小鼠转基因干眼模型ppt课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,小鼠转基因干眼模型,小鼠转基因干眼模型,S,S,的基础研究，离不开一个恰当的动物模型。SS小鼠模型在研究SS病理、药效等多方面都为一个强有为的工具。因此在过去的几十年里，,SS,小鼠模型受到广泛关注以及深入的研究，并取得一定的成果。,小鼠与人的遗传相似度十分高，并且其很适合做基因克隆与转基因修改，因此可以用小鼠模型阐述人类SS等多种疾病发生机制。,但是，使用小鼠来模拟人类SS的发生亦存在许多不足；例如，人与小鼠的居住环境差异，进化史的不同，人与小鼠的固有免疫和适应性免疫间存在差异等。所以在我们使用小鼠模拟人类,SS,发生时，须注意,SS小鼠仅能反映出SS的某一些或某一类的特征，而不能表现出其整个发病过程的特征。,此外，由,小鼠模型所得出的实验数据应参考各品系小鼠不同的遗传背景及各自特点进行综合分析,，这样得出的实验结果才真实可靠。下面主要从SS自发小鼠模型，基因工程SS小鼠模型，实验诱导型SS小鼠模型三方面论述。,小鼠转基因干眼模型,1.,自发小鼠模型：,许多SS自发模型小鼠都起源于非爬胖糖尿病小鼠(NOD小鼠),其中包括N0D.B10-H26小鼠,，,C57BL/6小鼠,，,N0D-AeclAec2小鼠,；,其他品系的小鼠有NFS/sld小鼠,，,IQI/Jic小鼠,以,及Aly/aly小鼠。,1.1.非肥胖糖尿病小鼠(NOD小鼠),NOD小鼠不仅是I型糖尿病自发模型小鼠,，,同时也是SS的自发模型小鼠。,其自发I型糖尿病的主要机理是,，,NOD小鼠,胰,腺遭到,淋巴,细胞的,浸润,而导致,胰腺炎,引起,胰腺,细胞破坏,，,最终导致膜岛素的分泌不足。,此外,，,NOD小鼠具有独特的主要组织相容性复合体(MHC)II类分子H-2,g7,而导致NOD小鼠疾病易感性增加。序列位点标记分析显示NOD小鼠I型糖尿病的发生与MHC I-A,g7,密切相关,，,但单个MHC I-A,g7,不足,以,引起I型糖尿病的发生,，,表明亦有其他相关基因位点与自身免疫性糖尿病的发生有关,。,从4周龄开始N,OD,小鼠胰腺中CD4,+,T与CD8,+,T细胞浸润明显增加。然而，,NOD,小鼠胰腺破坏明显，糖尿病症状突出则发生在14周龄左右。30周龄的雌性N,OD,小鼠发生糖尿病的概率为60-80%,而雄性NOD小鼠发生糖尿病的概率为20-30%。,小鼠转基因干眼模型,1.,自发小鼠模型：,1.1.非肥胖糖尿病小鼠(NOD小鼠),除了能够在NOD小鼠,胰腺,中检测到炎性细胞的浸润,，,在外分泌腺中亦可发现淋巴细胞的浸润而导致泪腺炎与,涎,腺炎,。泪腺炎与,涎,腺炎的发生大约是在12周龄左右。,除了泪腺炎与,涎,腺炎炎性细胞浸润的病理与人类所发生的SS表现相似外,，,NOD小鼠血清中亦能产生多种与SS发生相关的自身抗体,，,例如抗核抗体(ANA),，,抗SSA/Ro,，,抗SSB/La,，,抗120KDa,-胞衬蛋白抗体,，,抗毒,蕈,碱受体3抗体,以及胰岛,细胞自身抗体等。,此外,，,据报道,NOD小鼠血清及唾液腺中亦能找到一,些,与SS发生相关的细胞因子,，,例如IL-10,，,INF-,，,IL-7,，,M,SCF,，,IL-17,，,IL-11,，,IL-5,以及,IL-8。,由于NOD小鼠,以,上发,病,机制与人类高度相似,，,故其被作为一种主要的模型运用于SS的研究,。,小鼠转基因干眼模型,1.,自发小鼠模型：,1.2.N0D.B 10-H2,b,小鼠,N0D.B 10-H2,b,小鼠,主要用于原发性SS的研究,。,N0D.B 10-H2,b,小鼠,的最大特点便是不再有I型糖尿病的发生,，,而仅表现出SS。,因此N0D.B 10-H2,b,小鼠,SS发生发展过程中将不再受I型糖尿病的影响。,与人体的SS的发生相类似,，,N0D.B 10-H2,b,小鼠,SS的发生主要表现为B,淋巴,细胞的异常活跃,，,刺激B细胞的异常增殖,，,产生过多的自身抗体。,有学者通过应用中华眼镜蛇蛇毒因子干预N0D.B 10-H2,b,小鼠以,探究补体在N0D.B 10-H2,b,小鼠,SS的发生中所起的作用发现,，,中华眼镜蛇蛇毒因子由于能够特异性阻断C3分子而降低小鼠外分泌腺腺体淋巴细胞的浸润,以,及结核抗体(ANA)的表达水平。,亦有学者运用N0D.B 10-H2,b,小鼠,探究性激素在SS发病过程中所起作用,，,表明卵巢切除的N0D.B 10-H2,b,小鼠,患SS的几率明显上升且症状表现突出,，,经激素替代疗法后可得到明显的改善。,此外有报道显示表没食子儿茶没食子酸醋及绿茶提取物皆能改善NOD与N0D.B 10-H2,b,小鼠,的SS,。,小鼠转基因干眼模型,1.,自发小鼠模型：,1.3.NOD其他衍生杂交小鼠,许多其他NOD衍生杂交小鼠被用来检测某些特定的基因与蛋白在原发性SS发病机制的作用。,NOD.IFN-,-/-,与,NOD.IFN-,R,-/-,小鼠,外分泌腺并没有外分泌功能的损伤,，,表明IFN-,是引发上皮细胞损伤的关键因素。,NOD,Ig,-/-,小鼠被用来研究B,淋巴,细胞与自身抗体在引起SS外分泌腺外分泌功能下降的机理。,NOD.IL4,-/-,小鼠被用来探究T,H,1与T,H,2在引起SS唾液腺炎性细胞的浸润与唾液腺外分泌功能降低所起到的作用,，,结果表明,，,虽然在NOD小鼠中可见到明显的口腔干燥表现,以,及唾液腺中明显的T淋巴细胞,浸润，,但在NOD.IL4,-/-,小鼠并没有出现口腔干燥的症状,，,表明T,H,1与T,H,2在引起SS小鼠,口,腔干燥起到决定作用。,小鼠转基因干眼模型,1.,自发小鼠模型：,1.4.NFS/sld 小鼠,基因突变NFS/sld小鼠具有抑制舌下腺分化的常染色体隐性基因,，,能够影响腺体中腺泡细胞分化成粘液分泌细胞。,NFS/sld小鼠模型,-胞衬蛋白的异常水解是引起小鼠唾液腺损伤的最主要原因。,胸腺切除的NFS/sld小鼠出现,-胞衬蛋白活化,，,在出生后3天即可出现SS样表现,，,并且其淋,巴,细胞的浸润仅局限于外分泌腺。,浸润的淋,巴,细胞主要为CD4,+,T淋,巴,细胞,，,而见少量的CD8,+,T,淋,巴细胞与B220,+,B淋,巴,细胞。活化的CD4,+,T淋,巴,细胞则导致唾液腺中IFN-,，,IL,-2,，,IL,-10,和,IL-1,2p40 mRNA的表达升高。,NFS/sld小鼠外分泌腺中亦能检测到导管上皮细胞抗体。NFS/sld小鼠体,内,检测到的120千道尔顿器官特异性的抗原与人体内的,-胞衬蛋白序列是相一致的。但是当利用免疫,荧,光标记法检测SS患者血清时,，,抗,-胞衬蛋白自身抗体与抗SSA/Ro自身抗体和抗SSB/La自身抗体相比灵敏度与特异性相差较大。,小鼠转基因干眼模型,1.,自发小鼠模型：,1.4.NFS/sld 小鼠,到目前为止基因突变NFS/sld小鼠己被运用于多项研究SS发病机理的研究中。,利用常规剂量的2,3,7,8-四氯二苯并二恶英干预新生NFS/sld小鼠,以,探讨环境因素在引发SS过程中所起到的作用,，,结果显示2,3,7,8-四氯二苯并二恶英干预后的NFS/sld小鼠唾液腺及其他外分泌腺体中能够观察到明显的淋,巴,细胞浸润。,口服粘膜保护剂瑞己匹特(a-(4-氯苯甲,酰基,),氨基,-,1,2-二,氢,-2-氧代-4-,喹啉,丙酸)能够抑制CD4,+,T的活性及TH1的产生从而降低了自身抗体的产生。,实验证实免疫抑制剂,环孢霉素,能够明显改善NFS/sld小鼠眼干的症状。从金线吊乌龟中生物碱千金藤素能够抑制NFS/sld小鼠中性粒细胞的活性,，,防止腺泡细胞损伤。,小鼠转基因干眼模型,1.,自发小鼠模型：,1.5.IQI/Jic 小鼠,和NOD小鼠一样,，,IQI/Jic小鼠也是从ICR小鼠培育而来。,6月龄的IQI/Jic小鼠唾液腺及泪腺中能够见到明显的淋巴细胞浸润灶,，,并且在雌性IQI/Jic小鼠胸腺中B细胞数量明,显,增多。,组织病理学发现IQI/Jic小鼠不光在外分泌腺腺体中能见到明,显的淋巴细胞,浸润,，,在其他非分泌性器官中亦能见到显著的淋,巴,细胞浸润,，,例如肾脏、,胰腺、,肺脏等。值得注意的是在IQI/Jic小鼠血清中仅能检测到结核抗体的表达水平升高而自身抗SSA/Ro与SSB/La并没有检测到异常。,涎,腺炎发生在雌性IQI/Jic小鼠的各年齡段,，,且随着小鼠年龄的增长,涎,腺炎症状逐渐加重,；,而雄性IQI/Jic小鼠,涎,腺炎的发病较轻且与年龄无关。与人体发生SS,特,征相似,，,CD4,+,T细胞所造成的外分泌腺体破坏较轻,，,而B220,+,B则能引起外分泌腺大范围的炎性细胞浸润。,研,究,表明IQI/Jic小鼠体内T淋,巴,细胞活性的增强能够增加器官内Klk-13(激,肽,释放酶-13)的产生,，,因此Klk-13的过多产生可能是IQI/Jic小鼠出现SS样表现的重要原因之一。,小鼠转基因干眼模型,1.,自发小鼠模型：,1.5.IQI/Jic 小鼠,尽管直到8周龄左右雌性IQI/Jic小鼠,颌,下腺与雄性IQI/Jic小鼠泪腺中才检测到明显的,淋巴,细胞,浸润，,但大约在小鼠四周,龄,左右便可在,颌,下腺与泪腺中检测到MHCII型分子,，,CD11c,+,与CD86,+,树突状细胞的存在,，,表明树突状细胞与表皮细胞可能是参与激活CD4,+,T细胞的关键因素。,胸腺切除的IQI/Jic小鼠在出生后3天,便可,出现严重的泪腺损伤,，,其损伤严重度与未进行胸腺切除术16周龄的IQI/Jic小鼠相仿,，,这一结果表明年轻的IQI/Jic小鼠体内的免疫调节性T细胞可能对IQI/Jic小鼠自身免疫,紊乱,起到一定的调节作用。,最近研,究,表明伴随着IQI/Jic小鼠,颌,下腺腺体淋巴细胞的浸润与功能的,紊乱，,腺泡细胞中存在着AQP5的分布异常。,小鼠转基因干眼模型,1.,自发小鼠模型：,1.6.Aly/aly 小鼠,Aly/aly小鼠主要是由于常染色体纯合子隐性基因突变而导致淋,巴,组织发育不全,，,表现为系统性淋,巴,结与集合淋,巴,结的缺失,，,脾脏与胸腺结构,紊乱,。,Aly/aly小鼠在14周龄时开始自发的出现唾液腺,以,及,涎,腺炎症,，,并随着年龄的増长而逐渐加重。,组织病理学观察发现,，,其炎性细胞的浸润主要,以,CD4,+,T细胞为主,，,浸润特征为由导管周围区域向腺泡小叶逐渐扩散。,Aly/aly小鼠的发病特点是,泪腺浸润损伤情况,比,唾液腺更为严重,，,唾液腺中,淋巴,细胞浸润损害较轻,，,有时甚至无淋,巴,细胞的浸润。,小鼠转基因干眼模型,2.,基因工程模型小鼠：转基因与基因敲除鼠：,2.1.Id3 K0,小,鼠,转录调节因子Id3,能够抑制碱性螺旋-环-螺旋结构域转录因子与DNA的结合从而,对,免,疫细胞及非免疫细胞的增殖及分化起到调节作用,。,Id3同时也参与T淋己细胞的选择与分化的信号转导。Id3 K0 小鼠的基本特征为免疫系统的改变,，,结外边缘区B细胞的增殖,，,前B细胞残存,以,及出现MHC限制性。并且这一品系的小鼠将出现与人类相类似的SS。Id3 K0 小鼠在八周龄唾液腺与泪腺导管和血管周围将出现,淋巴,细胞的浸润,，,并且随着年龄的增长浸润情况将加重。,6至12月龄时泪腺与唾液腺将只表现为CD4,+,T,淋巴,细胞的浸润,，,12月龄左右时可在血清中检测到抗SSA/Ro与SSB/La抗体阳性。值得注意的是此系列小鼠,早在6到18周龄时便会出现SS样表现,，,但此时小鼠的外分泌腺并未遭到破坏并且此时小鼠血清检查也未发现异常的自身抗体,，,表明SS的发病还有其他因素起作用,。,小鼠转基因干眼模型,2.,基因工程模型小鼠：转基因与基因敲除鼠：,2.2.Ar K0 小鼠,通常情况下,，,女性出现自身免疫性疾病的概率与男性相比明显要高,，,表明雌性激素在自身免疫性疾病的发生过程中能起到重要作用。,实验证明雌性激素替代疗法能够明显降低卵巢切除小鼠SS的发病。口服雌性激素能够明显减轻雌激素缺乏小鼠T淋,巴,细胞所介导的,涎,腺炎,以,及防止,涎,腺细胞的调亡。然而,，,尚没有有关SS小鼠雌性激素受体缺乏的报道。,芳香化酶(Ar)基因主要是调控雌性激素的产生,，,芳香化酶基因敲除小鼠在12周龄时会表现出T淋,巴,细胞的异常增生并且出现SS相类似的表现,。,这一类小鼠发病的特征是,以,B220,+,细胞浸润为主,，,导致腺泡细胞结构的破坏,以,及唾液腺功能的损伤。,Ar K0小鼠血清中抗,-胞衬蛋白抗体化及,-胞衬蛋白水解片段与SS患者组织损伤相类似。,ArK0小鼠体内并不能检测到抗核抗体。,小鼠转基因干眼模型,2.,基因工程模型小鼠：转基因与基因敲除鼠：,2.2.Ar K0 小鼠,在ArK0小鼠体内可发现轻度的脾肿大,，,骨髓中见有异常的B淋,巴,细胞增生。对雌激素缺乏所引起的SS小鼠发病机制的研究表明使用雌激素,，,大豆,异黄酮,等对这一类型的SS进行治疗将有可能,有,效。,Rahimi Darabad R等研究表明,雌激素缺乏的Ar K0年轻小鼠虽然会影响其与雌激素相关的泪腺特异性基因的表达,，,但其并不会表现出SS相关表现,。这,些,研,究,也许表明Ar K0小鼠尤其是年轻小鼠泪腺功能与结构的变化除了受雌性激素的不足影响外亦受其他因素的影响。,小鼠转基因干眼模型,3.实验诱导型小鼠模型：,3.1.Ro抗原免疫诱导,反复对BALB/c小鼠腹腔进行60KDa Ro 自身抗原注射能够引起表位扩展,，,出现一些与SS相类似的临床表现。,例如出现唾液腺遭到淋,巴,细胞的浸润,，,口腔干燥等表现。其唾液腺中所浸润的淋,巴,细胞主要包括:45%CD4,+,T细胞,18%CD8,+,T细胞,35%CD19,+,B细胞等。,小鼠38周龄时在小鼠体内可检测到抗SSA/Ro与抗SSB/La抗体的产生。,到目前为止Ro自身抗体引起小鼠SS的发病机制尚有争论。,此类SS小鼠模型最大的缺点是BALB/c小鼠需反复进行腹腔注射Ro自身抗原五个月上才能成模,。,小鼠转基因干眼模型,3.实验诱导型小鼠模型：,3.1.Ro抗原免疫诱导,有,研究显示使用自身抗原Ro60干预不同品系的小鼠,，,所得到的结果不尽相同。,SJL/J小鼠对Ro60的刺激并不产生免疫反应,；,C57BL/6小鼠经Ro60刺激后虽有自身抗体的产生但并不能观察到表位扩展现象。,并且SJL/J,，,C57BL/6与PL/J小鼠外分泌腺,均,未出现淋,巴,细胞浸润情况,以,及外分泌腺功能丧失。,DBA-2与BALB/c小鼠外分泌腺均能出现淋,巴,细胞的浸润,，,但只有BALB/c小鼠外分泌功能下降。,小鼠转基因干眼模型,3.实验诱导型小鼠模型：,3.2.,毒蕈碱受体,3,肽,段免疫诱导,许多研究皆证实SS患者体内产生的抗,毒蕈碱受体,3抗体由于能够与唾液腺腺泡细胞上的,毒蕈碱受体,3特异性的结合而导致唾液腺的外分泌功能的丧失。,实验表明,毒蕈碱受体,3基因敲除小鼠唾液腺外分泌功能与正常小鼠相比下降20%,，,而,毒蕈碱,1,受体,基因敲除小鼠唾液腺外分泌功能并未出现任何变化,，,同时将小鼠,毒蕈碱受体,1与受体3基因敲除后小鼠唾液腺则将毫无外分泌功能,，,由此可见在SS小鼠唾液腺外分泌功能下降的过程中,毒蕈碱受体,3起到更为关键的作用。,最近的一项研究报道了,毒蕈碱受体,3细胞外第二环功能表位,肽,段(208-227)的自身抗体诱发幼年雌性NOD/LtJ小鼠,免,疫反应的情况,，,结果显示NOD/LtJ小鼠体内Th-1,，,Th,-2,，,Th-17等细胞因子表达下降,，,泪腺与唾液腺中淋巴细胞的浸润情况得到改善。这一结果显示,毒蕈碱,3,受体,肽,段对此类SS可能具有一定的治疗作用。,小鼠转基因干眼模型,3.实验诱导型小鼠模型：,3.3.CA,免疫诱导,碳酸酐酶,(CA,)是一种,锌,酶,，,其主要的功能是催化二氧化碳可逆的水合作用。尽管机体内,碳酸酐酶,抗体是自身,免,疫性,胰腺,炎的典型表现,，,但是有研究表明许多SS患者体内亦能检测到,碳酸酐酶,抗体的表达。,对pL/J(H-2u)小鼠使用,碳酸酐酶,进行免疫诱导能够产生自身免疫性,涎,腺炎,，,在,涎,腺腺泡周围能够观察到明显的淋,巴,细胞,浸润灶,。但是到目前为止,碳酸酐酶,参与SS的发病机制尚不明确。,Thank 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