哮喘研究新趋势：OVA致敏小鼠模型的优势在哪？

01 关于哮喘

哮喘简介

支气管哮喘（bronchial asthma，简称哮喘）是一种以慢性气道炎症为特征的呼吸道疾病。典型症状包括反复发作的喘息、气急、胸闷和咳嗽。部分患者还可能伴随发热、咽痛咽痒、乏力或下肢水肿等症状。病情严重时可导致呼吸困难甚至低氧血症。其特征包括气道高反应性、黏液过度分泌、嗜酸性粒细胞浸润和特异性免疫球蛋白E（IgE）的产生，且随病程的延长可进一步引发气道结构改变，即气道重塑^[1][2]。作为全球患病率最高的慢性气道疾病之一，哮喘具有病程长、共患病多等特点，严重影响患者生活质量，且目前尚无法治愈。流行病学数据显示，全球受哮喘影响人数约3亿；中国成人患者约4570万，其中约40%的患者病情未得到有效控制，且哮喘发病率在全球范围内仍呈持续上升趋势^[3]。

病因和发病机制

哮喘是一种复杂的疾病其病因涉及遗传倾向、环境过敏原暴露和免疫系统异常激活之间的相互作用。目前，哮喘的发病机制尚未完全阐明，但通常涉及免疫反应、气道炎症、气道高反应性及神经机制等四个方面。哮喘的临床表现复杂多样，其病理机制各异，表型也不尽相同。

主要分类

根据主导的炎症细胞类型以及痰细胞分化的比率，哮喘主要分为两种内型：Th2型高炎症型哮喘 (Th2-High Asthma-嗜酸性粒细胞性)和非Th2型/Th2型低炎症型哮喘(Non-Th2/Th2-Low Asthma-中性粒细胞性)^[4]。

嗜酸性粒细胞性哮喘^[5]：是一种以气道嗜酸性粒细胞浸润为标志的严重哮喘亚型。本质为Th2型免疫反应过度激活导致的慢性气道炎症。其发病机制主要涉及Th2淋巴细胞和M2极化巨噬细胞，二者通过释放IL-4、IL-5、IL-13等细胞因子，增强嗜酸性粒细胞炎症反应。释放的毒性物质直接损伤气道上皮，促进黏液过度分泌，堵塞气道，造成气道高反应性，并参与气道重塑（如平滑肌增生、基底膜增厚），使气道结构发生不可逆改变，导致持续性气流受限。

中性粒细胞性哮喘^[6]：以中性粒细胞为主要效应细胞，是Th2-low型哮喘的重要表型，常见于重症哮喘、吸烟相关哮喘及感染诱发的哮喘。其发病机制主要涉及Th1和Th17淋巴细胞以及M1型巨噬细胞的活化。这些免疫细胞分泌并募集相关的促炎因子（如IFN-γ, IL-17, IL-1β, IL-6, IL-8），进而驱动中性粒细胞性炎症反应。活化的中性粒细胞释放弹性蛋白酶、基质金属蛋白酶和活性氧等介质，导致组织损伤、粘液高分泌，并可能参与激素抵抗性和气道重塑的形成。

Figure 1. Overview of the major features of asthma

02 哮喘动物模型建立机制

哮喘动物模型介绍：

动物模型是研究哮喘病理机制和评估新疗法的不可或缺的工具。为了在受控的实验室环境下深入探究这些过程，研究人员开发了多种哮喘动物模型，其中以小鼠模型最为常见，理想的哮喘模型应能可靠地模拟人类哮喘的关键特征。自20世纪中期以来，采用卵清蛋白（OVA）联合佐剂（如氢氧化铝、脂多糖）进行腹腔致敏和气道激发的方案，能成功地在小鼠上复制出人类哮喘的核心表型，已成为哮喘研究领域的“金标准”模型^[7]。

OVA模型建立的核心原理：

OVA模型通常采用“系统致敏-局部激发”的两阶段策略：

致敏阶段：通过腹腔或皮下注射OVA抗原，并辅以氢氧化铝等佐剂，强烈诱导Th2型免疫反应，促进抗原呈递细胞活化，并驱动初始T细胞向Th2细胞分化。让免疫系统初次接触OVA并形成“记忆”，产生特异性IgE抗体^[8]。

激发阶段：在致敏后的特定时间点（通常为7-14天后），通过鼻腔滴注或雾化吸入的方式使动物气道反复暴露于OVA溶液。局部抗原的再次暴露会触发已致敏的免疫系统，引起强烈的气道局部炎症反应^[9]。

OVA模型建立的主要优势：

- OVA是一种纯化的、无生物活性的蛋白质，其成分明确、来源稳定、批次间差异小。具有高度可重复性及可靠性。且操作简便，有良好的可定制性与灵活性。

- 人类过敏性哮喘主要由Th2型免疫反应驱动。OVA联合氢氧化铝佐剂的方案能高效和特异地诱导强烈的嗜酸性粒细胞炎症和Th2细胞因子反应（嗜酸性粒细胞哮喘）。在OVA致敏基础上，联合以脂多糖可进一步激活Th17细胞，产生IL-17以招募中性粒细胞的关键细胞因子，将中性粒细胞从血液中招募到肺部，形成以中性粒细胞为主导炎症表型。

03 派思维新哮喘动物模型研究

OVA诱导的小鼠哮喘模型：

方法：

病理HE染色：

相关指标检测：

中性粒细胞性小鼠哮喘模型：

方法：

病理HE染色：

相关指标检测：

[1]. Stern J, Pier J, Litonjua AA. Asthma epidemiology and risk factors. Semin Immunopathol. 2020 Feb;42(1):5-15. doi: 10.1007/s00281-020-00785-1.

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[9]. Zosky GR, Sly PD. Animal models of asthma. Clin Exp Allergy. 2007 Jul;37(7):973-88. doi: 10.1111/j.1365-2222.2007.02740.x.