类风湿性关节炎动物模型

时间:2021-09-29浏览次数:227

风湿免疫性关节炎胶原诱导类风湿性关节炎大鼠
佐剂关节炎模型
卵蛋白性关节炎模型


类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种以关节病变为主的系统性自身免疫性疾病。以慢性、进行性、侵袭性关节部位炎症为主要表现,临床特征为关节红肿疼痛甚至僵直、破骨细胞的形成以及关节骨质受损等,严重可导致关节畸形乃至功能丧失,致残率高。RA多发于中老年女性人群,我国整体发病率约0.3-0.4%。发病机制尚不明确,可能由遗传、感染、环境等因素综合导致。

目前临床治疗RA仍以非甾体抗炎药和抗风湿类药物如甲氨蝶呤、柳氮磺吡啶、羟氯喹等。近年来抗体类药物发展迅速,如TNF-α单抗(Infliximab,Adalimumab)、IL6受体单抗(Tocilizumab)、CD20抗体(Rituximab)等药物对于风湿性关节炎的治疗能够取得较为理想的疗效。

目前类风湿性关节炎的动物模型主要分为佐剂诱导(AIA)和胶原(CIA)诱导两种,其中由于CIA模型通常可在小鼠上成模而使用范围更广。

胶原诱导的类风湿性关节炎(CIA)模型

应用DBA/1小鼠,第0天注射Ⅱ型胶原蛋白与弗氏完全佐剂(CFA),第21天注射Ⅱ型胶原蛋白与非弗氏完全佐剂(IFA),可诱导小鼠关节炎发生,小鼠发病程度、节点较为稳定,严重程度区分度较高,适用于抗自体免疫性疾病药物的评价。

a. 临床评分与细胞因子检测

Ⅱ型胶原蛋白免疫2次之后,DBA/1小鼠陆续发病且严重程度随时间升高。每日根据炎症严重程度进行评分可见,模型组病变较严重,而IL17抗体作为阳参试剂可显著控制疾病发生发展,并抑制发病率的持续增加。



图:注射CII胶原造模后28-42天内,关节炎评分和发病率持续增加,血浆炎症因子IL6水平激增;给予IL17A抗体后,发病和炎症因子水平皆受到抑制。

实验终点收集小鼠血浆通过ELISA检测PD Marker IL-6的血浆浓度,可见模型组IL-6含量显著升高,抗体可抑制IL-6升高的趋势。



图:注射CII胶原造模后28-42天内,关节炎评分和发病率持续增加,血浆炎症因子IL6水平激增;给予IL17A抗体后,发病和炎症因子水平皆受到抑制。

b. Micro-CT和病理学检查

实验终点对小鼠脚趾、踝关节进行Micro-CT检查和病理学分析。Micro-CT检查显示,模型组小鼠关节骨质受到严重损伤,而抗体产生了显著保护作用。


图:Micro-CT结果显示,关节炎造模使小鼠骨关节受到显著破坏,产生骨质损伤;IL17A抗体可显著逆转骨关节损伤

佐剂关节炎模型
造模机制
佐剂可引起局部淋巴结的炎症反应,有利于刺激免疫细胞的增殖作用。用福氏完全佐剂(complete Freund's adjuvant,CFA)免疫动物,可刺激免疫细胞的增殖,使动物机体免疫功能异常增高,产生针对关节滑膜的自身免疫反应,免疫复合物沉积在关节腔内,产生类似于类风湿性关节炎的改变。

实验方法
用液状石蜡与无水羊毛脂按2:1或6:4比例混合,加入80℃灭活卡介苗(BEG),调制成浓度为10g/L的BCG乳剂,充分碾磨,形成油包水乳剂。将充分乳化混匀的CFA在大鼠后肢足跖部皮下注射法,一侧一次注入0.1ml。CFA注射后,观察大鼠的反应、关节肿胀情况、组织病理学改变以及淋巴细胞亚群的改变。该模型叫AA(adjuvant arthritis)大鼠模型。

注意: ①配制CFA时,应将各种成分在研钵中充分研磨,或用三通管连接两个注射器反复推注,充分混匀,形成油包水乳剂,以延缓佐剂吸收,长时间刺激免疫系统。
② 年幼(<21日龄)或年长(>9个月龄)的大鼠均不易诱导佐剂性关节炎。

模型特点
AA模型原发病变主要表现为局部的炎性反应,续发病变一般于致炎后10~20天左右出现,20天左右达到高峰。炎症以踝关节为重,可侵及足垫、全足。病理改变为滑膜下组织炎症,滑膜增生,血管翳形成,软骨破坏;4周后,关节红肿减退,骨质减少,新骨形成,关节间隙变窄,形成不可逆的关节改变。

卵蛋白性关节炎模型
建模方法
将卵蛋白溶解于生理盐水配成20g/L的溶液,然后与等量弗氏佐剂充分混合。动物背部皮下注射,1次/周,连续3周致敏,末次注射后2周于关节内注入5mg溶解的卵蛋白。

模型特点
注射后24h内,模型动物注射部位关节出现红肿热痛等急性炎症的表现,发病率达100%。卵蛋白诱发的关节炎模型的病理改变有增生、血管翳形成和软骨及骨破坏。第一阶段为关节内注入抗原后24h关节肿胀。关节直径可增加32%,病理表现为急性滑膜炎,大量渗出液。随后关节肿胀有所减轻,但仍比正常关节肿大。第二阶段为1~4周,关节滑膜明显增生,血管翳形成。滑膜细胞由1~3层增至5~10层,以单核细胞、巨噬细胞为主,其次为淋巴细胞,以CD4+淋巴细胞多见。这一阶段部分动物可出现早期软骨破坏。第三阶段在4周后,不可逆的关节软骨及骨破坏出现,有软骨细胞的坏死、软骨纤维化、软骨下新骨形成,最后可出现骨变形。直到6个月观察期,慢性炎症仍存在。

比较医学
卵蛋白诱发关节炎模型的发病机制主要是由于关节内抗原的持续存在,刺激滑膜细胞分泌抗体,形成抗原一抗体-C3复合物,使滑膜炎持续存在,滑膜增生,血管翳形成。用放射性同位素标记的抗原注入兔关节,观察到抗原分布于无血管而富含纤维的组织,排泄缓慢,可持续存在6个月。卵蛋白诱发关节炎模型可在兔、羊等动物上复制,由于不需要使用近交系动物,炎症的发生易于复制,且关节相对较大,比较适用于类风湿关节炎的治疗研究,如光动力疗法、无创治疗等。

需确认的信息
1. 模型种属(大鼠还是小鼠或是其他种属)
2. 动物体重有无要求,年龄有无要求
3. 雌雄有无要求
4. 模型构建具体方案
5. 取材要求(采血、取组织样本)

晶莱生物服务流程


晶莱生物实验服务项目

动物实验细胞生物学病理实验
消化系统模型细胞培养病理染色
胃酸分泌模型普通细胞株HE染色
脓毒症模型细胞缺氧培养油红O染色
胃溃疡模型细胞培养+支架番红固绿染色
胰腺炎模型干细胞培养Masson染色
肝纤维化模型原代细胞分离/提取/培养天狼猩红染色
DIO肥胖模型细胞转染/病毒感染PAS糖原染色
胆结石模型Trans well共培养阿利新蓝染色
结肠炎(UC)模型细胞增殖甲苯胺蓝染色
脂肪肝模型细胞计数尼氏染色
急性肝损伤模型生长曲线测定LFB髓鞘染色
免疫、代谢系统疾病模型存活曲线测定普鲁士蓝染色
骨质疏松模型ccK-8增殖检测VG染色
糖尿病模型MTT增殖检测EVG染色
高尿酸血症模型CFSE检测增殖-流式检测VonKossa染色
呼吸系统模型BrDU检测-免疫荧光法刚果红染色
肺纤维化模型细胞凋亡苏丹黑B染色
慢性肺阻塞模型Annexin V/PI流式检测细胞凋亡Trap染色
急性肺损伤模型WB检测凋亡相关蛋白抗酸染色
哮喘模型透射电镜观察凋亡小体革兰氏染色
肺栓塞模型Tunel染色(POD法,DAB显色)AB-PAS染色
支气管炎模型Tunel(荧光法,含试剂盒)亚甲基蓝染色
泌尿生殖系统模型DNA ladder法苯胺蓝染色
慢性肾衰模型细胞周期荧光 DAPI染色
急性肾衰模型细胞显微计数普鲁士蓝染色
肾间质纤维化模型PI染色间苯二酚碱性品红染色
肾结石模型BrdU渗入法银染
肾炎模型免疫荧光染色黑色素染色
子宫内膜异位症模型PI流式检测细胞周期镀银染色
心血管系统模型细胞运动PASM 六胺银染色
冠心病模型Transwell检测细胞迁移VG染色
心肌梗死模型Transwell检测细胞侵袭富尔根染色
心脏骤停模型细胞划痕亚甲基蓝染色
慢性心力衰竭模型细胞克隆碘-碘化钾染色
动脉粥样硬化模型集落形成法/稀释铺板方法Goldner三色法染色
白血病模型软琼脂克隆法PAS-萘酚磺S染色
高血压模型毛细管克隆法改良苯酚品红染色
神经系统模型体外实验血管生成网状纤维染色
脑卒中模型磁珠分选细胞β-半乳糖苷酶染色
栓塞性脑梗死模型流式分选细胞镀银染色
脑出血模型开机费movat五色染色
脑损伤模型单色维多利亚蓝染色
脊髓损伤模型双色免疫组化
帕金森模型CBA多细胞因子流式检测免疫组化预式
老年痴呆模型组织/血液细胞制备免疫组化正式
应激模型组织单细胞制备免疫荧光(石蜡-单标)
骨骼疾病模型中性粒细胞提取免疫荧光(石蜡-双标)
骨折模型其他样本细胞制备(如血液等)免疫荧光(石蜡-三标)
骨缺损模型外周血PBMC分离免疫荧光(冰冻-单标)
风湿免疫性关节炎模型线粒体组学免疫荧光(冰冻-双标)
骨关节炎模型线粒体膜电位检测-流式法制片前处理
五官疾病模型线粒体膜电位检测-免疫荧光法石蜡组织包埋
眼科疾病模型线粒体ROS生物含量检测--流式特殊包埋(细胞、材料、眼球等)
鼻腔疾病模型线粒体ROS生物含量检测--免疫荧光软化(肝硬化、皮肤结痂、植物等)
皮肤疾病模型线粒体通透性转换孔(mPTP)骨组织脱钙(小)
皮肤损伤模型溶酶体免疫荧光法骨组织脱钙(大)
肿瘤疾病模型线粒体+溶酶体共定位骨组织EDTA脱钙(小)
原位瘤模型内质网骨组织EDTA脱钙(大)
转移瘤模型线粒体钙瞬时变化检测-流式石蜡白片
皮下植瘤模型ATP检测细胞爬片

ADP检测

AMP检测



流式DNA/RNA半定量检测基因编辑工具
组织细胞悬液处理pcr检测mRNA合成(3保1)片段/质粒/引物合成
细胞处理microRNA检测质粒载体构建
血液标本处理LncRNA表达量的检测过表达腺病毒载体构建包装
细胞刺激培养CirRNA表达量的检测shRNA腺病毒载体构建包装
单色检测凝胶电泳过表达慢病毒载体构建包装
双色检测基因合成shRNA慢病毒载体构建包装
Annexin V/PI凋亡<300过表达腺相关病毒载体构建包装
细胞周期300-1,500shRNA腺病毒载体构建包装

1500 - 5000稳转细胞株

>5000

特殊序列



ELISAWBqPCR
组织匀浆处理蛋白提取及定量一RNA抽提
ELISA(不含试剂盒)48T/kitWB检测一(10孔膜/指标)mRNA引物设计及合成
ELISA(不含试剂盒)96T/kit灰度值分析及作图一(10孔膜/指标)miRNA引物设计及合成
ELISA(含国产试剂盒)48T/kit蛋白提取及定量二LncRNA引物设计及合成
ELISA(含国产试剂盒)96T/kitWB检测二(10孔膜/指标)CircRNA引物设计及合成

灰度值分析及作图二(10孔膜/指标)mRNA RT-qPCR


miRNA RT-qPCR


LncRNA RT-qPCR


CircRNA RT-qPCR



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