類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎模型構(gòu)建

一、模型分類與選擇策略

1. 誘導(dǎo)性模型（主流方法，占文獻(xiàn)案例80%以上）

2. 基因工程模型（精準(zhǔn)機(jī)制研究）

• 轉(zhuǎn)基因小鼠：

• TNF-α過表達(dá)：自發(fā)慢性關(guān)節(jié)炎，模擬RA滑膜增生與骨侵蝕
  

• 
  

• IL-4Rα人源化：保留90%人類免疫應(yīng)答特征，用于靶向抗體（如度普利尤單抗）驗(yàn)證

• 基因編輯模型：

• STAT3條件性敲除：揭示Th17細(xì)胞分化調(diào)控機(jī)制

3. 病證結(jié)合模型（中醫(yī)特色）

• 寒濕痹阻證模型：CIA大鼠+低溫高濕環(huán)境暴露，出現(xiàn)關(guān)節(jié)冷痛、血瘀指標(biāo)異常（全血黏度升高）

• 濕熱痹阻證模型：CIA+高溫高濕環(huán)境，伴隨IL-17/TNF-α顯著升高，滑膜充血水腫

4. 自發(fā)性模型（模擬遺傳易感性）

• K/BxN小鼠：TCR轉(zhuǎn)基因+ MHC-II變異，自發(fā)對(duì)稱性關(guān)節(jié)炎，無需外源誘導(dǎo)

• SKG小鼠：ZAP-70基因突變，Th17極化顯著，關(guān)節(jié)炎發(fā)病率>80%

二、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇與品系優(yōu)化

1. 常用物種與品系

2. 性別與年齡

• 性別差異：雌性動(dòng)物發(fā)病率普遍高于雄性（如CIA模型雌性發(fā)病率比雄性高30%），可能與雌激素調(diào)控Th17分化相關(guān)。

• 年齡窗口：6-8周齡小鼠/大鼠（免疫系統(tǒng)成熟），老年動(dòng)物（>12月齡）用于模擬RA合并骨質(zhì)疏松 。

三、模型構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化流程（以CIA模型為例）

1. 材料準(zhǔn)備

• 抗原乳化：雞/牛Ⅱ型膠原（2mg/mL）與CFA按1:1體積乳化至油包水狀態(tài)（離心3000rpm×5min驗(yàn)證穩(wěn)定性）。

• 動(dòng)物預(yù)適應(yīng)：清潔級(jí)環(huán)境中適應(yīng)7天，控制光照周期（12h/12h）與飲食（避免高脂飼料干擾免疫應(yīng)答）。

2. 免疫接種

• 初次免疫：尾根部皮內(nèi)注射乳化劑100μL（含CII 100μg）。

• 加強(qiáng)免疫：21天后同劑量腹腔注射，或改用不wan全弗氏佐劑（IFA）減少局部肉芽腫 。

3. 疾病監(jiān)測(cè)

• 臨床評(píng)分（0-4分制）：

• 0分：無紅腫；1分：單個(gè)趾關(guān)節(jié)腫脹；2分：多趾關(guān)節(jié)腫脹；3分：踝關(guān)節(jié)受累；4分：全身性關(guān)節(jié)強(qiáng)直 。

• 足跖厚度：游標(biāo)卡尺測(cè)量，腫脹率=（實(shí)驗(yàn)組厚度－對(duì)照組）/對(duì)照組×100%（>30%為陽性）。

四、模型驗(yàn)證與評(píng)價(jià)體系

1. 組織病理學(xué)分析

2. 血清學(xué)與分子檢測(cè)

• 自身抗體：RF（>20IU/mL）、抗CCP抗體（>5U/mL）。

• 炎癥因子：

• Th1/Th17型：IFN-γ (>50pg/mL)、IL-17A (>30pg/mL)

• Th2型：IL-4 (>40pg/mL)、IL-13 (>25pg/mL)

• 氧化應(yīng)激：MDA (>4nmol/mg蛋白)、SOD活性下降>30% 。

3. 功能影像學(xué)

• 超聲彈性成像：滑膜楊氏模量>50kPa提示纖維化（正常<30kPa）。

• 光聲成像（PAI） ：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)滑膜血氧飽和度（SO?<85%提示缺氧微環(huán)境）。

五、創(chuàng)新方向與技術(shù)突破

1. 人源化與基因編輯模型

• PBMC移植模型：將RA患者外周血單核細(xì)胞移植至免疫缺陷小鼠（如NSG），保留供體特異性自身抗體譜 。
  

• CRISPR動(dòng)態(tài)調(diào)控：光控誘導(dǎo)TNF-α或IL-6表達(dá)，實(shí)現(xiàn)炎癥時(shí)空特異性激活 。

2. 類器官與3D模型

• 滑膜類器官芯片：人源iPSC分化的滑膜細(xì)胞與血管內(nèi)皮共培養(yǎng)，模擬血管翳侵襲過程 。

• 關(guān)節(jié)-on-a-chip：集成機(jī)械應(yīng)力與流體剪切力，評(píng)估藥物對(duì)滑膜-軟骨界面的保護(hù)作用 。

3. 多組學(xué)整合分析

• 單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組：解析滑膜中巨噬細(xì)胞M1/M2極化時(shí)序及成纖維細(xì)胞亞群異質(zhì)性 。

• 代謝流分析：13C標(biāo)記葡萄糖追蹤，揭示RA滑膜細(xì)胞的“瓦氏效應(yīng)”重編程 。

4. 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)

• 植入式生物傳感器：實(shí)時(shí)檢測(cè)關(guān)節(jié)腔IL-6、TNF-α濃度（精度±5pg/mL）。

• AI行為分析：深度學(xué)習(xí)識(shí)別動(dòng)物步態(tài)異常（靈敏度>95%），量化關(guān)節(jié)功能損傷 。

六、挑戰(zhàn)與倫理考量

1. 模型局限性：

• 嚙齒類模型缺乏人類RA的慢性進(jìn)展特征（如骨侵蝕速度過快）。

• 中醫(yī)病證結(jié)合模型的主觀性較強(qiáng)，缺乏量化指標(biāo)（如“寒濕”與“濕熱”的分子標(biāo)志物）。

2. 標(biāo)準(zhǔn)化與可重復(fù)性：

• 抗原乳化工藝、佐劑批次差異導(dǎo)致模型穩(wěn)定性波動(dòng)（建議使用商品化標(biāo)準(zhǔn)化試劑）。

• 國際協(xié)作制定《RA模型操作指南》（參考ARRIVE 2.0框架）。

3. 動(dòng)物福利：

• 疼痛管理：布洛芬緩釋片（10mg/kg bid）或局部冷敷減輕關(guān)節(jié)腫脹 。

• 生存質(zhì)量閾值：體重下降>15%、活動(dòng)量減少>50%需提前終止實(shí)驗(yàn) 。