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前言
2026年7月8日是第22个世界过敏性疾病日,今年的全球主题是“过敏照护,民生所需”(Allergy Care is Essential Care)。过敏性疾病已成为21世纪最常见的慢性疾病之一,全球40%的人口正经历不同程度的过敏困扰。在我国,过敏性疾病的患病率高达37.3%,患者规模超过2.4亿。而特应性皮炎(Atopic Dermatitis, AD)作为皮肤科“一号疾病”,全国患者已超过7000万。要攻克AD及其共病的药物研发难题,标准化的动物模型构建是连接实验室与临床的“通行证”。

在世界过敏性疾病日到来之际,本文将系统梳理特应性皮炎动物模型的标准化构建全流程,并结合药物研发实际场景,加入急性过敏评价模型,为从事AD药物研发和基础研究提供一份从“急性筛选”到“慢性验证”的技术参考。
特应性皮炎:从临床到实验室
特应性皮炎是一种以皮肤瘙痒、干燥、皮损为主要表现的慢性、复发性炎症性皮肤病。其最突出的临床特征是反复发作的局部瘙痒及湿疹,使患者陷入“越抓越痒”的恶性循环。AD的发病机制复杂,涉及遗传因素、皮肤屏障功能障碍、免疫失调、微生物失衡与环境因素的交互作用。
由于AD发病率高、病程慢、反复发作且难以根治,稳定高效的动物模型对于阐明发病机制、开发临床治疗方案和评估药物疗效至关重要。小鼠因与人类基因组序列高度同源、繁殖力强、成本可控,成为AD研究中最常用的模式动物。值得一提的是,在药物研发的实际工作流中,除了上述用于评价慢性皮损的AD样模型外,大鼠PCA(被动皮肤过敏反应)急性过敏模型因其快速、定量精准的特点,常作为抗过敏药物活性筛选的前置关卡。下文将在第三部分(六)中对该模型进行标准化流程详述[1]。
二、AD动物模型的三大分类
根据建模策略的不同,AD动物模型大致可分为三类:
1. 致敏剂诱导模型
通过外源性半抗原或过敏原经皮致敏和激发诱导AD样改变。此类诱导动物模型经济、简便,可大量重复建立,这是研究特应性皮炎病理机制及筛选治疗药物最常用的模型之一。
2. 自发动物模型
某些近交系小鼠(如NC/Nga小鼠)在特定环境条件下可自发出现AD样皮损,具有良好的临床相似性,但造模周期长、成本高。
3. 转基因模型
通过基因编辑技术使特定分子过表达或敲除,用于研究特定基因在AD发病中的作用。Flaky Tail小鼠: 天然携带丝聚蛋白突变,自发出现皮肤屏障缺陷和轻度炎症,评价药物对屏障的修复能力。K14-IL-4/-IL-31转基因小鼠: 在表皮特异性过表达IL-4或IL-31,分别模拟AD的炎症和瘙痒特征[2]。
三、主流造模方法详解
(一)DNFB(2,4-二硝基氯苯)半抗原诱导模型
DNFB是应用最广泛的半抗原诱导剂。其原理是半抗原穿透皮肤屏障后与内源性蛋白结合,形成免疫原性复合物,诱导以Th2为主的免疫反应,慢性期则混合Th1/Th17应答,很好地模拟了AD的“复燃”特征[3]。

(二)OXA(恶唑酮)诱导模型
OXA是一种强效半抗原,通过皮肤涂抹致敏和激发可快速诱导AD样炎症。该模型适用于靶向Th1、Th2、Th17及系统性免疫抑制剂等药物的评价。
(三)OVA(卵清蛋白)诱导模型
OVA是一种经典的模式过敏原,可通过腹腔注射系统致敏+经皮局部激发的方式建立AD模型,原理为通过卵清蛋白致敏和皮肤激发,建立抗原特异性IgE/IgG1与皮肤炎症,模拟抗原驱动的AD。适用于研究特定抗原驱动的过敏反应、疫苗或特异性免疫疗法评价[4]。

(四)MC903(卡泊三醇)诱导模型
MC903是维生素D3的类似物,局部应用可诱导角质形成细胞产生胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP),进而激活树突状细胞,驱动Th2型炎症反应。该模型操作简便、周期短,常用于靶向Th2炎症通路的药物评价。
此外, MC903(卡泊三醇)联合OVA的方案可实现更快速的AD模型,构建在C57BL/6小鼠耳部外涂MC903和OVA,连续12天即可诱导出典型的AD样皮损。该方法尤其适合研究特异性过敏原驱动的AD发病机制以及“特应性皮炎-哮喘”过敏进程(atopic march)[5]。
(五)尘螨(HDM)诱导模型
尘螨是常见的吸入性过敏原,HDM变应原兼具蛋白酶活性,可破坏皮肤屏障并致敏,诱导Th2/Th17混合炎症与IgE升高。建模方法为:反复破坏小鼠皮肤屏障后,贴敷尘螨变应原经皮致敏。该模型更接近人类AD的自然病程,适用于研究环境过敏原诱发的AD机制[6]。
(六)大鼠被动皮肤过敏反应(PCA)模型——急性I型超敏反应的功能性评价
上述模型主要用于评价药物对慢性皮损和长期炎症的干预效果。而在药物早期筛选阶段,大鼠被动皮肤过敏反应(Passive Cutaneous Anaphylaxis, PCA)模型因其周期短(仅需3天)、成本低、定量准确,被广泛用于评价药物对急性I型超敏反应的抑制作用,是抗过敏药物活性筛选的“金标准”之一[7]。
该模型的原理是:将含特异性IgE抗体的血清(或抗DNP-IgE单抗)皮内注射于大鼠背部皮肤,IgE与局部皮肤肥大细胞表面的FcεRI受体结合。48小时后,尾静脉注射含相应抗原(DNP-HSA)与Evans Blue染料的混合液。抗原与结合在肥大细胞表面的IgE发生特异性交联,触发肥大细胞脱颗粒,释放组胺等过敏介质,导致局部血管通透性增加。Evans Blue与血清白蛋白结合后外渗至皮内,形成蓝色反应斑。通过测量蓝斑直径或面积、以及渗出染料的光密度值(即EB升高率),即可定量评价过敏反应强度及受试药物的抑制作用。



关键质控点:
致敏与激发用抗原必须为同一批次,且浓度需严格标定,避免批间差;
尾静脉注射质量决定模型成败,推注速度宜控制在10-15秒完成,推注过快易引起应激性休克,过慢则染料分布不均;取材时间窗必须严格固定(±2 min),因为过敏介质释放呈一过性高峰(约5-10 min达到峰值,30 min后趋于稳定,但个体代谢差异要求严格统一终点时间);建议每组至少6只大鼠,并采用左右侧自身对照(一侧给予受试药,另一侧给予溶媒对照)以消除个体差异。
四、模型评价的标准化体系
一个成功的模型需要从多维度进行系统评价:
1. 宏观体征评价
耳厚度/皮肤厚度测量:客观反映炎症程度。
临床评分:对红斑、水肿、表皮脱落、结痂、苔藓化等严重程度进行分级评分。
2. 行为学评价
搔抓行为学:AD模型小鼠通常表现出显著的搔抓行为,定量分析可评估瘙痒程度。
3. 组织病理学评价
HE染色:观察表皮增厚、角化过度、炎性细胞浸润等病理改变,免疫组化/免疫荧光观察特定蛋白的定位和表达。
4. 分子生物学评价
血清总IgE水平:AD的标志性免疫指标。
Th2型细胞因子:IL-4、IL-13等。
取皮肤组织进行qPCR、ELISA、Western Blot,分析细胞因子水平、屏障蛋白表达。
五、结语与展望
目前,国内特应性皮炎动物模型的制备方法多样且相对成熟,但尚未形成统一的浓度、频率、造模周期和评价标准。不同药物诱导及造模部位之间也存在一定的异质性。这提示我们在模型选择和应用时,需根据具体研究目的权衡各模型的优劣势,并在实验设计中充分考虑标准化和可重复性。
特别是在早期筛选阶段,将急性PCA模型与慢性AD样皮炎模型进行阶梯式组合应用,既能高效筛选候选化合物,又能全面评估其对速发相和迟发相过敏反应的干预效果。这种“先快筛、后慢评”的策略,是加速抗过敏新药研发进程的务实之举。
值此世界过敏性疾病日,我们呼吁:规范的动物模型是连接基础研究与临床转化的桥梁。只有不断推进模型的标准化和精细化,才能为7000万中国AD患者带来更有效的治疗选择。
参考文献
[1] 卫梦倩,等. 特应性皮炎动物模型的研究进展[J]. 实验动物科学, 2025, 42(2).
[2] 徐翠萍,等. 基于文献的特应性皮炎动物模型应用分析[J]. 湖南中医杂志, 2024,(9): 170-174.
[3] Zheng R, et al. Exogenous drug-induced mouse models of atopic dermatitis[J]. Cytokine Growth Factor Reviews, 2024.
[4] Kim D, et al. Research Techniques Made Simple: Mouse Models of Atopic Dermatitis[J]. J Invest Dermatol, 2019, 139(5): 984-990.
[5] 张宇,等. 卵清蛋白联合卡泊三醇诱导构建特应性皮炎小鼠模型[J]. 中华皮肤科杂志 2019,52(07):481-485.
[6] 雍磊,等. 淋巴结注射免疫治疗对特应性皮炎患者血清屋尘螨sIgE、IL-4和INF-γ的影响[J].免疫学杂志,2014,30(04):363-368.
特应性皮炎的中西医病证动物模型研究进展[J]. 中国实验动物学报, 2025, 33(4): 581-592.
[7] Yassky, E. G, et al. Atopic dermatitis[J]. The Lancet,2025,405 (10478):583-596.
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