肺炎/肺损伤 | 小鼠 | LPS气管滴注、烟雾暴露 | 急性肺损伤机制 |
肝炎 | 小鼠 | ConA(刀豆蛋白A)注射 | 自身免疫性肝炎 |
神经炎症 | 小鼠 | LPS脑内注射、EAE(实验性自身免疫性脑脊髓炎) | 阿尔茨海默病、多发性硬化症 |
(2)自身免疫性疾病模型
疾病/模型 | 常用动物 | 诱导方法 | 应用 |
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类风湿关节炎(RA) | 大鼠、小鼠 | CFA诱导、胶原诱导关节炎(CIA) | 免疫调节药物测试 |
多发性硬化症(MS) | 小鼠 | MOG诱导EAE模型 | 神经免疫研究 |
系统性红斑狼疮(SLE) | NZB/W F1小鼠 | 自发模型 | 自身抗体研究 |
炎症性肠病(IBD) | 小鼠 | DSS(葡聚糖硫酸钠)诱导结肠炎 | 肠道免疫调控 |
1型糖尿病(T1D) | NOD小鼠 | 自发糖尿病模型 | 胰岛β细胞破坏机制 |
2. 按动物种类分类
动物 | 特点 | 适用模型 |
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小鼠 | 基因编辑方便(如IL-1β KO)、成本低 | EAE、CIA、DSS结肠炎 |
大鼠 | 体型较大,适合手术和长期观察 | CFA关节炎、佐剂性关节炎 |
豚鼠 | 对某些抗原(如OVA)敏感 | 哮喘模型 |
兔 | 可用于抗体产生研究 | 免疫复合物介导的肾炎 |
3. 按建模方法分类
(1)化学/药物诱导
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LPS(脂多糖) → 全身性炎症、脓毒症模型
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DSS(葡聚糖硫酸钠) → 溃疡性结肠炎
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ConA(刀豆蛋白A) → 自身免疫性肝炎
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CFA(弗氏完全佐剂) → 类风湿关节炎
(2)基因工程模型
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基因敲除(KO)小鼠(如TNF-α KO、IL-6 KO)
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转基因小鼠(如hTNF-α过表达小鼠)
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人源化小鼠(如移植人免疫细胞的NSG小鼠)
(3)自发模型
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NOD小鼠 → 自发1型糖尿病
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NZB/W F1小鼠 → 自发系统性红斑狼疮(SLE)
(4)过继性转移模型
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T细胞转移结肠炎(将CD4+ T细胞转入Rag1-/-小鼠)
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EAE(实验性自身免疫性脑脊髓炎) → MOG肽段免疫后T细胞介导神经炎症
4. 商业化的产品与服务
(1)标准化动物模型
供应商 | 提供模型 |
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Jackson Lab | NZB/W F1(SLE)、NOD(T1D)、EAE-ready小鼠 |
Charles River | CIA模型、DSS结肠炎模型 |
Taconic Biosciences | 人源化免疫系统小鼠(如HIS mice) |
(2)诱导试剂
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LPS(脂多糖)(Sigma-Aldrich, InvivoGen)
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DSS(葡聚糖硫酸钠)(MP Biomedicals)
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CFA/IFA(弗氏完全/不完全佐剂)(Thermo Fisher)
(3)检测与分析工具
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ELISA/流式细胞术(检测炎症因子:TNF-α、IL-6、IL-1β)
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组织病理学评分(如H&E染色评估结肠炎严重程度)
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活体成像(IVIS检测炎症部位荧光标记)
5. 新兴技术与趋势
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类器官-免疫共培养模型(如肠道类器官+免疫细胞研究IBD)
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单细胞测序(分析炎症微环境中的免疫细胞亚群)
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微生物组调控模型(如抗生素处理小鼠研究肠道菌群与炎症关系)
总结
炎症和自身免疫动物模型广泛应用于药物开发、机制研究和转化医学。选择模型时需考虑:
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疾病类型(急性/慢性炎症、自身免疫病);
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动物种类(小鼠、大鼠、人源化模型);
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诱导方式(化学诱导、基因编辑、自发模型)。
未来,人源化模型、类器官和AI辅助分析将提高研究的临床相关性。