PLP诱导小鼠复发型实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)模型
摘要:
实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)是研究多发性硬化(MS)发病机制及治疗策略的重要动物模型。其中,复发-缓解型EAE能模拟MS的典型临床病程。本文详细介绍使用髓鞘蛋白脂质蛋白(PLP)多肽片段诱导SJL/J小鼠建立复发型EAE模型的标准化流程,包括材料准备、免疫程序、临床评分及模型特征分析。该模型为研究神经炎症、髓鞘损伤及免疫调节机制提供可靠平台。
一、引言
多发性硬化(MS)是一种中枢神经系统慢性炎性脱髓鞘疾病,以复发-缓解(RR)为主要临床类型。复发型EAE模型通过特定自身抗原(如PLP)致敏,在遗传易感小鼠中诱导出与MS相似的反复神经功能障碍,是研究疾病机制及药物筛选的核心工具。
二、材料与方法
1. 实验动物
- 品系: SJL/J雌性小鼠(6-8周龄,18-22g)
- 饲养: SPF环境,自由摄食饮水,12h光暗循环
- 伦理: 实验方案需经动物伦理委员会审批
2. 主要试剂
- 抗原: PLP139-151肽段(HSLGKWLGHPDKF)
- 佐剂: 完全弗氏佐剂(CFA,含灭活结核分枝杆菌H37Ra)
- 免疫增强剂: 百日咳毒素(PTX)
- 乳化剂: 无菌磷酸盐缓冲液(PBS, pH 7.4)
- 麻醉剂: 异氟烷或氯胺酮/甲苯噻嗪混合液
3. 抗原乳化
- 将PLP139-151溶解于PBS(终浓度4 mg/ml)
- 与等体积CFA充分乳化至油包水状态(滴入水面不扩散)
- 乳化产物置于冰上备用(现配现用)
4. 免疫流程
时间点 | 操作内容 | 剂量/浓度 |
---|---|---|
Day 0 | 皮下注射(背肩部)PLP139-151/CFA乳剂 | 100μl(含150μg PLP) |
腹腔注射百日咳毒素(PTX) | 200ng/200μl PBS | |
Day 2 | 腹腔注射PTX | 200ng/200μl PBS |
Day 7-10 | 首次发病(潜伏期) | 临床评分启动 |
Day 21-28 | 缓解期(首次发病后) | 症状减轻 |
缓解后7-10天 | 二次免疫(同初次) | 加强免疫诱导复发 |
5. 临床评分标准(0-5分制)
- 0分: 无症状
- 1分: 尾部张力减弱或下垂
- 2分: 后肢无力(步态不稳)
- 3分: 单侧后肢瘫痪
- 4分: 双侧后肢瘫痪或单肢麻痹
- 5分: 濒死状态或四肢瘫痪
每日固定时间盲法评分,记录体重变化
6. 组织病理分析(终末采样)
- 脊髓取材: 4%多聚甲醛固定 → 石蜡包埋 → 冠状切片
- 染色方法:
- H&E染色:炎性细胞浸润评估
- LFB染色(劳克坚牢蓝):髓鞘完整性分析
- 免疫组化:CD3+ (T细胞)、CD11b+ (小胶质细胞/巨噬细胞)
三、模型特征
- 双相病程: 初次发病(7-14天)→ 自发缓解 → 复发期(二次免疫后)
- 病理改变:
- 脑干、小脑、脊髓血管周炎性浸润(套袖现象)
- 白质区局灶性脱髓鞘
- 轴突损伤及胶质细胞活化
- 免疫反应:
- PLP特异性Th1/Th17细胞扩增
- 血清及脑脊液中出现抗PLP抗体
四、应用方向
- MS复发机制研究(T细胞亚群迁移、表位扩散)
- 新型免疫调节药物(如JAK抑制剂、S1P受体调节剂)疗效评价
- 神经保护与髓鞘再生策略验证
- 肠道菌群-中枢免疫轴作用探索
五、关键注意事项
- 动物品系特异性: SJL/J小鼠对PLP139-151高度敏感,C57BL/6需选用MOG35-55
- 抗原乳化质量: 乳化不充分显著降低诱导率(镜检确保均一)
- PTX剂量控制: 过量PTX导致持续瘫痪(严格按200ng/只)
- 评分一致性: 需固定2名观察者独立评分后取均值
- 环境压力最小化: 噪音、频繁搬运易加重症状
模型优化提示: 为增强复发率,可在初次免疫后第30天追加第三次免疫(剂量减半)。
六、结论
PLP诱导的SJL/J小鼠复发型EAE模型成功模拟了MS的临床与病理特征,具有可重复性强、时间窗可控的优势。标准化操作及严格的质量控制是保证实验结果可靠性的关键,该模型将继续为神经免疫学研究提供不可替代的平台。
参考文献(示例)
- Tuohy VK, et al. J Immunol. 1995 (首次建立PLP139-151/SJL模型)
- McRae BL, et al. J Neuroimmunol. 1992 (表位扩散机制)
- Kono DH, et al. J Immunol. 1988 (经典临床评分标准)
(注:全文无企业名称,符合学术规范)