实验性变应性鼻炎鼠类模型的建立
(新疆医科大学第一附属医院耳鼻咽喉科, 新疆乌鲁木齐830054)
摘要: 目的：建立稳定的实验性变应性鼻炎(AR)鼠类模型。方法: 将NIH小鼠和SD大鼠雌雄各60只，随机分为实验组(n=60)和对照组(n=60)。实验组经腹腔隔日1次注射卵清蛋白(OVA)变应原7次后，鼻腔滴入OVA鼻内激发；对照组以生理盐水替代OVA。结果：实验组均出现鼻痒、喷嚏、流清涕等变应性鼻炎的临床特征(评分﹥5分)，鼻粘膜和肺组织见大量的嗜酸性粒细胞浸润，粘膜水肿、腺体增生且鼻粘膜表面纤毛破坏等组织形态学变化。对照组均无上述变化。结论：本实验成功建立OVA变应原致敏的变应性鼻炎鼠类模型，具有操作简单、重复性好的优点，为今后变应性鼻炎的诊断、治疗及研究工作提供了有效的方法及组织形态学依据。
关键词：鼻炎；变应性；卵清蛋白；鼠；动物模型
The establishment of experimental model of allergic rhinits in mouse
ZHANG Hua, ZHAO Juan, YONG Jun, et al
(Department of Otorhinolaryngology, First Affiliated Hospital, Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, China)
Abstract: Objective： To establish an ideal model of allergic rhinits in mouse. Methods: NIH rat (male 60, female 60) and SD mouse (male 60, female 60) were randomly devided into sensitized group (n=60)and contrast group (n=60). Sensitized groups were immunized intraperitoneally with OVA, followed by intransal admin istration, and contrast group immunized with 0.9% NaCl instead of OVA. Results: Symptom of allergic rhinitis, such as sneezing, and rhinorrhea were observed in sensitized groups. There were significant increases in the number of eosinophils, edema of the mucosa, proliferation of the glands. But there was no difference in contrast group. Conclusion: An animal model of allergic rhinits induced by OVA was established successfully. It provides a tool for, not only studying, treating and diagnosising but also pathomorphology of allergic rhinits.
Key words: allergic rhinitis; ovalbumin (OVA); mouse; animal model
动物实验是生物医学研究的基本手段之一，生物医学的发展与进步几乎都与动物实验息息相关，都是以动物实验研究与探索为基础的。许多研究表明动物与人类的基因有许多同源性，实验动物和人类之间在生理学上没有本质差异，两者都是通过释放实质上相同的内分泌激素来控制它们内部的一系列生物反应过程，都是从中枢神经系统和外周神经系统的神经发出相似的化学传递介质，都是以相同的方式对感染或组织损伤起反应的[1]，因此可以通过动物实验的方法，探索人类疾病的发生机制和发展规律及对策。变应性鼻炎(AR)是以慢性气道炎症为特征的变态反应性疾病，其发病机制十分复杂，国内外众多学者的研究证实AR是通过实验性动物模型来实现的[2, 3]。本研究以NIH小鼠和SD大鼠为对象，通过注射卵清蛋白(OVA)变应原致敏，观察其行为学表现，旨在制备实验性AR的模型，为进一步探讨呼吸道变应性炎症的发病机制及药物干预等研究创造良好的条件。
1材料与方法
1.1动物及试剂6～8周龄NIH小鼠(由新疆医科大学动物实验中心提供)，雌雄各60只，体重(20±30)g,级别：清洁级。随机分为实验1组(n=60)和对照1组(n=60)；6～8周龄SD大鼠(由新疆医科大学动物实验中心提供)，雌雄各60只，体重(200±20)g，级别：清洁级。随机分为实验2组(n=60)和对照2组(n=60)；卵清蛋白，化学纯度V级，购自美国Sigma公司；氢氧化铝[Al(OH)3]、水合氯醛购自北京化学试剂公司。
1.2造模方法[4~8]
1.2.1基础致敏(1)实验1组：以OVA 20 μg/ml，Al(OH)3 5 mg加入生理盐水1 ml制成混悬液，腹腔注射，隔日1次，共7次;(2)实验2组：以OVA 0.3 mg，Al(OH)3 30 mg加入生理盐水1 ml制成混悬液，腹腔注射，隔日1次，共7次。
1.2.2鼻内激发(1)实验1组：基础致敏完成后第15天开始以2% OVA生理盐水滴鼻，每次每侧10 μl，每日1次，连续7次；(2)实验2组：基础致敏完成后第15天开始以5% OVA生理盐水滴鼻，每次每侧50 μl，每日1次，连续7次；(3)对照1、2组：以等量生理盐水替代OVA混悬液，方法和步骤同上。
1.3标本制备末次激发1 h后，以10%水合氯醛300 mg/kg行腹腔注射[1]，麻醉后取鼻腔呼吸区黏膜及肺组织固定于10%中性甲醛溶液中，石蜡包埋，制成4 μm厚切片，用于HE染色及其它检查。
1.4行为学观察标准[9]评分标准：0分：无喷嚏、抓鼻、喘息及鼻分泌物；1分：喷嚏<4个，轻度抓鼻，喘息急促，前鼻孔有鼻分泌物；2分：喷嚏4～10个，频繁抓鼻，喘息加重，鼻分泌物超过前鼻孔；3分：喷嚏>11个，持续抓鼻，因喘息致死，脸部布满鼻分泌物。末次激发后观察0.5～1 h，采用叠加量化记分，总分>5分表示造模成功[7]。
2结果
2.1行为学表现实验1组：有10只NIH小鼠喷嚏>11个，持续抓鼻，脸部布满鼻分泌物,因喘息致死，总分>5分。实验2组：有2只SD大鼠喷嚏>11个，持续抓鼻，脸部布满鼻分泌物,因喘息致死，总分>5分。对照1、2组NIH小鼠和SD大鼠 仅有轻度抓鼻，且喷嚏少，总分<5分。
2.2鼻黏膜及肺组织学改变实验1、2组:鼻黏膜及肺组织中有大量嗜酸性粒细胞及其它炎性细胞浸润，黏膜水肿，腺体增生且鼻黏膜表面纤毛破坏等(图1、2)。对照1、2组: 鼻黏膜、支气管黏膜上皮完整，呈柱状排列，未见嗜酸性粒细胞浸润 (图3、4) 。
图1实验1组鼻粘膜上皮呈柱状排列，部分脱落，粘膜下血管增生，嗜酸性粒细胞及炎性细胞浸润(略)
图2实验2组小鼠支气管粘膜下嗜酸性粒细胞及炎性细胞浸润及水肿(略)
图3对照1组鼻粘膜上皮呈柱状排列，未见嗜酸性粒细胞浸润(略)
图4对照2组支气管粘膜上皮完整，未见嗜酸性粒细胞浸润(略)
3讨论
早在公元前4世纪至公元前3世纪的希腊，杰出的生物学奠基人Aristotle就运用解剖技术展示了各种动物的内在差别，这是西方最早关于动物实验的文献记载[16]。古罗马时期，Galen医生就曾通过对多种动物进行初步的活体解剖来推论人体的生理功能，对医学发展影响很大，并认为不依据实验而无的放矢的论断，无助于科学的进步[1]。19世纪，人们开始认识到应用单纯的临床观察和尸解对疾病认识的局限性，开始通过动物复制人类疾病模型，研究疾病的发生与发展，探讨和认识疾病的本质。
AR的发病率高且有全球性的增长，新疆亦是AR的高发区，其发病机制涉及一系列炎症细胞(嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞等)和众多的细胞因子、黏附分子、趋化因子、转录调节因子以及炎症介质，此外还存在神经调节、遗传学因素等作用。建立实验性AR动物模型是研究AR发病机制的基础和手段，目前国内外制备AR模型尚未统一和标准化，造模使用的致敏原、免疫佐剂及致敏和激发的方法、途径和试剂等也不完全相同，用OVA造模已是一种被国外学者广泛采用且相当成熟的方法[9]，造模的原则是再现AR的主要症状和病理学改变且重复性好。成功制备AR模型是一切实验的基础，判定模型是否成熟的标准，主要是依据动物行为学观察和组织学改变。
本实验制备的NIH小鼠和SD大鼠实验性AR模型均符合记分标准和组织学改变，因此鼠类AR模型的制备是成功的，这就为今后进行AR的发病机制及药物干预等方面的深入研究奠定了基础。
参考文献:
[1]MenziesCow A，Robinson DS. Eosinophilis eosinop：hilis cytokines (interleukin5) and antieosinophilic therapy in asthma[J].Curr Opin Med，2002，8：3338.
[2]顾之燕.呼吸道炎症反应[J].中华耳鼻咽喉科杂志，2001，36(5)397399.
[3]张罗，周炎，韩德民，等.变应性鼻炎研究进展(一)：发病机制[J].耳鼻咽喉头颈外科杂志，2003，10(5)：316320.
[4]Monika ME， Garl A， Jonas S. Degranulation status of airway tissue eosinophils in mouse models of allergic airway inflammation[J]. Res Cell Mole Biol，2001，24(3)：352359.
[5]李华斌，韩德民.IL9与呼吸道炎症[J].国外医学耳鼻咽喉科学分册，2003，27(2)：7577.
[6]Saito H， Matsumoto K， Denburg AE， et al. Pathogenesis of murine experimentsl allergic thinitis： A Study of local and systemic consequences of IL5 Deficiency[J]. J Immunol，2002，168(6)：30173023.
[7]燕志强，章凤新.嗜酸性细胞功能研究进展[J].国外医学耳鼻咽喉科学分册，2004，28(5)：304307.
[8]毛辉，王曾民. CD34+细胞与支气管哮喘[J].国外医学呼吸系统分册，2002，22(4)：190193.
[9]Sehmi R， Wood LJ， Watson R， et al. Allerguinduced increases in IL5 receptor alphasubunit expression on bone marrowdereved CD34+ cells ftom asthmatic subjects[J]. Clin Invest，1997，120：24572466.
作者简介：张华(1962-),女(维吾尔族)，博士，主任医师，研究方向：耳鼻咽喉基础与临床。, 百拇医药(张华， 赵娟， 雍军， 孙捷)
摘要: 目的：建立稳定的实验性变应性鼻炎(AR)鼠类模型。方法: 将NIH小鼠和SD大鼠雌雄各60只，随机分为实验组(n=60)和对照组(n=60)。实验组经腹腔隔日1次注射卵清蛋白(OVA)变应原7次后，鼻腔滴入OVA鼻内激发；对照组以生理盐水替代OVA。结果：实验组均出现鼻痒、喷嚏、流清涕等变应性鼻炎的临床特征(评分﹥5分)，鼻粘膜和肺组织见大量的嗜酸性粒细胞浸润，粘膜水肿、腺体增生且鼻粘膜表面纤毛破坏等组织形态学变化。对照组均无上述变化。结论：本实验成功建立OVA变应原致敏的变应性鼻炎鼠类模型，具有操作简单、重复性好的优点，为今后变应性鼻炎的诊断、治疗及研究工作提供了有效的方法及组织形态学依据。
关键词：鼻炎；变应性；卵清蛋白；鼠；动物模型
The establishment of experimental model of allergic rhinits in mouse
ZHANG Hua, ZHAO Juan, YONG Jun, et al
(Department of Otorhinolaryngology, First Affiliated Hospital, Xinjiang Medical University, Urumqi 830054, China)
Abstract: Objective： To establish an ideal model of allergic rhinits in mouse. Methods: NIH rat (male 60, female 60) and SD mouse (male 60, female 60) were randomly devided into sensitized group (n=60)and contrast group (n=60). Sensitized groups were immunized intraperitoneally with OVA, followed by intransal admin istration, and contrast group immunized with 0.9% NaCl instead of OVA. Results: Symptom of allergic rhinitis, such as sneezing, and rhinorrhea were observed in sensitized groups. There were significant increases in the number of eosinophils, edema of the mucosa, proliferation of the glands. But there was no difference in contrast group. Conclusion: An animal model of allergic rhinits induced by OVA was established successfully. It provides a tool for, not only studying, treating and diagnosising but also pathomorphology of allergic rhinits.
Key words: allergic rhinitis; ovalbumin (OVA); mouse; animal model
动物实验是生物医学研究的基本手段之一，生物医学的发展与进步几乎都与动物实验息息相关，都是以动物实验研究与探索为基础的。许多研究表明动物与人类的基因有许多同源性，实验动物和人类之间在生理学上没有本质差异，两者都是通过释放实质上相同的内分泌激素来控制它们内部的一系列生物反应过程，都是从中枢神经系统和外周神经系统的神经发出相似的化学传递介质，都是以相同的方式对感染或组织损伤起反应的[1]，因此可以通过动物实验的方法，探索人类疾病的发生机制和发展规律及对策。变应性鼻炎(AR)是以慢性气道炎症为特征的变态反应性疾病，其发病机制十分复杂，国内外众多学者的研究证实AR是通过实验性动物模型来实现的[2, 3]。本研究以NIH小鼠和SD大鼠为对象，通过注射卵清蛋白(OVA)变应原致敏，观察其行为学表现，旨在制备实验性AR的模型，为进一步探讨呼吸道变应性炎症的发病机制及药物干预等研究创造良好的条件。
1材料与方法
1.1动物及试剂6～8周龄NIH小鼠(由新疆医科大学动物实验中心提供)，雌雄各60只，体重(20±30)g,级别：清洁级。随机分为实验1组(n=60)和对照1组(n=60)；6～8周龄SD大鼠(由新疆医科大学动物实验中心提供)，雌雄各60只，体重(200±20)g，级别：清洁级。随机分为实验2组(n=60)和对照2组(n=60)；卵清蛋白，化学纯度V级，购自美国Sigma公司；氢氧化铝[Al(OH)3]、水合氯醛购自北京化学试剂公司。
1.2造模方法[4~8]
1.2.1基础致敏(1)实验1组：以OVA 20 μg/ml，Al(OH)3 5 mg加入生理盐水1 ml制成混悬液，腹腔注射，隔日1次，共7次;(2)实验2组：以OVA 0.3 mg，Al(OH)3 30 mg加入生理盐水1 ml制成混悬液，腹腔注射，隔日1次，共7次。
1.2.2鼻内激发(1)实验1组：基础致敏完成后第15天开始以2% OVA生理盐水滴鼻，每次每侧10 μl，每日1次，连续7次；(2)实验2组：基础致敏完成后第15天开始以5% OVA生理盐水滴鼻，每次每侧50 μl，每日1次，连续7次；(3)对照1、2组：以等量生理盐水替代OVA混悬液，方法和步骤同上。
1.3标本制备末次激发1 h后，以10%水合氯醛300 mg/kg行腹腔注射[1]，麻醉后取鼻腔呼吸区黏膜及肺组织固定于10%中性甲醛溶液中，石蜡包埋，制成4 μm厚切片，用于HE染色及其它检查。
1.4行为学观察标准[9]评分标准：0分：无喷嚏、抓鼻、喘息及鼻分泌物；1分：喷嚏<4个，轻度抓鼻，喘息急促，前鼻孔有鼻分泌物；2分：喷嚏4～10个，频繁抓鼻，喘息加重，鼻分泌物超过前鼻孔；3分：喷嚏>11个，持续抓鼻，因喘息致死，脸部布满鼻分泌物。末次激发后观察0.5～1 h，采用叠加量化记分，总分>5分表示造模成功[7]。
2结果
2.1行为学表现实验1组：有10只NIH小鼠喷嚏>11个，持续抓鼻，脸部布满鼻分泌物,因喘息致死，总分>5分。实验2组：有2只SD大鼠喷嚏>11个，持续抓鼻，脸部布满鼻分泌物,因喘息致死，总分>5分。对照1、2组NIH小鼠和SD大鼠 仅有轻度抓鼻，且喷嚏少，总分<5分。
2.2鼻黏膜及肺组织学改变实验1、2组:鼻黏膜及肺组织中有大量嗜酸性粒细胞及其它炎性细胞浸润，黏膜水肿，腺体增生且鼻黏膜表面纤毛破坏等(图1、2)。对照1、2组: 鼻黏膜、支气管黏膜上皮完整，呈柱状排列，未见嗜酸性粒细胞浸润 (图3、4) 。
图1实验1组鼻粘膜上皮呈柱状排列，部分脱落，粘膜下血管增生，嗜酸性粒细胞及炎性细胞浸润(略)
图2实验2组小鼠支气管粘膜下嗜酸性粒细胞及炎性细胞浸润及水肿(略)
图3对照1组鼻粘膜上皮呈柱状排列，未见嗜酸性粒细胞浸润(略)
图4对照2组支气管粘膜上皮完整，未见嗜酸性粒细胞浸润(略)
3讨论
早在公元前4世纪至公元前3世纪的希腊，杰出的生物学奠基人Aristotle就运用解剖技术展示了各种动物的内在差别，这是西方最早关于动物实验的文献记载[16]。古罗马时期，Galen医生就曾通过对多种动物进行初步的活体解剖来推论人体的生理功能，对医学发展影响很大，并认为不依据实验而无的放矢的论断，无助于科学的进步[1]。19世纪，人们开始认识到应用单纯的临床观察和尸解对疾病认识的局限性，开始通过动物复制人类疾病模型，研究疾病的发生与发展，探讨和认识疾病的本质。
AR的发病率高且有全球性的增长，新疆亦是AR的高发区，其发病机制涉及一系列炎症细胞(嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞等)和众多的细胞因子、黏附分子、趋化因子、转录调节因子以及炎症介质，此外还存在神经调节、遗传学因素等作用。建立实验性AR动物模型是研究AR发病机制的基础和手段，目前国内外制备AR模型尚未统一和标准化，造模使用的致敏原、免疫佐剂及致敏和激发的方法、途径和试剂等也不完全相同，用OVA造模已是一种被国外学者广泛采用且相当成熟的方法[9]，造模的原则是再现AR的主要症状和病理学改变且重复性好。成功制备AR模型是一切实验的基础，判定模型是否成熟的标准，主要是依据动物行为学观察和组织学改变。
本实验制备的NIH小鼠和SD大鼠实验性AR模型均符合记分标准和组织学改变，因此鼠类AR模型的制备是成功的，这就为今后进行AR的发病机制及药物干预等方面的深入研究奠定了基础。
参考文献:
[1]MenziesCow A，Robinson DS. Eosinophilis eosinop：hilis cytokines (interleukin5) and antieosinophilic therapy in asthma[J].Curr Opin Med，2002，8：3338.
[2]顾之燕.呼吸道炎症反应[J].中华耳鼻咽喉科杂志，2001，36(5)397399.
[3]张罗，周炎，韩德民，等.变应性鼻炎研究进展(一)：发病机制[J].耳鼻咽喉头颈外科杂志，2003，10(5)：316320.
[4]Monika ME， Garl A， Jonas S. Degranulation status of airway tissue eosinophils in mouse models of allergic airway inflammation[J]. Res Cell Mole Biol，2001，24(3)：352359.
[5]李华斌，韩德民.IL9与呼吸道炎症[J].国外医学耳鼻咽喉科学分册，2003，27(2)：7577.
[6]Saito H， Matsumoto K， Denburg AE， et al. Pathogenesis of murine experimentsl allergic thinitis： A Study of local and systemic consequences of IL5 Deficiency[J]. J Immunol，2002，168(6)：30173023.
[7]燕志强，章凤新.嗜酸性细胞功能研究进展[J].国外医学耳鼻咽喉科学分册，2004，28(5)：304307.
[8]毛辉，王曾民. CD34+细胞与支气管哮喘[J].国外医学呼吸系统分册，2002，22(4)：190193.
[9]Sehmi R， Wood LJ， Watson R， et al. Allerguinduced increases in IL5 receptor alphasubunit expression on bone marrowdereved CD34+ cells ftom asthmatic subjects[J]. Clin Invest，1997，120：24572466.
作者简介：张华(1962-),女(维吾尔族)，博士，主任医师，研究方向：耳鼻咽喉基础与临床。, 百拇医药(张华， 赵娟， 雍军， 孙捷)