OVA/氢氧化铝凝胶诱导过敏性哮喘动物模型的建立及检测项目详解
一、引言
过敏性哮喘是一种由Th2型免疫反应介导的慢性气道炎症性疾病，以气道高反应性（AHR）、嗜酸性粒细胞浸润、黏液过度分泌及特异性IgE升高为特征。OVA联合氢氧化铝（Alum）佐剂是目前最常用的哮喘动物模型诱导方法，因其操作简便、重现性好，被广泛应用于发病机制研究及药物评价。
二、模型建立方法
1. 实验动物
- 品系：BALB/c小鼠（6-8周龄）或豚鼠
- 分组：正常对照组（PBS）、哮喘模型组（OVA/Alum）
2. 致敏与激发流程
注：豚鼠需增加致敏频率（如每周1次，共3次），雾化浓度可提高至5-10%。
三、核心检测项目（重点）
以下为模型评价的关键检测指标，涵盖生理、细胞、分子及组织病理学层面：
1. 气道高反应性（Airway Hyperresponsiveness, AHR）
- 方法：
- 无创全身体积描记法（WBP）检测小鼠呼吸参数（Penh值）
- 有创气管插管法（豚鼠/小鼠）直接测定气道阻力（cmH₂O/mL/s）
- 刺激物：梯度浓度乙酰甲胆碱（Mch：3.125–50 mg/mL）或组胺
- 输出指标：Penh值、肺阻力（RL）、动态肺顺应性（Cdyn）
2. 支气管肺泡灌洗液（BALF）分析
- 操作：气管插管注入0.8mL PBS，回收灌洗液（回收率>80%）
- 检测内容：
- 总细胞计数：血细胞计数板
- 细胞分类计数（Diff-Quik/Giemsa染色）：
- 嗜酸性粒细胞（Eosinophils, Eos）
- 中性粒细胞（Neutrophils）
- 淋巴细胞（Lymphocytes）
- 巨噬细胞（Macrophages）
- 炎症因子检测：ELISA检测IL-4、IL-5、IL-13、TNF-α等
3. 血清免疫学指标
- OVA特异性IgE：ELISA法（关键指标，反映致敏状态）
- 总IgE：ELISA
- Th2/Th1细胞因子：血清IL-4, IL-5, IFN-γ等
4. 肺组织病理学分析
- 样本处理：4%多聚甲醛固定 → 石蜡包埋 → 切片（4-5μm）
- 染色方法：
5. 肺组织匀浆炎症因子检测
- 方法：研磨肺组织 → 离心取上清 → ELISA/Luminex
- 目标因子：IL-4, IL-5, IL-13, IL-17, TGF-β1（纤维化相关）
6. 实时荧光定量PCR（qRT-PCR）
- 靶基因（肺组织）：
- Th2因子：Il4, Il5, Il13
- 趋化因子：Ccl11（eotaxin）, Ccl24
- 黏液基因：Muc5ac
- 转录因子：Gata3, Foxp3（Treg）
7. 流式细胞术分析肺免疫细胞
- 样本：肺组织消化单细胞悬液
- 标记方案：
- CD4⁺ T细胞：CD3/CD4
- Th2细胞：CD4⁺IL-4⁺
- 嗜酸性粒细胞：CD45⁺Siglec-F⁺CCR3⁺
- 树突状细胞：CD11c⁺MHC-II⁺
四、结果示例
五、注意事项
- 剂量优化：不同动物品系对OVA/Alum敏感性不同，需预实验确定最佳剂量。
- 时间窗：AHR和BALF检测应在末次激发后24-48h内进行（炎症峰值期）。
- 对照设置：需包含Alum单独对照组（排除佐剂自身影响）。
- 伦理合规：操作符合动物福利指南（如减少雾化应激）。
六、结论
OVA/氢氧化铝凝胶模型成功模拟了人过敏性哮喘的核心病理特征，通过多层次检测项目（AHR、BALF、血清IgE、组织病理）可全面评价疾病表型及药物干预效果，是哮喘机制与治疗研究的可靠工具。
参考文献（示例）：
- Shin YS et al. Allergy Asthma Immunol Res. 2020.
- Whitehead GS et al. Methods Mol Biol. 2013.
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