小鼠鼻炎模型構建

一、模型分類與構建策略

1. 過敏性鼻炎模型

核心機制：Th2型免疫應答主導，涉及IgE介導的速發型過敏反應
方法：

• 經典OVA致敏法（占文獻案例70%）：

• 動物品系：BALB/c（Th2敏感）、C57BL/6（Th1/Th17偏倚）

• 致敏階段：腹腔注射卵清蛋白（OVA，100μg）聯合氫氧化鋁佐劑（4mg），每周1次×3周

• 激發階段：OVA（1mg/mL）鼻腔滴注×7天，誘導噴嚏、流涕等典型癥狀

• 優化方案：添加SEB（金黃色葡萄球菌腸毒素B）增強Th2極化，IL-5/IL-13表達量提升3倍

創新模型：

• 基因工程模型：STAT6轉基因小鼠自發Th2炎癥，避免人工致敏干擾

• 多信號通路研究：MAPK/PI3K-AKT/NF-κB通路激活可視化（如熒光報告基因小鼠）

2. 慢性鼻竇炎伴鼻息肉模型

分型構建：

特殊模型：

• 真菌誘導模型：煙曲霉菌滴鼻誘導IL-33釋放，模擬頑固性鼻竇炎

• 缺氧模型：HIF-1α過表達促進上皮-間質轉化（EMT），加速息肉形成

3. 轉化醫學模型

• 人源化模型：移植CRSwNP患者PBMC至免疫缺陷小鼠，保留90%供體免疫特征

• 類器官芯片：鼻上皮類器官與成纖維細胞共培養，模擬黏膜屏障動態損傷

二、關鍵技術參數與優化

1. 品系選擇指南

2. 時間-劑量關鍵窗口

• 急性模型：3周（OVA致敏+激發）

• 慢性模型：8-12周（SEB/LPS反復刺激）

• 加速模型：MC903誘導19天形成息肉

3. 多模態刺激策略

• 物理-化學復合：鼻腔滴注LPS聯合冷應激（4℃環境暴露）

• 代謝干預：高脂飲食（60%脂肪）增強炎癥持續性

三、模型驗證體系

1. 行為學評估

• 癥狀評分：

• 噴嚏次數（>15次/10min為陽性）

• 鼻部搔抓頻率（紅外監測系統量化）

• 嗅覺測試：食物埋藏實驗潛伏期延長>50%

2. 組織病理學

3. 分子生物學檢測

• 炎癥因子譜：

• Th2型：IL-4 (>80pg/mL)、IL-5 (>120pg/mL)、IL-13 (>60pg/mL)

• Th17型：IL-17A (>50pg/mL)、CCL20 (>200pg/mL)

• 血清標志物：總IgE (>1000ng/mL)、ECP（嗜酸細胞陽離子蛋白）

4. 功能影像學

• 微型CT：量化鼻竇腔容積縮小（>20%為陽性）

• 光聲成像：實時監測血管密度變化（分辨率10μm）

四、模型局限性及優化方向

1. 現存問題

• 時間成本高：經典CRS模型需12周，阻礙藥物高通量篩選

• 物種差異：小鼠鼻竇解剖簡單，缺乏人類篩竇結構

• 異質性模擬不足：難以復刻人類CRS內型多樣性

2. 技術創新

• 可逆誘導系統：光控CRISPR激活/抑制技術實現炎癥動態調控

• 器官芯片：3D打印鼻竇微流體裝置，集成機械應力刺激

• 多組學驗證：單細胞轉錄組+空間代謝組解析區域免疫微環境

3. 標準化建設

• 國際共識指標：制定CRS模型嚴重度指數（CMSI），含6項核心參數

• 倫理優化：植入式生物傳感器替代重復解剖，減少動物使用量80%

五、典型應用案例

1. 藥物研發

• 度普利尤單抗：在IL-4Rα人源化小鼠中降低IL-13水平75%

• 中藥復方：補肺健脾方通過抑制NLRP3炎癥小體，改善黏膜纖毛清除率

2. 機制解析

• HIF-1α靶點：抑制劑PX-478使息肉體積縮小60%

• 腸道-鼻軸：糞菌移植恢復SCFAs水平，緩解Th2炎癥