周柳青,劉勇強,張小兵
(1.蘭州大學(xué)第一醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科,甘肅蘭州730000;2.蘭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院人體解剖學(xué)研究所,甘肅蘭州730000)
建立符合人類診斷標準的變應(yīng)性鼻炎大鼠模型初探*
周柳青1,劉勇強2,張小兵1
(1.蘭州大學(xué)第一醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科,甘肅蘭州730000;2.蘭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院人體解剖學(xué)研究所,甘肅蘭州730000)
建立符合人類診斷標準的變應(yīng)性鼻炎大鼠模型。取6-8周齡的Wistar大鼠27只,雌雄各半,隨機分為模型組(n=12)和對照組(n=12),另有3只空白大鼠用于被動皮膚過敏試驗(PCA)。模型組以卵清蛋白(OVA)作為變應(yīng)原輔以氫氧化鋁佐劑進行腹腔注射,完成基礎(chǔ)致敏;之后用2%OVA生理鹽水進行鼻內(nèi)激發(fā)。對照組以生理鹽水替代OVA。模型組基礎(chǔ)致敏階段完成后,PCA(+),證明IgE產(chǎn)生;鼻內(nèi)激發(fā)階段完成后,各大鼠行為學(xué)評分均>5分,出現(xiàn)噴嚏、鼻癢、流清涕等典型癥狀,鼻粘膜病理切片HE染色示嗜酸性粒細胞浸潤。對照組無上述變化。本實驗成功建立了符合人類診斷標準的可重復(fù)的變應(yīng)性鼻炎大鼠模型。
耳鼻咽喉頭頸外科;變應(yīng)性鼻炎;大鼠模型;IgE;嗜酸性粒細胞
近年來變應(yīng)性鼻炎(allergic rhinitis,AR)患病率直線上升,全球患者超過5億,圍繞其預(yù)防、診療所開展的科學(xué)研究成為熱點[1]。AR是一種發(fā)生在鼻粘膜的I型變態(tài)反應(yīng)疾病,其診斷要點為發(fā)作時典型的臨床癥狀、IgE抗體陽性和鼻粘膜嗜酸性粒細胞浸潤[2]。此次,我們設(shè)計并建立了符合以上診斷標準的AR大鼠模型,通過行為學(xué)再現(xiàn)了AR發(fā)作時的典型臨床癥狀[3],使用PCA試驗說明了IgE抗體陽性[4],通過鼻粘膜病理切片HE染色展示了嗜酸性粒細胞浸潤[5]。
1.1 動物與試劑
1.1.1 實驗動物及分組
6~8周齡Wistar大鼠 (蘭州大學(xué)實驗動物中心提供),共27只,雌雄各半,體重180~220g,SPF級。在清潔空調(diào)動物房飼養(yǎng),避免常見過敏原存在,早晚12h間斷照明。隨機分為兩組,每組12只。第1組為模型組;第2組為對照組。另有3只空白大鼠用于被動皮膚過敏試驗 (passive cutaneous anaphylaxis reaction,PCA)。
1.1.2 藥品與試劑
卵白蛋白(ovalbumin,OVA,美國Sigma公司,V級)。氫氧化鋁佐劑制備:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+ 3NaCl。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過反復(fù)混勻、抽吸和洗滌后得到新鮮配制的膠態(tài)氫氧化鋁[6]。
1.2 造模方法
1.2.1 基礎(chǔ)致敏
模型組:0.3mgOVA+1mlAl(OH)3佐劑,腹腔注射,隔日1次,共7次。對照組:1mL生理鹽水+ 1mLAl(OH)3佐劑,腹腔注射,隔日1次,共7次。
1.2.2 鼻內(nèi)激發(fā)
基礎(chǔ)致敏階段末次腹腔注射結(jié)束后隔日開始鼻內(nèi)激發(fā)階段。模型組:每日每側(cè)鼻腔滴入2%OVA生理鹽水20ul,連續(xù)10d。對照組:每日每側(cè)鼻腔滴入生理鹽水20ul,連續(xù)10d。
1.3 模型評價項目
1.3.1 行為學(xué)觀察
激發(fā)后即刻至30min內(nèi),用數(shù)碼攝像對大鼠行為進行記錄,觀察動物撓鼻、噴嚏、流涕癥狀。評分標準見表1[3,7]。
表1 變應(yīng)性鼻炎大鼠
1.3.2 PCA反應(yīng)
血清制備:基礎(chǔ)致敏完成后,自模型組和對照組中隨機各取3只大鼠,脫毛開胸心臟采血約5mL。血液樣本于4℃保存2~4h,隨后離心(3000 rpm,4℃)以獲得血清。
另取空白大鼠3只,麻醉后脫毛,背部皮下分4個區(qū)域,每個區(qū)域1個注射點,每點間隔大于2cm。將所制備的各組血清原液,分別皮內(nèi)注射于相應(yīng)空白大鼠背部皮膚,0.1mL/點。7h后尾靜脈注射含有相同致敏劑量的抗原和伊文思藍(Evans Blue,北京索萊寶科技有限公司)等量混合液,共1mL。30min后處死大鼠,剝離背部皮膚,測量藍斑直徑,直徑大于5mm者判斷為陽性[8]。
1.3.3 組織病理學(xué)評價
鼻標本提取:末次激發(fā)1h后,各組大鼠以10%水合氯醛300mg/kg行腹腔注射。麻醉后取鼻中隔粘膜固定于10%中性甲醛溶液中,石蠟包埋,制成4um厚切片。石蠟切片常規(guī)脫蠟入水后做HE染色,用以觀察鼻粘膜的嗜酸性粒細胞浸潤等組織病理學(xué)改變。
1.4 統(tǒng)計學(xué)分析
計數(shù)結(jié)果以 “均數(shù)±標準差”表示,應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析,采用單因素方差分析進行組件比較,采用q檢驗進行兩兩比較,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 行為學(xué)評分
每次鼻內(nèi)激發(fā)后,模型組動物均出現(xiàn)頻繁撓鼻、噴嚏及流水樣涕,每只的疊加量化評分都大于5分,平均評分為(7.6±0.7)。對照組大鼠激發(fā)后,偶有撓鼻,無其他上述癥狀,疊加量化評分為(1.9±1.3)。兩組的行為學(xué)評分比較有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)。
2.2 PCA反應(yīng)
模型組PCA反應(yīng)(+),對照組PCA反應(yīng)(-)
2.3 HE染色
模型組中除去PCA試驗已用去的3只大鼠,剩余9只中有3只可見鼻粘膜嗜酸性粒細胞增多,杯狀細胞增多,部分粘膜上皮脫落(如圖1所示)。對照組鼻粘膜均未見嗜酸性粒細胞及杯狀細胞增多,粘膜上皮排列整齊。
圖1 鼻粘膜HE染色(40×)模型組鼻粘膜大量嗜酸性粒細胞增多,杯狀細胞增多,部分粘膜上皮脫落
目前國內(nèi)外復(fù)制、評價AR動物模型尚無統(tǒng)一標準[9]。Wistar大鼠是常見的模型動物,通常以O(shè)VA作為變應(yīng)原致敏,所建的AR模型常以行為學(xué)評分作為評價標準,不夠客觀[10,11]。因此嘗試建立了此模型,并用人類的AR診斷標準對其進行了初步評價。
AR是機體暴露于變應(yīng)原后主要由IgE介導(dǎo)的鼻粘膜非感染性慢性炎性疾病,其確診需要檢測針對變應(yīng)原(與病人病史有關(guān)的)的IgE反應(yīng)或檢測血清中的 IgE,臨床常用的方法有皮膚針刺試驗(skinpricktest,SPT)[12]。本試驗采用PCA反應(yīng)作為檢測IgE的手段,其原理與SPT相同,都是利用抗原與注射部位的肥大細胞上的抗體起反應(yīng),導(dǎo)致組胺釋放而出現(xiàn)局部過敏反應(yīng)。因此可準確的判斷出I型變態(tài)反應(yīng)的標志IgE的產(chǎn)生。
嗜酸性粒細胞升高是人類AR診斷的重要客觀指標[13-14]常使用無創(chuàng)的鼻分泌物涂片為手段,在高倍顯微鏡下觀察嗜酸性粒細胞比例>5%作為診斷標準。由于大鼠鼻腔容積小,提取鼻分泌物較困難,因此我們選用經(jīng)典的病理學(xué)診斷方法——鼻粘膜病理切片HE染色,來評價鼻粘膜嗜酸性粒細胞的變化。經(jīng)過與對照組比較,清晰的觀察到模型組鼻粘膜嗜酸性粒細胞增多,從而作出AR的診斷,這也是臨床上最為可靠、常用的診斷方法。
參閱以往關(guān)于建立變應(yīng)性鼻炎動物模型的文獻,此次研究以人類變應(yīng)性鼻炎診斷標準為依據(jù),在Wistar大鼠上再現(xiàn)了變應(yīng)性鼻炎發(fā)作時的臨床癥狀及診斷指標--IgE和嗜酸性粒細胞增高,且所選用的評價手段簡便易行、成本低廉、可操作性及特異性好,但成模率仍有待提高。
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R246.81
國家自然科學(xué)基金資助項目(81160449)。