IgA肾病常用实验动物模型和中西医治疗概况*

杨佳敏，唐 英

上海中医药大学附属曙光医院肾病科 (上海200021)

主题词 肾病/中西医结合疗法 免疫球蛋白A 模型，动物

A免疫球蛋白肾病(IgA nephropathy,IgAN)是最常见的原发性肾小球疾病,1968年首次由法国人J Berger和N Hinglais报道,也称为Berger病。IgAN以肾脏病理检查在肾小球系膜区有以IgA为主的免疫复合物沉积为基本特点。在我国IgAN是最常见的原发性肾小球肾炎,虽病情进展缓慢，但仍有30%～40%的患者在明确诊断后20～30年内发展为终末期肾病( ESRD)[1]。目前IgAN发病机制未完全明确，国内外常以应用肾素-血管紧张素系统(Renin-angiontensin system,RAS)受体阻滞剂为主要治疗方式用以降压、减少蛋白尿和保护肾功能，效果不明显可以加用激素或免疫抑制剂。IgAN在我国古代医籍中未有准确病名记载，但“血尿”、“尿浊”、“水肿“、“腰痛”等病症的临床证候与IgAN有众多相似之处。IgAN多发生在人体正虚之时，或感受外邪、或损伤脾胃，气血失和，湿热内聚，瘀血阻络，血络损伤而致病，多认为IgAN的发生发展与正气虚损、感受“风、寒、湿”邪密切相关。中医药常用利水消肿、健脾益气、补肾培元、活血化瘀、祛湿化浊等扶正祛邪方式减少血尿、蛋白尿，临床治疗具有明显优势。但中医药治疗IgAN血尿、蛋白尿机制并不十分明确，因此建立和诱导理想的动物模型对探索IgAN发病机制及疾病诊断治疗具有重要的意义。目前国际常用的动物疾病模型建立方式大致有免疫诱导型、继发病变型和自发病变型，本文现将这些建模的方法进行综述。

1免疫诱导型IgA肾病(IgAN)是肾小球系膜区以IgA或IgA沉积为主的原发性肾小球疾病，典型病理表现为免疫荧光可检测到IgA和C3在系膜区沉积，同时可伴有IgG和(或)IgM沉积[3]。目前多认为人血清中IgA中分为IgA1和IgA2两种亚型，而IgA1分子沉积在肾小球系膜区成为导致IgAN的主要原因。众多学者已经证实IgA1分子铰链区O-聚糖存在半乳糖缺陷，这种半乳糖基化的IgA1沉积于肾小球系膜区可能有致病作用。基于IgAN的病理特点，在实验中利用微生物或者异种蛋白免疫诱导动物模型方法得到广泛推广。

1.1 微生物诱导型模型:通过收集IgAN临床资料发现，49.4%的IgAN患者有先驱感染，或因感染加重病情[7]。有研究证实呼吸道(和)或消化道黏膜感染会损伤粘膜免疫系统，免疫复合物IgA由B细胞分泌，在抗原刺激下，黏膜免疫系统激活使IgA抗原进入血液引起机体免疫反应，导致以IgA1为主的免疫复合物沉积在肾小球系膜区诱发IgAN。刘志红等证实细菌肠毒素能造成粘膜免疫反应异常使IgA沉积于肾组织；后其团队在原研究基础上用甲醛化的空肠弯曲杆菌毒素灌喂大鼠，病理显示大鼠肾脏系膜区形成IgA沉积提示造模成功。韩长松、张磊等在其课题组之前建立的模型之上进行改进，通过隔周在小鼠颈背部皮下注射含有20肽的麦芽糖结合蛋白与弗氏不完全佐剂，进行21周后利用金黄色葡萄球菌细胞膜20肽成功诱导IgAN动物模型，改进后的IgAN小鼠模型肾炎相关症状更典型，肾脏病理分析与人IgAN有更强的相似性。在此之前，Sharmin等利用金葡菌的细胞膜抗原免疫小鼠成功诱导IgAN模型。Yamamoto等给小鼠口服和腹腔注射副流感嗜血杆菌30周后成功诱导IgAN模型，小鼠肾脏病理显示在系膜区出免疫复合物IgA沉积,同时表现出IgAN相关症状，阐释副流感嗜血杆菌可能引起IgAN。还有学者利用仙台病毒诱发动物IgAN。

利用微生物诱导IgAN动物模型取得了一定成功，但实际诱导的动物模型虽然在肾脏病理与人类疾病非常相似，但蛋白尿、血尿、水肿等临床表现差异较大；并且仙台病毒在自然界为小鼠易感菌，但在人类感染中十分罕见，故此种诱导方法对临床诊断和治疗指导性较差。利用微生物诱导IgAN动物模型，虽然为临床诊断和研究工作提供了新思路，但因为可重复性差、成本较高、操作要求程度高等原因，在实际研究工作中使用率较低。

1.2 免疫复合物诱导型模型：1979年Rifai等首次用来源于MOPC-315杂交瘤的Anti-DNP(二硝基苯酚)与DNP化的牛血清白蛋白制成免疫复合物通过静脉注射至Balb/c鼠，发现小鼠肾脏系膜区有免疫复合物沉积。在20世纪80年代早期，Isaacs等给小鼠注射一种化学变性的多聚糖(右旋糖酐)后成功诱发小鼠IgAN，小鼠临床和病理都符合IgAN表现。金晓明等经尾静脉将葡聚糖G200注入昆明小鼠体内后动物出现蛋白尿、血尿等表现，肾脏系膜区有IgA沉积，且与人IgAN的病理变化更相近，说明葡聚糖G200诱导IgAN小鼠获得成功。

利用免疫复合物诱导动物IgAN模型成本较高，但成功率较低，且有研究显示利用免疫复合物诱导的动物模型在动物肝脏和脾脏有淀粉样的沉积，说明造模所用试剂和药物对动物肝脏和脾脏功能有一定的影响，可能对造模结果以及后续的实验结果有一定影响，故在实验中如何改进建模方法减少其他脏器的损伤、增加实验结果的可信度有待于加强。

1.3 异种蛋白型模型：我国常用的动物模型建立方法为大鼠(或小鼠)牛血清白蛋白(BSA)口服，同时通过尾静脉注射葡萄球菌肠毒素(SEB)复合法。多认为口服BSA会造成IgA蓄积于体内，特别是蓄积在肾脏系膜区诱发IgAN；SEB可以破坏肝脏网状内皮系统，而肝损伤易导致IgA清除减少而沉积于肾脏。张静等用BSA以 400 mg/kg剂量隔天灌胃持续12周、蓖麻油0.3 ml+四氯化碳0.10 ml皮下注射,每周1次，持续1周，并于第8周尾静脉注射脂多糖(LPS)0.05 mg成功建立IgAN模型。后其课题组在此基础上在其他药物用法用量不变的基础上将BSA剂量增加至600 mg/kg,病理显示肾脏损害进一步加重。陆慧瑜等改良IgA肾病大鼠模型，BSA以400 mg/kg剂量隔天灌胃8周，四氯化碳和蓖麻油用量不变，将用药时间增加至9周；并在6周时尾静脉注射0.05 mg脂多糖(LPS)，诱导后动物病理和临床表现与人类表现接近。王丽娜等BSA用量增加至600 mg/kg灌胃持续12周，皮下注射用药和用量与陆慧瑜的方案相同但免疫时间改为每周一次并持续12周，LSP注射时间改为第8周后造模成功。也有研究将BSA浓度降至200 mg/kg隔日灌胃，从第6周开始每日以20 mg/kg剂量尾静脉注射1%BSA(1gBSA溶于1250 ml注射用水中配成BSA为0.4 mg/0.5ml溶液)连续3 d,第8周按0.5 mg/kg尾静脉注射SEB(0.01 mg/0.5 ml浓度)每周一次连续注射3周至12周末成功诱导IgA肾病动物模型，这种方法相比未用四氯化碳和蓖麻油进行腹腔注射的方法不仅能减少四氯化碳等对腹腔的感染，还可以减少SEB对机体伤害。

上述常用的异种蛋白复合建立的动物模型造模方法简便易行，常规利用BSA口服+四氯化碳和蓖麻油皮下注射+LPS尾静脉注射复合诱导法，免疫时间相对较短，所选用的药物和药物剂量相对于动物脏器和腹腔引发的感染较少，动物死亡率较低，保证实验顺利进行。同时，所诱导的动物临床表现和病理结果与人类IgAN相近，为研究人类IgAN发病机制和临床治疗奠定了良好的基础。这种造模方式方法简便、造价较低、成功率高，在实际应用中得到改良和推广。

2继发性动物模型继发性IgAN主因其他器官组织原发疾病发生发展导致循环免疫复合物IgA沉积在肾脏系膜区继发造成肾脏病变，常发生于过敏性紫癜、酒精性肝炎，慢性乙型肝炎、系统性红斑狼疮等疾病，故可以通过减少体内IgA的清除促使其在体内特别是肾脏沉积来诱发IgAN从而建立IgAN模型。有研究表明肝kupffer细胞功能受损时可以导致IgA循环免疫复合物清除减少而在体内蓄积,故常通过药物对动物肝脏造成损伤使IgA在肝脏清除减少导致IgA在肾脏沉积诱发IgA肾病。1988年章友康等通过部分肝切除使模型动物血清中IgA水平升高。有实验给动物腹腔注射CCL4的方法来造成肝硬化以诱发IgAN，但可能造成肝脏形成假小叶、肝脏细胞严重坏死。

目前常用的继发性动物模型利用肝切除或者CCL4造成动物肝功能不全以诱发IgAN。但这种方法对动物肝脏损伤较大，动物的临床和病理表现与人类相差较大，故在实际运用中并不常见。有研究显示，LPS可以直接对肝脏造成损伤，也可能激活免疫系统而对肝脏造成损伤,在异种蛋白免疫型动物模型中常以BSA400 mg/kg隔天灌胃加用蓖麻油0.3 ml+四氯化碳0.10 ml皮下注射，第八周LSP0.05 mg尾静脉注射联合造模，此种方法对动物肝脏和腹腔损伤较小。

3自发病变型动物模型自发病变型是通过纯系动物或者转基因动物自身带有的IgAN的易感性通过多代繁殖交配而产生自身免疫缺陷的动物。在1920年前ddY小鼠从德国引进并饲养于日本，直到1985年Imai等第一次提出ddY小鼠可以作为研究人类IgA肾病的动物模型。ddY小鼠自发在20周表现出微量蛋白尿，但未表现出血尿，随着血清IgA水平的升高，在肾脏系膜区有IgA沉积。但ddY小鼠IgA肾病发病的时间和程度不尽相同，有研究根据ddY小鼠发病时间分为3组，大约有早发性35%在20周左右发病，有约35%小鼠为迟发组，在0～40周发病，还有大约30%ddY小鼠为静止组，大约至60周在肾脏有IgA沉积。为了减少ddY小鼠发病时间和肾脏损伤程度的差异，将高血清ddY小鼠通过近亲交配培育出高血清IgA小鼠(High serum IgA mice,HIGA小鼠)，这种小鼠较ddY小鼠更早出现IgAN相关表现，即在培育12代后10周龄大约有10%小鼠会有蛋白尿，25周在肾脏有IgA沉积。在HIGA小鼠的基础上，为了避免HIGA 小鼠遗传的特异性以及发病时间的多变性，Okazaki等针对ddy小鼠发病较晚的问题，利用早发病型的ddY小鼠近亲交配至20代以上，小鼠在8周出现蛋白尿，并于24周血肌酐开始升高，伴随系膜区IgA的沉积，成功复制出早期发病的ddY小鼠模型(Grouped ddY mice，gddY小鼠)。gddY小鼠不仅出现蛋白尿时间更早，而且会出现肾功能损伤，与人类IgA肾病的临床和病理表现更为相近，有更加广阔的研究空间。

自发病变型小鼠的出现，为人类研究IgAN的发病机制以及相关基因变异提供了新的思路和方式，但自发病变型小鼠发病时间和肾脏病损不同，有研究发现所有ddY雌性小鼠在第8周出现蛋白尿，在24周出现血肌酐升高而肾衰竭，HIGA小鼠血清IgA水平与8周龄ddY小鼠相比更高但未出现血肌酐和蛋白尿等水平增加，所以对实验动物选择性要求更高。同时ddY小鼠成本更高，且ddY小鼠病理类型和临床表现程度不成正比，故在国内选择率较低。

近年对于IgAN的研究逐渐深入，有经泌尿道感染Mpe，SP-4介质，或者磷酸盐缓冲盐水来诱导IgAN小鼠模型，其与其他方式诱导动物模型无明显区别。也有从动物模型中发现因为IgAN细胞和先天免疫的失调，导致粘膜骨髓轴的免疫失调，在IgAN中发挥重要作用。有研究显示IgAN的发生与骨髓细胞有关，佐楠等等将ddY小鼠的骨髓干细胞经尾静脉注射的方法移植与正常鼠，移植后第6周开始有蛋白尿，系膜基质扩张和系膜区有IgA沉积。还有发现由动物粘膜上皮分泌的可以位于子宫、支气管、前列腺的子宫球蛋白(Uteroglobin ,UG)可以通过磷脂A2的调节简洁进行内源性的免疫调节和抗炎作用。根据这一理论Zheng等建立了UG基因破坏和UG反义RNA被抑制的转基因小鼠，这两种小鼠都存在蛋白尿和肾脏IgA、C3的沉积，成为研究IgAN的新的工具。

目前，IgAN发病通常认为与遗传、免疫及环境因素有重要关系。IgAN的治疗原则为控制感染、降低血压、延缓肾功能进展，通常有饮食治疗、鱼油治疗、血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI) 或血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂(ARB)，激素治疗和免疫抑制剂、手术切除扁桃体、抗凝等对症治疗和中医药治疗等治疗方式。

IgAN患者要注重生活习惯的改善，少食辛辣食物，注意休息，当机体疲劳时会出现抵抗力下降引起呼吸道或者肠道感染。感染通常会增加血尿复发几率，故减少感染对减少血尿复发有重要意义。对于反复呼吸道感染引起反复血尿的患者可手术切除腭扁桃体控制感染，减少复发。

ACEI和ARB类药物不仅可以降低血压，而且通过减少蛋白尿延缓肾功能恶化。KDIGO指南推荐使用ACEI和(或)ARB类药物治疗IgAN，并建议当尿蛋白大于1.0 g/d时使用ACEI或ARB，根据血压调整药物用量，对蛋白尿在0.5～1 g/d的患者，指南推荐使用ACEI/ARB类。有专家指出根据患者的不同情况辨证使用ACEI或者ARB、CCB等种类降压药，并建议根据不用病情进行合理联用，以达到治疗最佳疗效，保护肾功能。

目前免疫抑制治疗是治疗IgAN的主要手段，免疫抑制分为激素和免疫抑制剂的治疗。KDIGO指南建议3～6个月基础治疗后蛋白尿仍>1g/d且肾小球滤过率大于50ml/(min·1.73m2)的患者或者临床表现为肾病综合征病理检查为微小病变或者伴有新月体肾炎或者肾功能快速恶化的患者。有研究发现激素治疗能够有效控制并减少蛋白尿，保护肾功能，但使用激素仍然存在一些不良反应，如出血风险增加、血糖升高、高血压、体重增加、库欣综合征等。当肾脏病理改变严重或者蛋白尿、血尿明显增加、肾功能持续恶化可以使用免疫抑制剂治疗或者激素联合免疫抑制剂治疗，常用的免疫抑制剂有环磷酰胺、环孢素A、霉酚酸酯、他克莫司、来氟米特、咪唑立宾等，但免疫抑制剂对肝肾功能的损伤、骨髓抑制、性腺毒性等不良反应使免疫抑制剂的使用存在争议。有学者指出，免疫抑制剂和激素类药物联用会增加不良反应的风险。所以要合理利用免疫抑制治疗，规范用法用量，规律撤减，保护肾功能，减少不良反应的发生，追求最大远期收益。

中医药治疗IgAN蛋白尿、血尿取得明显优势，中医认为IgAN病机为本虚标实，与机体肺、肝脾、肾虚损及感受风邪、湿热、淤血有关，治疗重视扶正祛邪。如史伟教授注重在发病不同时期予不同治则治法，急性期重视“从咽论治”予银翘散或甘草桔梗汤疏风清热、清咽解毒减轻呼吸道炎症；慢性持续期则重视“从脾补肾”，补后天之本以培先天之本。吉勤等根据多年临床经验将IgAN分为风热犯肺、肺肾气虚等六种证型，分别用银翘散疏风宣肺散寒、六味地黄丸合六君子汤补脾益肾。李四平也注重“从咽论治”，临床利用清热解毒、疏风祛邪之法治疗IgAN取得了较好临床效果。有医家在补脾益肾的基础上增加清热解毒利咽之品，如金银花、玄参、牛蒡子、黄芩、连翘、赤芍、白茅根等减少或去除咽喉感染等因素，降低IgA肾病的复发率，延缓病程发展。潘静等以实验证明二半汤能够有效降低IgAN的蛋白尿。有学者用大黄为主的中药汤剂保留灌肠能够有效降低尿素氮、肌酐等指标。还有运用参芪地黄汤联合四物汤治疗IgA肾病，通过益气养阴、活血化瘀，两者结合能够有效降低蛋白尿，增加肾小球滤过率，延缓肾功能恶化。中医药治疗IgA不仅能够治疗蛋白尿、血尿等临床症状，更能够减轻激素和免疫抑制剂带来的不良反应，改善症状，提高生活质量，且中药联合激素使用能够提高远期治疗效果。

目前对于IgAN的发病机制还不能完全明确，建立理想的动物模型对探索IgA肾病的发生、发展机制及疾病诊断、治疗具有重要的意义，但目前国内外没有理想的动物模型能够完全模拟人类疾病发生发展的机制，这需要我们一方面探索更理想的动物模型，另一方面利用分子生物学和生理化学等相关学科的长足发展进一步丰富造模方法指导IgAN的治疗。中医中药从辨证论治出发治疗IgAN，降低蛋白尿、血尿，保护肾功能，但作用机制未完全明确，在实际临床治疗中限制了中医药的发展，动物实验的发展能够为中医药治疗机制的研究提供了条件，目前日趋成熟的动物诱导方法也为实验提供了基础。

中医药治疗通过辨证论治，从整体出发对IgAN的治疗是多系统、多靶点的，利用现代分子生物技术和蛋白组学的理论分析中药和组方中有效成分，优化方剂的组成。利用动物实验促进中医药有效组分的研究和中医药的长足发展，不仅要研究中药单独治疗的疗效机制，同时更要促进中西医结合协同治疗IgAN,为中西医协同治疗提供基础。