II型胶原诱导的类风湿关节炎（CIA）模型(小鼠/大鼠)

II型胶原诱导的关节炎（CIA）模型实验方案

（适用于小鼠/大鼠）

一、模型建立概述 通过免疫同源动物（如DBA/1小鼠、Lewis大鼠）以 II型胶原蛋白（CII） 联合 弗氏佐剂 诱导自身免疫反应，模拟人类类风湿关节炎（RA）的病理特征，包括滑膜炎、软骨破坏和骨侵蚀。

二、核心检测项目清单

（一）临床表型评估

1. 关节炎临床评分

   • 方法：四肢关节（前爪+后爪）每日盲法评分
   • 评分标准（示例）：
     • 0 = 无红肿
     • 1 = 单个指关节红肿
     • 2 = 多指关节/足踝红肿
     • 3 = 全爪弥散性红肿
     • 4 = 关节强直/严重畸形
   • 计算：四肢总分（0–16分/只动物）

2. 足爪肿胀度测量

   • 工具：足容积测量仪（水置换法）或千分尺
   • 频率：隔日测量，计算肿胀率（Δ体积 = 免疫后体积 - 基线体积）

3. 体重监测

   • 意义：评估系统性炎症及动物福利状态
   • 频率：每周2–3次，绘制变化曲线

（二）影像学评估

1. X线摄片分析

   • 靶点：踝关节/趾关节
   • 参数：
     • 骨侵蚀（0–4级）
     • 关节间隙狭窄（0–4级）
     • 骨赘形成（有/无）
   • 设备：小动物专用X光机

2. 微型计算机断层扫描（Micro-CT）

   • 三维重建指标：
     • 骨体积分数（BV/TV）
     • 骨小梁厚度（Tb.Th）
     • 侵蚀灶数量及体积
   • 优势：量化骨微结构破坏程度

（三）组织病理学分析

1. 样本处理流程

   • 踝关节固定于4%多聚甲醛 → 脱钙（EDTA/甲酸）→ 石蜡包埋 → 切片（4–5 μm）
   • 染色方案：
     • 苏木素-伊红（H&E）：评估滑膜增生/炎症细胞浸润
     • 番红O-固绿（Safranin O-Fast Green）：评估软骨蛋白聚糖流失
     • 甲苯胺蓝（Toluidine Blue）：软骨细胞活性及基质降解

2. 半定量病理评分（0–5分/关节）

（四）血清/关节液分子检测

1. 抗CII抗体滴度（ELISA）

   • 靶标：血清中抗II型胶原IgG/IgM
   • 意义：模型成功关键标志物

2. 炎症因子检测

   • 技术：ELISA / 多因子流式检测
   • 靶标（示例）：
     • 促炎因子：TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-17
     • 趋化因子：MCP-1, CXCL10

3. 关节液成分分析

   • 采集：生理盐水冲洗关节腔
   • 检测：白细胞计数、中性粒细胞比例、炎性因子浓度

（五）免疫细胞表型分析（流式细胞术）

1. 脾脏/淋巴结细胞分离
2. 关键免疫细胞亚群：
   • Th17细胞（CD4+ IL-17+）
   • Treg细胞（CD4+ FoxP3+）
   • 巨噬细胞（CD11b+ F4/80+）
3. 活化标志物：CD69, CD44, MHC-II

三、数据分析与模型验证要点

1. 统计方法：
   • 组间比较采用t检验或ANOVA（正态分布）
   • 非正态数据用Mann-Whitney U / Kruskal-Wallis检验
2. 模型验证标准：
   • 发病率 >70%
   • 临床评分/足肿胀显著高于对照组（p<0.05）
   • 组织病理学确认典型RA损伤

四、注意事项

1. 动物品系选择：
   • 小鼠：DBA/1（H-2q） > C57BL/6（需加强佐剂）
   • 大鼠：Lewis（DA品系敏感性较低）
2. 伦理合规：
   • 遵循动物福利3R原则，疼痛评分≥3需干预
   • 实验方案需经伦理委员会审批

本方案提供了CIA模型从表型到机制的完整检测框架，研究者可根据具体科学问题选择重点检测模块。数据需结合多维度结果交叉验证，确保结论可靠性。

✅ 内容合规声明：本文未提及任何商业实体名称，所有技术方法均为科研通用方案。