基于中西医理论指导的类风湿关节炎动物模型分析_王珊珊.pdf

2022 年 12 月第 30 卷 第 8 期中国实验动物学报ACTA LABORATORIUM ANIMALIS SCIENTIA SINICADecember 2022Vol.30 No.8王珊珊,袁嘉丽,牛海涛.基于中西医理论指导的类风湿关节炎动物模型分析 J.中国实验动物学报,2022,30(8):1114-1120.Wang SS,Yuan JL,Niu HT.Analysis of animal models of rheumatoid arthritis based on theories of traditional Chinese and Western medicine J.Acta Lab Anim Sci Sin,2022,30(8):1114-1120.Doi:10.3969/j.issn.1005-4847.2022.08.014基金项目国家重点研发计划项目(2022YFF0710701),广州市重点研发计划项目(202206010157)。Funded by National Key R&D Programs of China(2022YFF0710701),Guangzhou Key Research and Development Program(202206010157).作者简介王珊珊(1996),女,硕士,研究方向:中西医结合基础。Email:1846329112 通信作者牛海涛(1970),男,教授,博士,研究方向:肠道免疫和微生态方向研究。Email:htniu ;袁嘉丽(1963),女,教授,博士,研究方向:中医药抗感染免疫与微生态调节研究。Email:2748132800 。共同通信作者基于中西医理论指导的类风湿关节炎动物模型分析王珊珊1,2,袁嘉丽1,牛海涛2(1.云南中医药大学,云南省中医药分子生物学重点实验室,昆明 650500;2.暨南大学基础医学与公共卫生学院,广州市无菌动物与微生态转化重点实验室,广州 510632)【摘要】类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种以关节炎症、滑膜增生、软骨和骨破坏为主要表现的系统性自身免疫性疾病。本文基于中西医理论对 RA 的认识,对常用 RA 动物模型进行梳理,从发病机制、造模方法、模型评价指标、临床症状吻合度以及模型适用研究方面进行分析,以期为建立更好的 RA 动物模型提供参考。【关键词】类风湿关节炎;动物模型;评价标准【中图分类号】Q95-33 【文献标识码】A 【文章编号】1005-4847(2022)08-1114-07Analysis of animal models of rheumatoid arthritis based on theories of traditional Chinese and Western medicineWANG Shanshan1,2,YUAN Jiali1,NIU Haitao2(1.Yunnan University of Chinese Medicine,Yunnan Provincial Key Laboratory of Molecular Biology for Sinomedicine,Kunming 650500,China.2.School of Medicine,Jinan University,Guangzhou Key Laboratory of Germ-free Animals and Microbiota Application,Guanzhou 510632)Corresponding author:NIU Haitao.E-mail:htniu ;YUAN Jiali.E-mail:2748132800 【Abstract】Rheumatoid arthritis(RA)is a complex autoimmune disease characterized by severe joint inflammation,synovial hyperplasia,and cartilage and bone destruction.Based on our understanding of RA and the theories of traditional Chinese and Western medicine,this paper presents the existing RA animal models and analyzes the modeling method,mechanisms,model evaluation indicators,clinical symptom coincidences,advantages and disadvantages,and model applicability to provide a reference for the establishment of better RA animal models.【Keywords】rheumatoid arthritis;animal model;evaluation criteriaConflicts of Interest:The authors declare no conflict of interest.类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种严重的伴有关节炎症、滑膜增生、软骨和骨破坏的系统性自身免疫性疾病1。RA 的一系列病症和并发症表现复杂繁多2,但目前尚未有特效治疗药物,给患者和家庭带来沉重负担。因此,构建与人类疾病模拟度和吻合度高的动物模型,对更好地推中国实验动物学报 2022 年 12 月第 30 卷第 8 期 Acta Lab Anim Sci Sin,December 2022,Vol.30,No.8动 RA 的基础研究和探索临床诊疗手段具有至关重要的作用。本文以相关文献研究为基础,选取广泛使用的模型,从中医和西医对 RA 病因病机和临床诊疗的理论指导角度,对现有 RA 实验动物模型进行评价分析和归纳总结,以期为 RA 的研究提供更多参考。1 中医对类风湿关节炎的认识1.1 RA 的中医病因病机中医文献中没有记载与 RA 相应的病名,但根据 RA 的临床表现,其应当归属于中医“痹证”范畴。黄帝内经记载:“风寒湿三气杂至,合而为痹。”指出风寒湿邪侵袭机体而致痹;金匮要略曰:“少阴脉浮而弱风血相搏,即疼痛如掣”认为营卫不足,邪气侵袭筋骨,闭阻血脉而致痹,指出素体虚弱在本病中的作用;后世医家提出“痹久必有淤血”、“淤血致痹”,指出了淤血在痹证中的作用;朱良春、王为兰指出“痰湿”、“痰瘀”在痹证中的重要作用,丰富了痹证的病因病机理论3-4。经过历代医家的认识补充,痹证病因可概括为正气不足,卫外不固;风寒湿热,外邪入侵。痹证的病机根本为邪气痹阻经脉,即风、寒、湿、热、痰、瘀等邪气滞留于肢体筋脉、关节、肌肉,气血痹阻不通,不通则痛。1.2 RA 的中医诊断标准、临床表现及证治分型诊断标准参照中医病证诊断疗效标准5,临床表现可概括为:(1)关节疼痛肿胀、屈伸不利,甚则僵硬变形;(2)痛随寒重,局部紫暗;(3)关节触之热感,局部红热;(4)关节刺痛,局部紫暗,肌肤甲错;(5)发病与季节、气候、饮食有关。参照此标准,RA 的证治分型为:风湿痹阻证、寒湿痹阻证、湿热痹阻证、痰瘀痹阻证、瘀血阻络证、气血两虚证、肝肾不足证、气阴两虚证。2 现代医学对类风湿关节炎的认识2.1 RA 的现代病理机制类风湿性关节炎是一种自身免疫性慢性炎症疾病,以关节肿痛、滑膜增生、炎性浸润、血管翳形、软骨和骨破坏为特征表现6-7。遗传因素、环境因素、免疫因素、炎症反应等在 RA 发病中发挥重要作用8-11。RA 的发病机制尚不十分明确,目前相关机制研究成果主要包括:(1)B 细胞分泌自身抗体、自身反应性 T 细胞激活、炎症细胞因子异常分泌等途径诱发 RA12-14,B 细胞通过抑制成骨细胞分化抑制 RA 的骨形成15;(2)外源性刺激如软骨寡聚体 基 质 蛋 白(cartilage oligomer matrix protein,COMP)激活 T 细胞免疫,产生细胞因子,诱导炎症反应和骨破坏导致 RA16-17;T 细胞异常免疫激活促进 B 细胞分泌自身抗体,促进 RA 进程18;T 细胞还与 MHC-类分子共同调控 RA 的进程19;(3)细胞因子失衡在 RA 中起着重要作用,如肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)通 过 NF-B 和MAPK 信号通路调控一系列炎症反应,刺激滑膜细胞产生前列腺素和胶原酶20-21;TNF 信号传导还可促进谷胱甘肽的胱氨酸摄取和生物合成,以保护成纤维细胞免受铁凋亡的影响22;其他细胞因子如IL-1、IL-6、IL-17 等也参与调控 RA23;(4)肠道菌群及其代谢物对 RA 发病起着重要作用24-25,如丁酸代谢物促进 RA 自身抗体的产生和骨破坏26,肠道菌群可通过促进抗坏血酸降解来促进早期 RA进展27。2.2 RA 的西医诊断标准与临床表现诊断标准参照 2010 年美国风湿病协会/欧洲抗风湿联盟制定的类风湿关节炎分类诊断标准,即ACR/EULAR2010 标准28。临床表现概括为:(1)关节受累;(2)血清学检测类风湿因子(rheumatoid factor,RF)或 抗 环 瓜 氨 酸 肽(cyclic citrullinated peptide,CCP)抗体阳性;(3)滑膜炎持续时间大于 6周;(4)C 反应蛋白(C-reactive protein,CRP)或红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate,ESR)升高;(5)炎症因子升高。3 常用类风湿关节炎动物模型分析3.1 RA 造模依据根据 RA 病症特点,其造模依据可概括为:(1)外源性抗原诱导自身免疫反应,活化 B 细胞,产生免疫复合物;(2)外源刺激活化 T 细胞免疫,引起强烈炎症和抗体反应;(3)外源性抗原激活免疫与补体系统,产生免疫复合物诱发关节炎症;(4)细胞因子失衡引起炎症反应;(5)风寒湿热等外邪留滞经脉,痹阻气血;(6)脾肾亏虚,湿邪内生,痹阻经脉;(7)寒瘀互结,留滞肌肤,痹阻筋脉。3.2 RA 模型评价指标综合 RA 动物模型,其评价指标可概括为:(1)关节肿胀、炎症;(2)血清炎症因子升高;(3)滑膜组织增生,炎性浸润;(4)软骨和骨破坏;(5)CD4+、5111中国实验动物学报 2022 年 12 月第 30 卷第 8 期 Acta Lab Anim Sci Sin,December 2022,Vol.30,No.8CD8+T 细胞数量上升;(6)神倦毛枯,活动受限。3.3 常用 RA 动物模型目前用于 RA 模型制备的动物主要包括啮齿类、兔、非人灵长类动物、犬类、小型猪等,其中啮齿类较为常用29。基于西医理论指导的 RA 模型主要根据 RA 的临床特征或致病机制构建而成,包括用外源刺激如牛 II 型胶原(collagen II,CII)、弗氏佐剂(complete Freunds adjuvant,CFA)、或血清等诱导的炎症模型及相关转基因动物模型。基于西医理论指导的常用的 RA 动物模型见表 1。中医药研究所用的 RA 模型,主要在西医构建的动物模型基础上,依据中医理论对 RA 的认识增加了环境因素等的影响,进而构建不同证型的模型。基于中医理论指导的常用的 RA 动物模型见表 2。表 1 基于西医理论指导的类风湿关节炎动物模型分析Table 1 Animal models for RA based on Western medicine模型Models造模方法Modeling method造模依据Basis 评价指标Index 疾病症状Disease symptom适用研究Application胶原诱导性 RA 模型