前言
支氣管哮喘(bronchial asthma)，簡稱哮喘，是由于某些過敏因素（如吸入花粉、工業(yè)粉塵、進食魚蝦等）及植物性神經(jīng)功能紊亂引起的以支氣管阻塞為特點的疾病。哮喘的特征是陣發(fā)性帶有哮鳴音的呼吸困難、咳嗽、咳痰，呈反復發(fā)作。一般春、秋季節(jié)發(fā)病率較高，20％患者有本病的家族史。有關(guān)哮喘發(fā)病機制的探索、新治療方法的評價、新藥研究與開發(fā)都主要依賴于動物實驗。但是，動物自發(fā)形成的變應性哮喘很少，因此，成功復制支氣管哮喘的動物模型是研究支氣管哮喘反復難愈的關(guān)鍵。
部分造模方法
使用動物：小鼠、大鼠、豚鼠
【造模機制】：
當致敏源（常用卵清蛋白）注入豚鼠體內(nèi)，其可溶性抗原成分刺激機體產(chǎn)生IgE，使機體處于致敏狀態(tài)。當動物再次接觸到此抗原時， 由lgE介導發(fā)生抗原抗體反應，使細胞脫顆粒，釋放出活性化學物質(zhì)如組胺、嗜酸性粒細胞趨化因子等，作用于支氣管引起氣道高反應導致哮喘。
【造模方法】：
小鼠：選用20g左右的BALB/c小鼠，腹腔注射卵清蛋白抗原液0.2ml（含卵清蛋白100µg和氫氧化鋁1mg), 8天后用同劑量再注射一次，第15天起將BALB/c小鼠置于密閉容器內(nèi)，以60g/L卵清蛋白溶液霧化攻擊，每天一次，每次30分鐘，連續(xù)7天。
大鼠：選用雄性Sprague Dawley大鼠，體重120~180g，腹腔注射抗原液1ml（含卵清蛋白100mg, 滅活百日咳桿菌疫苗5×109個和氫氧化鋁干粉100mg)致敏，7天后重復1次以加強致敏，2周后用超聲霧化器向自制霧化箱內(nèi)噴霧1％卵清蛋白（霧粒直徑3~5µm)，每日1次，每次30分鐘，連續(xù)2周，使動物吸入后激發(fā)。
豚鼠：選用健康雄性豚鼠，體重300~500g，腹腔注射10％卵清蛋白生理鹽水溶液10ml，使豚鼠處于致敏狀態(tài)；2周后將豚鼠置于一密閉容器中，以10％卵清蛋白生理鹽水溶液霧化吸入20分鐘，誘發(fā)豚鼠哮喘發(fā)作。或者腹腔注射10％卵清蛋白溶液10ml（卵清蛋白100mg), 13~14天后讓動物吸入0.5％卵清蛋白生理鹽水溶液30秒?；蚩蛇x用200~300g的豚鼠，雌雄不限，于第1天和第8天，將0.5％卵清蛋白（溶于生理鹽水）10ml加至超聲霧化吸入器，給豚鼠用簡易面罩霧化吸入10分鐘，第16~20天將致敏的豚鼠置于密閉的容器內(nèi)，用1%卵清蛋白氣霧激發(fā)，使動物暴露在卵清蛋白氣霧中10~30分鐘直至出現(xiàn)哮喘樣發(fā)作為止。
【造模特點】：
小鼠模型常用的品系有BALB/c、C57BL/6等。BALB/c較易產(chǎn)生氣道高反應，用卵清蛋白易致敏，并可產(chǎn)生高滴度lgE。而C57BL/6則不易出現(xiàn)氣道高反應，而且只產(chǎn)生低滴度lgE。但用屋塵螨(HDM)易致敏，可用于制作由HDM誘發(fā)的過敏性哮喘模型。
大鼠模型對抗原反應較為一致，能出現(xiàn)與人類哮喘類似的遲發(fā)相反應，并有嗜酸性粒細胞浸潤和氣道反應性增加。近年來，大鼠模型使用逐漸增多，國外多用Brown Norway大鼠，國內(nèi)多使用Sprague Dawley大鼠或Wistar大鼠。一般選擇雄性大鼠，致敏方法基本相同，激發(fā)后3~5分鐘產(chǎn)生速發(fā)相反應，2～4小時產(chǎn)生遲發(fā)相反應，隨后肺部出現(xiàn)多種炎癥細胞浸潤，24小時主要為嗜酸性粒細胞。此時，大鼠氣道反應性增加，增幅約為7~10倍，待續(xù)4~5天。多次激發(fā)可延長氣道高反應性待續(xù)時間，但不能使氣道高反應性進一步增加或使嗜酸性粒細胞 浸潤加重。
豚鼠模型容易致敏，能產(chǎn)生Ⅰ型變態(tài)反應，致敏后以卵清蛋白霧化吸入，可誘發(fā)急性氣道過敏反應，包括速發(fā)相哮喘反應及遲發(fā)相哮喘反應，適合于制作過敏性哮喘動物模型，也是目前國內(nèi)外使用最多的模型。
【模型評估和應用】：
卵清蛋白來源容易，價格低廉，有很強的免疫原性，最常應用于制備哮喘模型；氫氧化鋁作為免疫佐劑可以防止脫敏，能增強致敏的效果。卵清蛋白誘發(fā)哮喘常用動物為豚鼠、大鼠、小鼠。
小鼠模型可用于評價預防和治療慢性支氣管炎、哮喘免疫制劑的效力，但有許多局限性。幾乎所有暴露于變應原的小鼠都可形成哮喘，故小鼠哮喘模型不宜應用于基因多態(tài)性研究。而且，小鼠與人存在呼吸系統(tǒng)的解剖學及生理學上的差異，如小鼠呼吸率遠高于人，而其潮氣量卻較低；大多數(shù)哮喘小鼠模型常要求短期高濃度的變應原暴露，明顯與人自然環(huán)境中長期低變應原濃度暴露方式相違背，不會出現(xiàn)人類哮喘典型的慢性氣道炎癥和上皮變化；小鼠模型不出現(xiàn)人類哮喘特征性的黏膜炎癥及上皮質(zhì)嗜酸性細胞浸潤；小鼠的免疫學機制與人也有差異；大多數(shù)小鼠模型出現(xiàn)過敏性肺泡炎和超敏性肺炎，掩蓋了氣道的炎癥損害。另外，由于小鼠體積小，導致操作不便。
豚鼠是使用最廣泛的變應性反應模型，盡管這種動物和人之間存在極大的差異，但致敏豚鼠的過敏性支氣管收縮（早發(fā)相，速發(fā)型）在研究抗過敏藥物、支氣管擴展藥物方面是最常用的動物模型。以豚鼠為哮喘模型有很多優(yōu)勢：動物較便宜，易于處理，變應原誘發(fā)的支氣管收縮和人類支氣管哮喘中的收縮特點相同，包括接觸抗原后的支氣管收縮反應，氣道對介質(zhì)的高反應性，以及過敏性支氣管炎的嗜酸性粒細胞浸潤特征。但是，由于近交系豚鼠罕見，不利于用來研究遺傳影響。皮質(zhì)激素對豚鼠哮喘模型的支氣管痙攣的影響不顯著。另外，選擇豚鼠制作哮喘模型應注意可能出現(xiàn)種群依賴性的夸大反應，一部分豚鼠可因此產(chǎn)生過敏性休克而死亡，造成實驗資源的浪費。豚鼠易被致敏，接受致敏物質(zhì)后反應程度與其他動物相比較強，能產(chǎn)生Ⅰ型變態(tài)反應，霧化激發(fā)后能產(chǎn)生速發(fā)相與遲發(fā)相哮喘反應。因而，豚鼠一直是國內(nèi)外應用最多的過敏性哮喘實驗動物之一。
與豚鼠相比，大鼠具有品系純、繁殖快、價格低、來源豐富、標本采集量大等特點，其生物學特點與人有較多的相似性。因此，進行皮質(zhì)激素作用原理的研究以及非皮質(zhì)激素類抗哮喘免疫抑制劑的研究首選大鼠哮喘模型。國際醫(yī)學雜志發(fā)表的應用大鼠模型的哮喘論文絕大多數(shù)都是應用BN大鼠作為研究對象。BN大鼠哮喘模型的主要優(yōu)勢在于其體內(nèi)能夠產(chǎn)生針對吸入性變應原的特異性lgE抗體，而且也更容易誘發(fā)出哮喘癥狀以及明顯氣道炎癥和氣道高反應性，但這種大鼠價格比較昂貴。
參考文獻：
1.劉鏡愉，張利成，張躍．甲苯二異氰酸甲醋所致支氣管哮喘患者的支氣管激發(fā)試驗及免疫學研究中國工業(yè)醫(yī)學雜志，1990,3(1):1-5
2.吉寧飛，卞濤，陳力，等．支氣管哮喘大鼠模型的建立與氣道反應性的測定．南京醫(yī)科大學學報，2006,26 (11):1018-1022
3.張星東，劉鏡愉．鄰苯二甲酸酐哮喘實驗動物模型制備及病理學觀察中華勞動衛(wèi)生職業(yè)病雜志，1992, 10 (3):150-152
4.陳湘琦，林挺．選擇卵蛋白致敏豚鼠建立哮喘模型實驗研究，福建醫(yī)藥雜志，2005,27 (1): 101-103
5.孟鵬飛，呂岳. 簡述用卵蛋白制作大鼠哮喘模型的要點．甘肅中醫(yī)學院學報，2011,28 (2):27-29
6.施煥中. 正確認識和合理應用支氣管哮喘的動物模型．中華結(jié)核和呼吸雜志，2005,28 (11):749-750
7.施新猷．現(xiàn)代醫(yī)學實驗動物學．北京：人民軍醫(yī)出版社，2000
