敖廣宇，曹靈(瀘州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，四川瀘州646000)

膜性腎病動(dòng)物模型研究進(jìn)展

敖廣宇，曹靈
(瀘州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，四川瀘州646000)

摘要:膜性腎病(MN)動(dòng)物模型可模擬人類(lèi)MN的發(fā)病機(jī)制，對(duì)疾病的研究具有重要意義。目前常見(jiàn)的MN動(dòng)物模型分為特發(fā)性和繼發(fā)性?xún)煞N。特發(fā)性MN模型以Heymann腎炎模型和C-BSA模型為主，新近提出的膠原蛋白片段模型將有助于從分子生物學(xué)層面對(duì)疾病進(jìn)行探討;各種繼發(fā)性MN模型目前均是基于原發(fā)病的基礎(chǔ)上而制備的，如HBV相關(guān)性MN動(dòng)物模型、狼瘡性MN動(dòng)物模型、糖尿病腎病合并MN動(dòng)物模型。

關(guān)鍵詞:膜性腎病;動(dòng)物模型;免疫反應(yīng)

膜性腎病(MN)是一種免疫介導(dǎo)的腎小球疾病。MN的發(fā)病機(jī)制目前尚未完全闡明，一般認(rèn)為其機(jī)制為上皮側(cè)原位免疫復(fù)合物形成，激活補(bǔ)體形成膜攻擊復(fù)合物(c5b-9)導(dǎo)致足細(xì)胞損傷［1］。根據(jù)病因可分為特發(fā)性和繼發(fā)性?xún)深?lèi)。臨床多表現(xiàn)為腎病綜合征，約20%表現(xiàn)為無(wú)癥狀、非腎病范圍的蛋白尿［2］。目前MN尚缺少公認(rèn)有效的治療方案，因

此建立良好的MN動(dòng)物模型對(duì)疾病的研究具有重要意義。目前MN造模方法的基本原理是通過(guò)注射外源性抗原或抗體，誘發(fā)機(jī)體自身免疫反應(yīng)，從而復(fù)制出具有與人類(lèi)MN相似臨床和病理表現(xiàn)的動(dòng)物模型。現(xiàn)將MN動(dòng)物模型的研究現(xiàn)狀綜述如下。

1　特發(fā)性MN動(dòng)物模型

1.1 Heymann腎炎(HN)動(dòng)物模型HN是目前應(yīng)用最廣泛的MN動(dòng)物模型之一，SD、Wistar、Munich Wistar、Lewis和PVG均已成功制造出HN動(dòng)物模型。根據(jù)注射的抗原或抗體不同分為主動(dòng)型(AHN)和被動(dòng)型(PHN)兩種。一般選取200～300 g的雄性大鼠，經(jīng)尾靜脈或腹腔一次性注射2～9mL/kg抗血清，或直接注射20～240mg/kg的IgG抗體。AHN與PHN各有優(yōu)勢(shì): AHN與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物自身的免疫系統(tǒng)關(guān)系密切，因此與人類(lèi)MN更加相似; PHN由于病變穩(wěn)定，所需時(shí)間短，且尾靜脈注射相對(duì)于足墊注射對(duì)動(dòng)物的疼痛刺激更小，故實(shí)用性較強(qiáng)，應(yīng)用更廣泛。王迎偉等［3］認(rèn)為，需要用HN動(dòng)物模型來(lái)探討人類(lèi)MN的發(fā)病機(jī)制，可選AHN;需要研究MN的長(zhǎng)期病變或腎衰防治等，可選用慢性進(jìn)行性的AHN模型或?qū)HN模型進(jìn)行重復(fù)免疫。

王峰等［4］向成年SD大鼠尾靜脈分別注射FX1A抗血清0.5、1mL/100 g，1次/周，共6周，病理檢查顯示高劑量組與MNⅡ期、低劑量組與MNⅠ期的病理表現(xiàn)相似，認(rèn)為MN的發(fā)生可能與誘導(dǎo)抗體的劑量有關(guān)。但能否通過(guò)調(diào)整藥物劑量和作用時(shí)間來(lái)制造出固定的Ⅰ～Ⅳ期MN動(dòng)物模型尚無(wú)報(bào)道。

PHN的發(fā)病機(jī)制和病理變化與人類(lèi)MN非常相似，但在人類(lèi)足細(xì)胞和MN患者的上皮下免疫沉積物中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)HN的主要致病抗原megalin蛋白，故有異于人類(lèi)MN的發(fā)病機(jī)制，不能完全模擬人類(lèi)MN。

1.2陽(yáng)離子牛血清白蛋白(C-BSA)動(dòng)物模型其原理是由于腎小球基底膜帶有負(fù)電荷，使得帶正電荷的C-BSA能夠輕易地穿過(guò)基底膜成為種植抗原，誘導(dǎo)循環(huán)中相應(yīng)的抗BSA抗體聚集于此形成原位免疫復(fù)合物。C-BSA模型適用于多種動(dòng)物，包括兔、大鼠、小鼠、貓等［5］。小鼠MN的發(fā)生具有種族特異性，且與給藥劑量相關(guān)，ICR和BALB/c小鼠相對(duì)來(lái)說(shuō)更容易發(fā)展為具有類(lèi)似人類(lèi)MN典型改變的動(dòng)物疾病模型，3mg/kg以下的給藥劑量在停藥后小鼠的蛋白尿能夠完全恢復(fù)正常［6］。C-BSA不僅能引起動(dòng)物的MN，在人類(lèi)身上也具有類(lèi)似的效應(yīng)，食物中未被完全消化掉的的C-BSA(尤其是牛奶)可通過(guò)消化道途徑進(jìn)入人體內(nèi)形成種植抗原，與IgG1和IgG4形成原位免疫復(fù)合物，導(dǎo)致MN的發(fā)生［7］。

梁靜等［8］選用大鼠進(jìn)行造模，發(fā)現(xiàn)3、10、16mg/kg C-BSA所致的腎小球毛細(xì)血管基底膜增厚程度不一，3mg/kg組與正常組比較無(wú)明顯差異，10mg/kg組表現(xiàn)類(lèi)似于MNⅠ期，16mg/kg組成模穩(wěn)定，效果最佳，與MNⅡ～Ⅲ期表現(xiàn)類(lèi)似。

C-BSA動(dòng)物模型價(jià)格相對(duì)低廉，操作簡(jiǎn)單，應(yīng)用范圍廣泛。其缺點(diǎn)是需要長(zhǎng)期尾靜脈注射，對(duì)動(dòng)物損傷較大。因其發(fā)病機(jī)制與人類(lèi)MN有很多相似之處，且目前已能穩(wěn)定制作出Ⅰ～Ⅲ期的MN，已成為研究人類(lèi)MN最常用的動(dòng)物模型之一。

1.3膠原蛋白片段小鼠MN模型近年來(lái)有學(xué)者從HEK293細(xì)胞中分離并提純含NC1區(qū)域的α3膠原蛋白片段(α3NC1)，以DBA/1小鼠為主要實(shí)驗(yàn)對(duì)象，采取背部?jī)牲c(diǎn)皮下注射的方式對(duì)DBA/1小鼠進(jìn)行免疫，可誘導(dǎo)動(dòng)物出現(xiàn)大量蛋白尿、低蛋白血癥和高脂血癥，病理學(xué)表現(xiàn)與MN的特征性病理改變基本相似［9］。其機(jī)制可能包括: 3NC1等電點(diǎn)較高，可通過(guò)與cBSA相類(lèi)似的原理形成種植抗原; 3NC1是由足細(xì)胞表達(dá)合成后再固定于GBM上的，循環(huán)中的抗3NC1抗體可能在3NC1尚未固定于GBM上時(shí)與其結(jié)合形成免疫復(fù)合物，從而導(dǎo)致MN的發(fā)生。

該模型的主要優(yōu)勢(shì)是以小鼠作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，小鼠的基因組序列可輕易獲得，通過(guò)基因工程技術(shù)可以對(duì)特定基因進(jìn)行敲除或過(guò)表達(dá)，可從分子生物學(xué)層面上進(jìn)行更深入的研究，對(duì)MN分子靶向藥物的研究也具有深遠(yuǎn)意義。但該模型在小鼠種類(lèi)的選擇上有局限性，只有DBA/1遺傳背景的小鼠造模成功率較高，C57BL/6等其他小鼠對(duì)3NCL具有一定的抵抗性，無(wú)法用于造模［10］。

1.4抗血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)豬MN模型向豬靜脈輸注羊抗兔肺ACE血清可導(dǎo)致其出現(xiàn)上皮下免疫沉積物和大量蛋白尿［11］。該模型造模所需時(shí)間較短，上皮下免疫沉積物持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。但目前發(fā)現(xiàn)只有豬的腎小球臟層上皮細(xì)胞中才存在ACE，與人類(lèi)MN的發(fā)病機(jī)制有一定差別，并非理想的動(dòng)物模型。

2　繼發(fā)性MN動(dòng)物模型

2.1 HBV相關(guān)性MN動(dòng)物模型是指由慢性HBV感染導(dǎo)致的MN。機(jī)體對(duì)HBsAg、HBeAg、HBcAg等HBV抗原產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，形成免疫復(fù)合物，沉積于腎組織，導(dǎo)致腎臟損害。其中HBeAg已被證明是HBV相關(guān)性MN的特異性致病抗原［12］。該模型可通過(guò)靜脈注射HBsAg、HBeAg陽(yáng)性血清進(jìn)行制備，

方法簡(jiǎn)單，成模型時(shí)間短，且SD大鼠來(lái)源廣泛;但穩(wěn)定性較低，病理表現(xiàn)不典型，腎小球基底膜上無(wú)“釘突”形成，無(wú)足突融合改變，與人類(lèi)HBV相關(guān)性MN有一定差異。

2.2狼瘡性MN動(dòng)物模型系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)可累及多個(gè)器官，當(dāng)出現(xiàn)腎臟受累時(shí)稱(chēng)為狼瘡性腎炎。狼瘡性腎炎共有Ⅰ～Ⅵ6種分型，其中Ⅴ型又名狼瘡性MN，是一種繼發(fā)性MN。其發(fā)病機(jī)制可能是由于SLE患者體內(nèi)大量的核小體種植于GBM，激發(fā)機(jī)體自身免疫反應(yīng)［13］。狼瘡性MN動(dòng)物模型的建立主要是在狼瘡性腎炎模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，慢性移植物抗宿主病狼瘡性腎炎小鼠模型是目前公認(rèn)的一種狼瘡性腎炎動(dòng)物模型，可通過(guò)向不同遺傳背景雜交出的F1代小鼠注射親代淋巴細(xì)胞來(lái)建立。國(guó)內(nèi)董光富等［14］取雌性親代DBA/2的淋巴細(xì)胞，分4次經(jīng)靜脈注射雌性子代F1代雜交鼠(C57BL6×DBA/2)誘導(dǎo)狼瘡性腎炎模型，病理學(xué)檢查其組織形態(tài)學(xué)改變類(lèi)似于狼瘡性MN的形態(tài)學(xué)分類(lèi)。該方式雖然能夠制作出特異性的狼瘡性腎炎小鼠模型，但受造模時(shí)間、藥物濃度及動(dòng)物遺傳易感性等因素影響而呈現(xiàn)不同分型，想要特異性地獲得標(biāo)準(zhǔn)的狼瘡性MN模型仍有一定難度。

2.3糖尿病腎病(DN)合并MN動(dòng)物模型是指在DN的基礎(chǔ)上合并非糖尿病性腎臟疾病。其原理是在DN動(dòng)物模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行MN的造模。邵麗媛等［15］采用腹腔注射鏈脲佐菌素誘導(dǎo)大鼠DN，再在DN的基礎(chǔ)上，通過(guò)尾靜脈注射C-BSA，成功制備了DN合并MN大鼠模型。

3　展望

目前上述MN動(dòng)物模型從不同的方面模擬了人類(lèi)MN的發(fā)病機(jī)制，同時(shí)也為人類(lèi)MN的治療提供了新的方向和策略。然而也存在諸多不足:首先，MN的病理分期共4期，不同分期的治療方案有所不同，但目前的造模方法均難以控制動(dòng)物模型的病理分期，無(wú)法準(zhǔn)確制作特定時(shí)期的MN;其次，隨著分子生物學(xué)技術(shù)不斷提高，基因工程和分子靶向藥物為探究疾病的發(fā)病機(jī)制和治療提供了新的途徑，小鼠因其基因序列較易獲得，而具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，但目前MN動(dòng)物模型中缺乏穩(wěn)定的小鼠模型。因此，運(yùn)用傳統(tǒng)造模方式通過(guò)控制時(shí)間和給藥劑量獲得各個(gè)時(shí)期MN動(dòng)物模型以及制作出穩(wěn)定高效的小鼠模型對(duì)MN的基礎(chǔ)研究具有重要意義。

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收稿日期:( 2015-05-22)

通信作者:曹靈

基金項(xiàng)目:四川省衛(wèi)生廳科研基金資助項(xiàng)目(120342);瀘州市科技局重點(diǎn)項(xiàng)目(2012-S-37)。

文章編號(hào):1002-266X(2015)34-0096-03

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

中圖分類(lèi)號(hào):R332

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2015.34.043