CFA诱导的类风湿关节炎（AIA）模型(大鼠)

发布时间：2025-06-10 08:19:14 阅读量：6 作者：生物检测中心

CFA诱导的大鼠佐剂性关节炎(AIA)模型：检测项目详解

一、 模型简介 佐剂性关节炎(Adjuvant-Induced Arthritis, AIA)是研究类风湿关节炎(RA)的经典动物模型，通过一次性足底注射完全弗氏佐剂(Complete Freund's Adjuvant, CFA)诱发。该模型能较好地模拟RA的慢性炎症、滑膜增生、骨侵蚀和软骨破坏等核心病理特征，适用于抗炎药、免疫调节剂及生物制剂的药效评价。

二、 核心检测项目

1. 关节炎表型评估 (核心指标)

  • 关节肿胀度：
    • 足容积测量： 使用容积测量仪定量记录注射足(通常为右后足)及对侧非注射足的容积变化，计算肿胀率(肿胀度%)。频率： 建模后隔天或每周2-3次。
    • 足趾厚度测量： 使用精密卡尺测量踝关节或掌指关节厚度。
  • 关节炎评分 (肉眼观察)：
    • 依据关节红肿、变形程度，对注射侧足爪及未注射侧足爪、前足、尾巴甚至耳朵的红肿、变形进行评分(常用0-4分制：0=正常，4=严重红肿/变形/强直)。
    • 频率： 建模后隔天或每周2-3次。
  • 体重变化： 监测体重增长率下降或减轻情况，间接反映全身炎症状态及动物健康状况。频率： 建模后定期测量(如每周2-3次)。

2. 炎症介质检测

  • 血清学标志物：
    • 促炎细胞因子： TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-17 (ELISA法检测)。
    • 抗炎细胞因子： IL-10, IL-4 (ELISA法检测)。
    • 类风湿因子(RF) / 抗环瓜氨酸肽抗体(抗CCP)： 评估自身免疫反应。
    • C反应蛋白(CRP) / 血清淀粉样蛋白A(SAA)： 反映急性期反应。
    • 采集时间点： 通常在建模后炎症高峰期(约14-21天)和实验终点取血。
  • 局部炎症因子：
    • 滑膜组织匀浆液： 检测TNF-α, IL-1β, IL-6, PGE2等（ELISA或Luminex多因子检测）。
    • 关节腔灌洗液： 收集并分析其中炎症因子及浸润细胞。

3. 免疫细胞分析

  • 脾脏 / 淋巴结 / 外周血单个核细胞：
    • 流式细胞术： 分析T细胞亚群(Th1, Th17, Treg)、巨噬细胞(M1/M2)、B细胞等比例及活化状态。
    • 采集时间点： 实验终点。
  • 滑膜组织免疫组化/免疫荧光：
    • 检测滑膜组织中巨噬细胞(CD68, F4/80)、T细胞(CD3)、B细胞(CD20)、中性粒细胞等的浸润情况。

4. 关节结构与骨质破坏评估

  • 影像学检查：
    • X射线： 评估关节间隙狭窄、骨侵蚀、骨赘形成及骨密度变化。
    • 微型计算机断层扫描： 高分辨率、三维成像，精确定量评估骨侵蚀体积、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数量/厚度/分离度等骨微结构参数及软骨下骨破坏。
    • 采集时间点： 通常在实验终点进行。
  • 组织病理学评估 (金标准)：
    • 取材： 踝关节或膝关节，需进行脱钙处理。
    • 染色：
      • 苏木素-伊红(H&E)： 评估滑膜炎症程度(细胞浸润、滑膜增生)、血管翳形成、软骨破坏情况。
      • 番红O/固绿(Safranin O/Fast Green)： 特异性染色蛋白多糖，评估软骨基质丢失程度。
      • 甲苯胺蓝(Toluidine Blue)： 染色软骨基质中的糖胺聚糖，评估软骨退变。
      • 抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色： 标记破骨细胞，评估骨侵蚀活动。
    • 评分系统： 采用半定量评分系统(如0-5分)评估滑膜炎症、滑膜增生、血管翳形成、软骨破坏、骨侵蚀等病理改变程度。

5. 疼痛行为学评估 (可选，反映功能状态)

  • 机械痛觉超敏： 使用Von Frey纤维丝测定患肢足底缩足阈值(PWT)。
  • 热痛觉过敏： 使用热板仪或辐射热测痛仪测定缩足潜伏期(PWL)。

6. 氧化应激指标 (可选)

  • 检测血清或关节组织中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)等水平。

三、 可选检测项目 (根据研究目的深化)

  • 基因表达分析： qRT-PCR检测关节组织或免疫细胞中炎症因子、基质金属蛋白酶(MMPs)、环氧合酶(COX-2)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)等基因表达。
  • 蛋白质表达分析： Western Blot或免疫组化检测关节组织中目标蛋白(如MMPs, ADAMTS, NF-κB信号通路蛋白等)表达水平。
  • 血管生成评估： 免疫组化检测滑膜组织CD31(内皮细胞标记)表达，评估血管翳新生血管密度。

四、 实验设计关键点

  1. 动物品系与周龄： 常用SD或Lewis大鼠(后者更敏感)，6-8周龄。
  2. CFA注射： 足底皮下注射(0.05-0.1 mL)，CFA浓度通常为5-10 mg/mL。
  3. 对照组设置： 必须有正常对照组(Normal Control)和模型对照组(Model Control/AIA)。药物试验需设阳性药对照组。
  4. 观察周期： 通常建模后观察21-28天，覆盖炎症急性期(7-14天)和慢性期/破坏期(14天后)。
  5. 伦理考量： 需遵循动物福利原则，制定疼痛评估方案及人道终点标准。
  6. 统计分析： 数据以均值±标准差表示，组间比较使用ANOVA等统计方法。

五、 总结 CFA诱导的大鼠AIA模型是研究类风湿关节炎病理机制和药物疗效的有效工具。系统的检测项目应围绕关节炎表型(肿胀度、评分、体重)、炎症介质(血清/局部细胞因子)、免疫细胞活化与浸润、关节结构与骨破坏(影像学、组织病理学) 等核心环节展开，并结合研究目标选择基因表达、蛋白水平或特定功能学检测。严谨的实验设计、规范的操作流程和客观的评估标准是获取可靠数据的关键。务必严格遵守动物实验伦理规范。

请注意： 所有动物实验操作必须获得所在机构动物伦理委员会的批准。