猫哮喘是一种常见的慢性气道炎症性疾病,与人类哮喘在病理生理特性上具有显著相似性。实验性猫哮喘模型的建立为研究疾病机制和评估新型治疗策略提供了重要工具。本文从实验设计、操作流程和技术细节出发,系统介绍一种基于百慕大草过敏原(Bermuda Grass Allergen, BGA)诱导的猫哮喘模型的建立方法。
材料与实验设计
1. 动物选择
- 实验动物:选用健康成年家猫(体重3-5公斤),性别不限。确保猫无潜在呼吸系统疾病,并在实验开始前完成适应性饲养。
- 伦理审查:实验设计应符合动物伦理委员会的要求,尽量减少实验过程对猫的痛苦。
2. 过敏原选择
- 百慕大草过敏原(BGA):BGA是一种常用的哮喘诱导剂,其能够触发Th2细胞介导的过敏反应,具有较高的实验重复性。
- 制备浓度:将BGA配制成1mg/mL的生理盐水溶液,并存储于4°C条件下备用。
3. 实验分组
- 对照组:给予生理盐水而非过敏原以评估非特异性炎症反应。
- 实验组:接受BGA诱导,建立哮喘模型。
模型建立的操作步骤
1. 皮肤过敏试验
- 目的:筛选对BGA敏感的实验猫。
- 操作方法:
- 剃除猫前腿内侧或背部毛发,露出清洁皮肤。
- 将50µL的BGA溶液注射至皮内,同时在对侧皮肤注射等量生理盐水作为对照。
- 观察注射部位红斑和肿胀反应,阳性反应的直径应≥5mm。
2. 初始致敏
- 目的:使猫对BGA产生特异性过敏反应。
- 操作方法:
- 通过皮下注射BGA(0.5mg/kg)和明矾佐剂(2mg)混合溶液进行初次致敏。
- 注射部位为猫颈部皮下脂肪层,确保注射均匀。
- 致敏后猫需静养2周,以促进IgE抗体的生成。
3. 过敏原激发
- 目的:诱导哮喘症状并建立模型。
- 操作方法:
- 使用气道雾化器,将BGA(1mg/mL)雾化为细小气溶胶颗粒。
- 猫通过头罩吸入雾化过敏原,每次吸入持续10分钟,每周3次,持续4周。
- 吸入过程中需观察猫的行为和呼吸反应,如咳嗽、喘息等症状。
模型验证与评估
1. 临床症状观察
- 记录猫的咳嗽、喘息、呼吸频率和胸部听诊结果,综合评估气道高反应性(AHR)的严重程度。
2. 支气管激发试验
- 目的:通过甲酰胆碱(MCh)评估气道对刺激的反应性。
- 操作方法:
- 采用气管插管技术将甲酰胆碱递增剂量(0.03-3mg/mL)注入气道。
- 记录猫气道阻力(Raw)达到基线200%的有效剂量(EC200Raw)。
3. 支气管肺泡灌洗液(BALF)分析
- 目的:评估气道炎症的细胞学特征。
- 操作方法:
- 通过插管注入20mL无菌生理盐水至气管,并立即回收灌洗液。
- 灌洗液离心后制备细胞涂片,染色后计数嗜酸性粒细胞比例。
4. 病理组织学分析
- 收集猫的肺组织样本,固定于10%中性福尔马林溶液中,石蜡包埋后切片。
- 使用HE染色和PAS染色评估气道炎症、粘液分泌和气道重塑程度。
参考文献:
Chronic neurokinin-1 receptor antagonism fails to ameliorate clinical signs, airway hyper-responsiveness or airway eosinophilia in an experimental model of feline asthma