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变应性鼻炎豚鼠动物模型文献研究*

2016-03-13李昕蓉张勤修

世界科学技术-中医药现代化 2016年2期
关键词:豚鼠变应性造模

曾 斌,刘 洋,李昕蓉,张勤修**

变应性鼻炎豚鼠动物模型文献研究*

曾 斌1,刘 洋2,李昕蓉2,张勤修2**

(1.成都中医药大学临床医学院 成都 610072;2.成都中医药大学附属医院 成都 610072)

目的:通过对近5年来发表的变应性鼻炎豚鼠造模的相关文献进行检索,并对其研究方法进行总结。方法:以“变态反应性鼻炎”、“过敏性鼻炎”、“枯草热”、“豚鼠”为中文检索词,以“guinea-pig model”、“guinea-pig model”为英文检索词,对万方、维普、中国知网、Pubmed数据库中2010-2015年发 表的相关文献进行检索,对所检索文献进行归纳分析。结果 :本次筛选文献205篇,纳入文献60篇。致敏药物共3种,致敏方式共6种,造模周期在7-48天不等。其中,最常用 的致敏药物为卵清蛋白(OVA)联合(Al (OH)3,占63%;最常用的致敏方式是单纯滴鼻法,占40%。在造模后评价方面,以主观性评价为主,主观评价占56.7%。结论:目前中医类研究缺乏根据证候造模的标准路径,且变应性鼻炎豚鼠造模药物、方式、评价等各方面形式多样,无统一标准。

变应性鼻炎 动物模型 豚鼠 文献研究 综述

变应性鼻炎(Allergic Rhinitis,AR)是由IgE介导的鼻黏膜Ⅰ型变态反应性疾病,以鼻痒、流清涕为主要临床表现,现已成为全球性健康问题[1-3]。在该病的基础研究方面,由于疾病动物模型具有伦理道德限制小的优点而被广泛应用。目前,如新西兰白兔、大鼠、小鼠、豚鼠等多种实验动物已被用于变应性鼻炎的造模,其中,豚鼠是使用频率较高的造模实验动物。一方面,豚鼠血清中含有丰富的补体,具有易于致敏的生物学特性,同样造模条件下,更容易出现鼻部致敏症状[4];另一方面,豚鼠过敏反应与人类有着高度的相似性[5]。但实验发现,豚鼠的造模方式并不规范。故笔者对2010-2015年在万方、维普、中国知网、Pubmed等数据库中发表的与“AR豚鼠造模”相关的文献进行查询、整理,并对其造模方式、评价指标等进行总结,现报道如下。

1 检索方法

以“变态反应性鼻炎”、“过敏性鼻炎”、“枯草 热”、“豚 鼠”、“guinea pigs model”、 “guineapig model”为检索主题词,以逻辑连接符“AND”、“OR”、“NOT”对万方、维普、中国知网、Pubmed等数据库中2010-2015年发表的相关文献进行检索,共检索出相关文献205篇,排除重复文献、不相关文献、不可查全的文献、会议文献等,最后实际纳入文献60篇。

2 动物模型情况

在纳入的文献中,有20篇交待了豚鼠具体种属。在豚鼠清洁度方面,9篇文献采用SPF级豚鼠,19篇采用清洁级豚鼠,其余均未见描述。生命特征方面,仅有8篇文献对所选用的豚鼠年龄进行了报道,59篇文献对其体质量进行了报道。在已报道文献中,豚鼠最小年龄在8-9周,最大年龄在2-3月;体质量方面差异较大,轻者可180 g,重者可达455 g,无统一标准。

3 造模致敏药物

60篇文献中,主要采用3种造模致敏药物:卵清蛋白(Ovalbumin,OVA)、OVA+Al(OH)3、2,4-二异氰酸甲苯酯(Toluene Diisocyanate,TDI),各致敏药物所占比例见图1。

3.1 卵清蛋白+氢氧化铝致敏法

本次检索出的60篇文献中,一共有38篇文献采用OVA+Al(OH)3的方法构建变应性鼻炎动物模型,占所有文献64%。各研究者在致敏药物浓度配比、造模周期等具体操作上有所差异,如基础致敏阶段最常用的致敏药物浓度是OVA 0.3 mg和Al (OH)3粉末30 mg,溶于1 mL生理盐水中。采用此法致敏豚鼠的造模周期也在12-48天不等。

3.1.1 同种致敏药物条件下造模周期不同

尽管都以OVA为抗原,Al(OH)3为佐剂,但是造模周期上存在较大差异,如Chu K等[6]和马慧敏等[7]造模周期仅12天,而陈宝田等[8]造模周期为48天。

3.1.2 同种致敏药物条件下具体剂量不同

应用同种药物致敏条件下,其具体剂量在各文献的报道中也存在较大差异。如均以OVA和Al (OH)3作为基础致敏药物为例,有65.8%的文献,如李惠琴等[9-12]采用OVA与Al(OH)3以1∶100的比例和生理盐水进行配比;但也有部分文献,如刘敏等[13]采用1∶30的比例调配,Jung H W等[14]按1∶20比例配制,而谢铮等[15]致敏药物的比例为1∶1,剂量差异可达百余倍。

3.2 2,4-二异氰酸甲苯酯致敏法

有20篇文献报道使用TDI致敏法造模,占所有文献的33%,是仅次于OVA+Al(OH)3致敏法的常用方法,但通过对纳入文献进行分析,发现在药物浓度、造模周期均有较大差异,主要见于以下两点。

3.2.1 造模周期相同,药物浓度不同

造模周期相同的情况下,不同文献中使用TDI致敏的浓度略有差异,如造模周期均为7天,罗秋萍等[16]用10% TDI橄榄油溶液致敏,而李道佩等[17]以6% TDI橄榄油溶液致敏。

3.2.2 药物浓度相同,造模周期不同

田理[18]和翟秀云[19]等均使用10%的TDI致敏豚鼠,但是前者造模周期为24天,后者造模周期为14天。

3.3 OVA致敏法

本次检索出的60篇文献中,有两篇仅采用OVA致 敏法造 模。Tsunemine S等[20]以1%的OVA溶液雾化致敏,而文洁等[21]则以5%的OVA溶液在豚鼠两后肢四头肌和腹腔多点注射致敏,可见仅使用OVA致敏者少,且具体造模浓度、方式未统一。

4 造模方式

本次检索的文献主要涉及到的造模方式有:腹腔注射+滴鼻法、单纯滴鼻法、单纯腹腔注射法、多点注射法、腹腔注射+滴鼻+雾化法、雾化+腹腔注射法、灌胃+滴鼻法,共6种造模方式,各造模方式比例如图2。

4.1 单纯滴鼻法

此次检索文献中有24篇使用滴鼻法,其中TDI致敏法中,无论TDI橄榄油溶液浓度是否有差别,均使用滴鼻法进行造模,如王晓青[22]和李道佩[23]等;而非TDI致敏法中,仅4篇文献使用单纯滴鼻法致敏,如李家乐[24]将OVA和Al(OH)3以1∶5的比例用生理盐水配制,然后进行双侧鼻孔滴鼻,从而达到致敏作用。

4.2 腹腔注射+滴鼻法

本次检索的文献中,共19篇文献使用该法。如董培良等[25]基础致敏时将OVA与Al(OH)3以1∶30的比例用生理盐水配制成混悬液进行腹腔注射,再用5% OVA生理盐水溶液双侧滴鼻进行局部激发。

4.3 单纯腹腔注射法

仅6篇文献单纯使用腹腔注射法构建AR豚鼠模型[26,27]。

4.4 多点注射法

仅有两篇文章报道用多点注射法造模。所谓多点注射,是指在豚鼠的两后肢四头肌和腹腔等多部位注射,且各部位注射致敏药物的量不同,如文洁等[21]在豚鼠两后肢四头肌的部位注射5% OVA生理盐水液各0.4 mL,但腹腔注射量为1 mL。

4.5 腹腔注射+滴鼻+雾化法

共4篇文献采用腹腔注射+滴鼻+雾化3种方式联合的形式致敏豚鼠,如在以OVA和Al(OH)3混悬液作为致敏药物时,江满杰等[28]在基础致敏阶段采用腹腔注射,在强化致敏阶段使用雾化吸入,最后再予以滴鼻激发。

4.6 其它造模方式

谢铮等[15]两篇文章使用雾化+腹腔注射法,粟栗[29]等3篇文献采用灌胃+滴鼻法。

5 造模评价方法

5.1 主观评价

本次检索的文献中有34篇文献采用此法评价造模是否成功,占所有文献的56.7%。主观评价主要采用赵秀杰等[30]建立的动物行为积分评价方法,即将实验动物喷嚏、流涕、搔抓症状,按照轻、中、重度分别评为1-3分,在造模过程中观察实验动物相关症状并计算行为学计分,分数越高其模型质量也越好。通常积分大于5分,则造模成功。该评价标准易于操作、层次清晰,观测时长以30 min多见。但该评分方法细节无统一标准,如无具体的观察时点及观察时长等。

5.2 客观评价

本次检索的文献中采用客观评价确定是否造模成功的文献共5篇,所涉及的客观评价方法为:被动皮肤过敏试验(Passive Skin Anaphylactic Test,PCA)、OVA皮内注射法。PCA试验虽然是评价方式中最为精确的,但实际操作中可能面临增加实验动物的问题。

5.3 主客观联合评价

主客观联合评价是指采用行为学积分+鼻粘膜分泌物涂片。在行为积分评价≥5的基础上结合鼻黏膜分泌物涂片中嗜酸性粒细胞(Eosnophils,EOS)阳性的方法来评价模型,使结论更加肯定。

6 中医类研究中AR豚鼠造模现况

本次纳入文献共60篇,根据造模后干预方式划分为中医类研究和西医类研究,前者共27篇,占45%;后者33篇,占55%。中、西医类研究在造模致敏药物、造模方式、造模周期、造模评价方法等方面,两者并无显著性差异,均以OVA联合Al(OH)3为最常用的致敏药物,以单纯滴鼻法为最常用的造模方式,以“动物行为学评分”为最常用的模型评价方法。

图1 AR豚鼠模型各致敏药物所占比例

图2 AR豚鼠模型各造模方式所占比例

针刺、中药汤剂均属于中医治疗方式,皆应以辨证论治为基础,但在检索出的27篇中医类研究中,无一篇文献对AR豚鼠模型进行证型分析,也无一篇文献根据变应性鼻炎证型进行造模和造模评价。

7 讨论

目前,变应性鼻炎的动物模型种类虽多,但因豚鼠相比其它动物具有更易复制变应性鼻炎模型的优点,故多以豚鼠造模[31]。笔者通过对近5年文献进行检索,并对实验动物、致敏药物、造模方式、造模周期以及评价方式等各方面进行归纳、总结,对其异同性进行分析,发现AR豚鼠造模研究中仍存在不足,具体如下:①造模豚鼠选取:造模豚鼠年龄、性别、体质量以及清洁程度各文献无统一标准,且均未交代选用原因,究其是否会对造模成功有影响,暂无相关文献提供数据支撑[32]。②致敏药物:构建AR豚鼠所选致敏药物与研究者有关,不同的致敏药物是否会影响实验结果,尚需深入探讨。③造模方式:TDI致敏法的所有文献均采用滴鼻法,而OVA联合Al(OH)3造模以腹腔注射+滴鼻法最常用,占该种造模方式的47.5%。④造模评价:57%的文献采用动物行为积分评分法,但各文献观察的时间点、时长均无统一标准,笔者认为,该法以主观评价为主,造模是否成功与人为因素关系密切,需联合鼻黏膜分泌物涂片、PCA等客观评价方式,才能构建出更具说服力的过敏性鼻炎豚鼠模型,但又有增加实验动物的可能性。由于缺乏建模成功的统一标准,目前,对造模结果也尚无统一、量化的评价方法,不利于实验的重复性以及研究者之间的交流。

同时,本次检索的中医类文献不仅缺乏针对AR豚鼠模型的中医证候分析,而且也无造模后关于证型的观察、评分标准。由此可见,目前缺乏中医诊疗特色的AR豚鼠造模路径。另外,国外文献中AR豚鼠造模的报道较国内文献更为详实,如Changani K等[33]在动物介绍方面,均明确报道所选豚鼠饲养方法、种属、性别、大小、体质量、清洁度等基本动物情况;在造模方面,致敏药物浓度、配制方法、造模方式均有详细交待;在造模评价方面,与国内研究基本一致,以动物行为积分为主要评价方法。

综上所述,检索近5年国内外文献发现,目前AR豚鼠造模缺乏标准化的造模路径和模型评价方法,而且中医类研究中针对证型的特异性评价存在明显不足[34]。对此,笔者提出以下几点建议:①以文献研究为基础,对已报道的相关资料进行提取、分析,对各类造模方法进行筛选、评价,以确立相对完善的造模路径;②将提取后的造模路径予以实验验证,提取其主观与客观检测指标的相关数据,并分析二者的相关性,建立具有高质量的主、客观指标组合,并保证其可操作性与重复性;③提取上述数据,建立标准化的造模路径、流程,建立模型评价系统;④中医类研究,在上述基础上应以辨证为基础,加强证候指标的分析,如通过建立豚鼠舌质、舌苔、尾温等特异性指标构建证候分析评价系统,实现病、证双向分析,使得AR豚鼠造模在中医类研究方面日益完善。

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Literature Studies on Guinea Pig Models for Allergic Rhinitis

Zeng Bin1, Liu Yang2, Li Xinrong2, Zhang Qinxiu2
(1. Clinical Medical College, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 610072, China; 2. The Affiliated Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 610072, China)

The study aimed to summarize the methods of allergic rhinitis model establishment in guinea pig by retrieving published literatures in recent five years. Chinese keywords of “allergic rhinitis”, “hay fever”, “guinea pigs”, and English keywords of “guinea-pig model” was searched in Wanfang Data, CQVIP Database Research Center, CNKI Database and Pubmed from 2010 to 2015. Two hundred and five literatures were collected. And a final of sixty literatures were included in the analysis. As a result, three drugs for allergic rhinitis and six sensitization methods were found with modeling period ranging from 7 days to 48 days in guinea pig. Among them, the most common drug was ovalbumin sensitization joint aluminum hydroxide, which accounted for 63% of all the included literatures; while the most common way was intranasal sensitization method, accounting for 40%. In modeling evaluation, subjective evaluation was the main method, which accounted for 56.7%. It was concluded that there was no standard method in making animal model based on syndrome differentiation in traditional Chinese medicine (TCM) research currently. In allergic rhinitis guinea pig model, drugs, methods and evaluations were still various without a uniform accepted standard.

Allergic rhinitis, animal model, guinea pig, literature research, review

10.11842/wst.2016.02.030

R765.21

A

(责任编辑:马雅静 张志华,责任译审:朱黎婷 王 晶)

2015-10-10

修回日期:2015-10-27

* 国家自然科学基金委面上项目(81273985):穴位埋线经轴索反射对变应性鼻炎神经源性炎症的调控机制,负责人:张勤修;国家自然科学基金委面上项目(81473523):基于“穴位-鼻黏膜感觉神经-树突状细胞”偶联的穴位埋线治疗变应性鼻炎的作用机制研究,负责人:张勤修;高等学校博士点学科专项科研基金项目(20125132110011):迎香穴埋线对变应性鼻炎最轻持续性炎症的调控机制研究,负责人:张勤修;四川省教育厅国际科技合作与交流研究计划项目(2013HH0021):穴位埋线治疗变应性鼻炎的临床疗效及安全性的中新合作研究,负责人:张勤修。

** 通讯作者:张勤修,博士生导师,主要研究方向:中西医结合耳鼻喉。

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