过敏性哮喘大鼠模型的建立及地塞米松对其的影响

时间:2022-10-20 06:21:08

[摘要] 目的:建立过敏性哮喘大鼠模型,并观察地塞米松对其的影响。方法:SD大鼠24只,随机分为对照组(A组)、模型组(B组)和地塞米松组(C组)。以卵蛋白致敏和激发建立大鼠支气管哮喘模型。C 组大鼠激发前1 h腹腔注射地塞米松0.5 mg/kg。采用计数支气管肺泡灌洗液(BALF)中白细胞和嗜酸性粒细胞、及肺组织切片HE染色鉴定模型。结果:B组大鼠BALF中白细胞总数及嗜酸性粒细胞数明显多于A组和C组(P

[关键词] 过敏性哮喘;大鼠模型;地塞米松

[中图分类号]R562.2+5[文献标识码]A [文章编号]1673-7210(2007)08(a)-039-03

Establishment of rat model of allergic asthma and the effect of desamethasone on it

WANG Yong-sheng1, GUI Shu-yu2, LI Yong-huai2

(1 Respiratory Department, Chaohu First People′s Hospital, Chaohu238002,China; 2 Respiratory Department, The First affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei230022,China)

[Abstract] Objective: To establish the rat model of allergic asthma,and study the effect of desamethasone on it. Methods: Twenty-four rats were divided randomly into control group (group A), asthma group (group B), and desamethasone (DXM) group (group C). Asthma rat model was established by sensitization and challenge with ovalbumin (OVA). One hour prior to OVA challenge, the rats in group C were intraperitoneally injected with DXM 0.5 mg/kg. The model was identified by the study of the total white cells and eosinophils counts in bronchoalveolar lavage fluid (BALF), The hematoxylin and eosin (HE) stain of lung histologic section of rats. Results: The number of total white cell, eosinophils in BALF in group B was significantly higher than that in group A and group C (P

[Keywords] Allergic asthma; Rat model; Desamethasone

支气管哮喘严重威胁着人类健康,目前世界各国对哮喘的研究越来越重视和深入。但由于人体研究试验的局限性,因此依据实验目的建立发病机制与人体类似的支气管哮喘动物模型对于研究哮喘十分重要。支气管哮喘病因及发病机制较复杂,其中过敏性因素所致变态反应性炎症是哮喘发作基本机制,变应原在支气管哮喘发生发展中占重要地位[1,2]。故本实验选用来源容易、价格低廉、免疫原性强的卵蛋白作为变应原,辅以免疫佐剂氢氧化铝进行致敏和激发,并采用国内广泛使用的SD大鼠,成功地建立了大鼠过敏性哮喘模型,为哮喘发病机制的研究提供了一个有效的手段。

1 材料和方法

1.1 材料

健康雄性SD大鼠购自南京医科大学动物实验中心,200~220 g左右。卵蛋白(OVA),购自美国SIGMA公司;超声雾化吸入器购自沈阳医疗器械厂;其余为国产分析纯。

1.2 方法

1.2.1 大鼠哮喘模型的建立24只大鼠按随机数字表方法随机分为对照组(A组),模型组(B组)和地塞米松组(C组)。B组和C组大鼠第0天和第7天腹腔内注射抗原混悬液(OVA1 mg,氢氧化铝200 μg,溶于生理盐水1 ml)致敏。第14天起,置于密闭玻璃容器内,超声雾化吸入1% OVA,每2天一次,每次30 min,共雾化2周。C组每次激发前1 h以地塞米松0.5 mg/kg腹腔内注射。对照组用生理盐水腹腔内注射和超声雾化吸入。

1.2.2 支气管肺泡灌洗(BALF) [3]及HE染色最后一次激发24 h后,以10%戊巴比妥液30 mg/kg腹腔注射麻醉大鼠,下腔静脉放血致死。消毒后打开胸腔,行左肺肺泡灌洗术。缓慢注入D-Hanks液5 ml,停留10 s,缓慢回抽,重复3次。回收液约4 ml,注入消毒塑料管,迅速置于冰上离心机,1 500 r/min,15 min。取适量沉淀作细胞涂片,瑞氏-姬姆萨法染色,400倍显微镜下,至少数200个细胞,行细胞分类。剩余沉淀用4 ml生理盐水重新稀释后,加入血细胞计数板,细胞计数。右肺取上叶行常规HE染色,组织学观察内径100~300 μm 的细支气管区。

1.3 统计学方法

数据以x±s表示,运用SPSS11.0统计学软件进行处理。采用单因素方差分析,P0.05提示有统计学意义。

2 结果

2.1 大鼠激发后反应

B组大鼠激发后起始烦躁不安,后安静少动,呼吸加深加快,点头呼吸,口鼻发绀,A组大鼠无明显上述表现,C组上述表现轻微。

2.2 BALF细胞计数

B组BALF白细胞总数及嗜酸性粒细胞总数与A组和C组比较有显著性差异(白细胞总数与C组比较P0.05,嗜酸性粒细胞总数与C组比较P0.01,二者与A组比较均P0.01)。A组BALF白细胞总数及嗜酸性粒细胞总数与C组比较无显著性差异(P>0.05)(表1)。

2.3 组织切片HE染色

A组大鼠支气管及肺组织未见明显异常。B组大鼠支气管收缩,部分上皮有脱落,皱折明显,支气管及小血管周围有大量嗜酸性粒细胞、中性粒细胞等炎细胞浸润。C组大鼠可见气管周围有少许炎细胞浸润(图1)。

2.4 地塞米松处理前后大鼠体重的变化

A组和B组至激发2周时体重均明显增加(P0.05),与A组和B组至激发2周时体重比较明显偏低(P

3 讨论

建立支气管哮喘动物模型时,可用动物种类较多,但都有不足之处[4]。使用哮喘动物模型进行实验时,应根据实验目的选择相应模型,使其尽量接近人类疾病。目前国内外使用大鼠作为模型越来越多,大鼠品系纯,繁殖力强,价廉易得,还有许多与人类哮喘相似的特点:如过敏性反应由IgE介导,特别适合于特异性抗原抗体反应的研究;激发后出现速发和迟发双相反应比例高,迟发反应与患者迟发反应时间较接近;气道高敏性持续时间长等[5]。且易于获得哮喘分子生物学研究所需相关材料,故我们选择使用SD大鼠。

在建立哮喘动物模型时,我们选用广泛使用的来源容易,价格低廉,有很强免疫原性的卵蛋白作为变应原。因佐剂具有在局部产生炎症反应,使抗原递呈细胞充分激活 ,表达高水平协同刺激因子,有效产生免疫应答,防止脱敏现象的作用。并且,铝制剂作为免疫佐剂易导致机体IgE产生[6],故同时加用氢氧化铝凝胶作为免疫佐剂。使用卵蛋白和氢氧化铝凝胶用于系统致敏和激发时,所用剂量和方法目前国内外差异较大[3,7,8,9,10,14,15],可能与所用动物种系,大小,具体致敏和激发部位,以及OVA质量有关。有资料表明,随着OVA量使用过大,则被致敏动物气道AHR及EOS浸润特性有减轻现象[8]。具体的致敏原用量,在参考国内外文献[9,10]基础上我们用OVA 1 mg和200 μg氢氧化铝凝胶溶于1 ml生理盐水作为抗原液,腹腔注射来系统致敏。在激发途径上,采用经呼吸道多次吸入OVA激发的方法,该方法诱发哮喘与人类过敏性支气管哮喘主要由吸入变应原引起类似,有利于诱发大鼠与人类哮喘类似的迟发性哮喘反应,气道高反应持续时间更长,炎细胞浸润较其它方法有明显优点[11]。

对哮喘模型可通过以下途径鉴定[12,13],大鼠激发后的表现,BALF中白细胞计数以及细胞分类,肺组织HE染色切片以及气道功能测定。本实验证明大鼠致敏及激发效果良好,出现典型过敏性炎症表现:哮喘大鼠出现烦燥不安,后安静少动,呼吸加深加快,点头呼吸,口鼻发绀等表现。BALF中总白细胞及嗜酸性粒细胞数量增加明显,病理切片中表现出支气管收缩,嗜酸性粒细胞等炎细胞浸润为特征的炎症改变,与文献报道基本一致[3,7,9,10,14,15]。由于本实验室条件限制,我们采用观察大鼠激发时出现呼吸浅快,点头呼吸的表现和HE染色切片支气管收缩情况来间接推断气道功能改变[7,14,15]。如有条件也可采用测TH1、TH2细胞分泌的细胞因子水平作为一个指标来鉴定观察哮喘模型[2,4]。

糖皮质激素是治疗哮喘的主要药物。我们在实验中观察到地塞米松组大鼠较哮喘组大鼠临床反应轻,炎细胞BALF中总白细胞及嗜酸性粒细胞数量浸润明显减少,再次提示糖皮质激素可通过抑制气道炎症减轻哮喘发作。但在2周时大鼠体重明显低于对照组和哮喘组,与袁益明等[16]观察较一致,也提示长期使用激素可能对全身及生长发育有不良影响。

总之,我们成功地建立了大鼠哮喘模型,本方法操作简便可行,剂量较易控制,为哮喘机制研究提供了客观有效的手段。

[参考文献]

[1]李明华. 哮喘病学[M]. 北京:人民卫生出版社, 1998. 9-11.

[2]戴继宏,谭毅,符州. 哮喘动物模型的研究现状[J]. 中国实验动物学杂志,2001,11(3):167-171.

[3]Deng YM, Xie QM, Chen JQ, et al. Coincidential increase of leukotriene B4 between cerebral cortex and lung tissue of seneitized rats[J]. Acta pharmacol sin, 2003, 24(10): 1039-1044.

[4]Bice DE, Seagrave JC, Green FH. Aninal model of asthma:potential usefullness for study health effects of inhaled particles[J]. Inhalation Toxicology, 2000, 12(9): 809-826.

[5]Karol MH. Animal models of occupational asthma[J]. Eur Respir J, 1994, 7(3), 555-568.

[6]周光炎.分子免疫学[M]. 上海:上海科学技术文献出版社, 2002. 71,191.

[7]迟磊,符州,戴继宏,等. 过敏性哮喘大鼠模型的建立[J].重庆医学, 2003, 32(4):429-431.

[8]Sakai K, Yokoyama A, Kohno N. Effect of different sensitizing doses of antigen in a murine model of atopic asthma[J]. Clin Exp Immunol 1999, 118:9-15.

[9]Vanacker NJ, Palmans E, Kips JC, et al. Fluticasone inhabitis but dose not reverse allergen induced structual airway changes[J]. Am J Respir Crit care Med, 2001, 163(3): 674-679.

[10]罗凤鸣,王曾礼,刘小菁,等.大鼠哮喘模型Clara细胞及其分泌蛋白的表达[J]. 中华内科杂志,2003,42(7):466-469.

[11]Zhang Y, Lann WJE, Albert,et al. Influence of the route of allergen administration and genetic background on the murine allergic pulmonary response[J].Am J Respir Crit Care Med. 1997, 155: 661-669.

[12]李超乾,徐永健,张珍祥,等.卡介苗预防哮喘大鼠模型形成及其与γδ T细胞关系的研究[J]. 中华结核和呼吸杂志, 2002,25(3):162-165.

[13]刘传和,薛全福,陈育智. 支气管哮喘动物模型的研究现状[J]. 中华结核和呼吸杂志,2000,23(11):647-649.

[14]吕国平,崔德健,郭英江,等. 介绍一种建立大鼠哮喘模型的实验方法[J]. 中华结核和呼吸杂志,1995,18(6):377-378.

[15]苗会,薛全福,庄逢源,等. 哮喘大鼠动物模型的制备[J]. 基础医学与临床,1998,18(1):72-78.

[16]袁益明,王曾礼,董碧蓉. 地塞米松调节基质金属蛋白酶-2对哮喘大鼠气道重建的影响[J]. 四川大学学报[医学版],2003,34:680-683.

(收稿日期:2007-06-13)

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