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动物实验

呼吸系统疾病——哮喘模型

         这是一个在医学和药理学研究中至关重要的工具,用于模拟人类哮喘的病理生理特征,以深入理解疾病机制和测试新疗法的有效性。哮喘模型主要分为两大类:体内模型(动物模型) 和 体外模型(细胞模型)。近年来,类器官等更复杂的体外模型也发展迅速。

一、 体内模型

        这是最传统和最常用的哮喘模型,主要在动物身上(尤其是小鼠和大鼠)复制人类哮喘的关键特征。

1. 常用动物

  •        ●小鼠:最常用的物种。优点是基因背景清晰、成本相对较低、繁殖快、拥有丰富的基因修饰品系(如基因敲除鼠)。缺点是气道结构与人类有差异(如小鼠支气管下无软骨)。

  •        大鼠:气道更大,便于进行某些生理学测量(如气道灌洗)。

  •        豚鼠:历史上常用,因其气道高反应性非常明显,但可用的工具试剂(如抗体、基因信息)较少。

  •        其他:如兔子、狗、羊(用于研究慢性哮喘或过敏性支气管肺曲霉菌病等特定模型),但使用较少。

  • 二、 体外模型

  •        主要用于研究特定细胞或分子在哮喘中的作用,避免了动物模型的复杂性。

  • 细胞系

  •        ●人支气管上皮细胞:用于研究气道上皮屏障功能、细胞因子释放、黏液分泌等。

  •        ●平滑肌细胞:用于研究气道收缩和增生机制。

  •        ●免疫细胞:如T细胞(Th2分化)、嗜酸性粒细胞、肥大细胞等,用于研究免疫应答。

  •        ●共培养模型:将上皮细胞与平滑肌细胞、免疫细胞等一起培养,更能模拟体内细胞间的相互作用。

  •        类器官:这是一种3D细胞培养技术,能从干细胞或组织祖细胞培育出微型、简化版的“肺部器官”。肺类器官包含多种细胞类型,并能自我组织,能更好地模拟人体器官的复杂结构和功能,是未来哮喘研究的重要方向。

2. 建模方法(致敏与激发)

       核心原理是模拟哮喘的致敏激发两个阶段。

  •       致敏剂:最常用的是卵清蛋白。它是一种无害的蛋白质,免疫系统会将其识别为外来抗原(过敏原)。

  •       佐剂:通常与致敏剂一起使用,以增强免疫反应,最常用的是氢氧化铝

  • 总结

  •         哮喘模型是理解哮喘复杂病理过程和开发新药的基石。动物模型(尤其是小鼠) 提供了整体性的研究视角,而体外模型和类器官则提供了细胞和分子水平的精细分析工具。将这些模型结合起来,取长补短,是推动哮喘研究向前发展的关键。没有一种模型是完美的,因此对实验结果的解读需要谨慎,并最终需要在临床研究中验证。

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