免疫诱导IRM-2小鼠再生障碍性贫血模型的研究

张丽娟 马蕊 王月英 李德冠

引用本文:
Citation:

免疫诱导IRM-2小鼠再生障碍性贫血模型的研究

    通讯作者: 李德冠, lideguan@irm-cams.ac.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金 81372928

    天津市重点基金 15JCZDJC35200

    中国医学科学院放射医学研究所开发基金 1539

Immune-induced aplastic anemia IRM-2 mice model research

    Corresponding author: Deguan Li, lideguan@irm-cams.ac.cn
  • Fund Project: National Natural Science Foundation of China 81372928Natural Science Foundation of Tianjin 15JCZDJC35200Research Fund of Institute of Radiation Medicine, Chinese Academy of Medical Sciences 1539

  • 摘要: 目的 建立IRM-2小鼠再生障碍性贫血(AA)实验动物模型, 并检测其血液及相关免疫学指标。 方法 IRM-2小鼠经137Cs γ射线6 Gy照射后, 输入DBA/2小鼠的胸腺细胞, 建成免疫介导型AA模型。实验分3组, 即对照组、照射组和AA模型组, 于照射后第15天检测小鼠的血常规和免疫学指标。 结果 IRM-2小鼠AA模型组外周血WBC、RBC、骨髓有核细胞数和网织红细胞百分比分别为(2.38±0.53)×109/L、(8.22±0.21)×1012/L、(7.14±1.19)×106/股骨和(50.2±8.9)‰, 均低于对照组[(8.23±0.41)×109/L、(10.24±0.91)×1012/L、(16.5±1.61)×106/股骨和(76.2±9.7)‰]; IRM-2小鼠AA模型组免疫学指标中CD4+细胞比例[(8.91±2.55)%]低于对照组[(16.14±3.09)%], CD8+细胞比例[(13.55±2.12)%]高于对照组[(6.83±1.14)%]。IRM-2小鼠AA模型组外周血及免疫学指标与对照组比较, 差异均具有统计学意义。 结论 IRM-2小鼠AA动物模型的建立, 对AA的研究具有较好的应用价值。
  • 表 1  AA模型小鼠外周血各指标计数(x±s

    Table 1.  The counts of peripheral blood indexes in aplastic anemia model(x±s)

    组别 只数 WB
    (×109/L)
    RBC
    (×1012/L)
    HGB
    (g/L)
    血小板
    (×109/L)
    对照组 10 8.23±0.41 10.24±0.91 149.7±11.6 1216.4±78.1
    照射组 10 4.82±0.83 9.83±0.82 132.1±12.1 996.2±132.1
    AA模型组 10 2.38±0.53 8.22±0.21 121.2±13.5 635.1±106.2
    注:表中,AA:再生障碍性贫血;HGB:血红蛋白。
    下载: 导出CSV

    表 2  AA模型小鼠骨髓有核细胞数和网织红细胞百分比(x±s

    Table 2.  The count of BMNC and percentage of Ret in aplastic anemia model(x±s)

    组别 只数 BMNC(×106/股骨) Ret(‰)
    对照组 10 16.5±1.61 76.2±9.7
    照射组 10 9.28±2.13 59.8±4.2
    AA模型组 10 7.14±1.19 50.2±8.9
    注:表中,AA:再生障碍性贫血;BMNC:骨髓有核细胞;Ret:网织红细胞。
    下载: 导出CSV

    表 3  AA模型小鼠外周血淋巴细胞亚群比例(x±s

    Table 3.  The percentage of lymphocyte subsets in peripheral blood in aplastic anemia model(x±s)

    组别 只数 CD4+(%) CD8+(%) B220+(%) CD4+/CD8+ CD40+(%) CD80+/86+(%)
    对照组 10 16.14±3.09 6.83±1.14 33.86±6.39 2.51±0.91 13.33±1.36 21.12±6.06
    照射组 10 10.36±6.22 7.14±1.36 41.78±8.26 1.82±0.87 11.26±2.12 15.38±6.35
    AA模型组 10 8.91±2.55 13.55±2.12 40.31±6.88 0.73±0.32 20.93±1.77 36.64±3.55
    注:表中,AA:再生障碍性贫血。
    下载: 导出CSV
  • [1] Găman A, Găman G, Bold A. Acquired aplastic anemia:correlation between etiology, pathophysiology, bone marrow histology and prognosis factors[J]. Rom J Morphol Embryol, 2009, 50(4):669-674.
    [2] 王月英, 吴红英, 李德冠, 等.不同剂量137Cs γ射线照射对小鼠造血系统的影响[J].国际放射医学核医学杂志, 2013, 37(1):1-4. DOI:10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2013.01.001.
    Wang YY, Wu HY, Li DG, et al. Effects of different 137Cs γ radiation dose on mouse hematopoietic system[J]. Int J Radiat Med Nucl Med, 2013, 37(1):1-4. doi: 10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2013.01.001
    [3] 王月英, 吴红英, 李德冠, 等.小鼠不同肿瘤模型对放化疗敏感性的研究[J].国际放射医学核医学杂志, 2012, 36(5):289-292. DOI:10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2012.05. 006.Wang
    YY, Wu HY, Li DG, et al. The radiation sensitivities of different mice tumor model to radiotherapy and chemotherapy[J]. Int J Radiat Med Nucl Med, 2012, 36(5):289-292. doi: 10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2012.05.006.Wang
    [4] Bloom ML, Wolk AG, Simon-Stoos KL, et al. A mouse model of lymphocyte infusion-induced bone marrow failure[J]. Exp Hematol, 2004, 32(12):1163-1172. DOI:10.1016/j.exphem.2004.08.006.
    [5] Barnes DW, Mole RH. Aplastic anaemia in sublethally irradiated mice given allogeneic lymph node cells[J]. Br J Haematol, 1967, 13(4):482-491.
    [6] 张宇辰, 赵明峰.针对不同发病机制建立再生障碍性贫血动物模型的研究概况[J].中国实验血液学杂志, 2015, 23(1):285-289.
    Zhang YC, Zhao MF. Establishing aplastic anemia animal model based on different pathogenesis[J]. J Experiment Hematol, 2015, 23(1):285-289.
    [7] 张熔, 李运碧, 李戈, 等. 32例再生障碍性贫血患儿淋巴细胞免疫分析及临床意义[J].现代临床医学, 2009, 35(1):17-19. DOI:10.3969/j.issn.1673-1557.2009.01. 007.
    Zhang R, Li YB, Li G, et al. Analysis and clinical significance of lymphocyte immune in 32 cases of children aplastic anemia[J]. J Modern Clin Med, 2009, 35(1):17-19. doi: 10.3969/j.issn.1673-1557.2009.01.007
    [8] Zeng W, Nakao S, Takamatsu H, et al. Characterization of T-cell repertoire of the bone marrow in immune-mediated aplastic anemia:evidence for the involvement of antigen-driven T-cell response in cyclosporine-dependent aplastic anemia[J]. Blood, 1999, 93(9):3008-3016. DOI:http://dx.doi.org.
    [9] 郑智茵, 尹利明, 庄海峰, 等.人参二醇组皂苷提取物对再生障碍性贫血小鼠免疫调节作用的研究[J].中国药理学通报, 2015, 31(6):790-794, 795. doi: 10.3969/j.issn.1001-1978.2015.06.011
    Zheng ZY, Yin LM, Zhuang HF, et al. Effects of PDS-C on immunoregulation in mice with aplastic anemia[J]. Chin Pharmacol Bull, 2015, 31(6):790-794, 795. doi: 10.3969/j.issn.1001-1978.2015.06.011
  • [1] 王津晗徐畅王彦刘强 . 放射性肠损伤模型及其评价研究进展. 国际放射医学核医学杂志, 2017, 41(1): 33-39,44. doi: 10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2017.01.007
    [2] 亓龙王辉 . 甲状腺癌骨转移模型的研究. 国际放射医学核医学杂志, 2010, 34(6): 329-332. doi: 10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2010.06.003
    [3] 张洪明李险峰 . 放射性心脏损伤动物模型的研究进展. 国际放射医学核医学杂志, 2014, 38(6): 412-415. doi: 10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2014.06.015
    [4] 陈德政张西卿刘及 . 环孢菌素A(CsA)诱导的同种抗原耐受性:由抑制细胞维持的免疫无应答性体外试验模型. 国际放射医学核医学杂志, 1982, 6(3): 161-162.
    [5] 计学理王胜利杨靖肖来华耿建赵晓字刘建功32P-胶体灌注治疗慢性上颌窦炎动物模型的实验研究计学理. 国际放射医学核医学杂志, 2006, 30(4): 206-209.
    [6] 龚佳丽赵晋华 . 多模态纳米分子探针在动物模型易损斑块中靶向分子成像的研究进展. 国际放射医学核医学杂志, 2020, 44(10): 661-666. doi: 10.3760/cma.j.cn121381-201909035-00074
    [7] 朱灿胜胡学强 . 超小超顺磁性氧化铁粒子标记免疫细胞在多发性硬化症动物模型MRI中的应用. 国际放射医学核医学杂志, 2006, 30(5): 312-314.
    [8] 李娜李科君王彦徐畅纪凯华何宁宁王芹柳杨刘强杜利清 . SD大鼠放射性肺纤维化模型的建立及评价. 国际放射医学核医学杂志, 2020, 44(1): 52-58. doi: 10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2020.01.011
    [9] 闫玉军徐文清刘晓秋周则卫龙伟张晓东王浩洪阁韩英沈秀 . 实验肿瘤局部照射动物模型的改进. 国际放射医学核医学杂志, 2013, 37(6): 337-339. doi: 10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2013.06.003
    [10] 姚晔戈伟强周云张立波 . BP神经网络模型预测肝肿瘤运动趋势可行性研究. 国际放射医学核医学杂志, 2016, 40(1): 22-25. doi: 10.3760/cma.j.issn.1673-4114.2016.01.005
  • 加载中
表(3)
计量
  • 文章访问数:  2410
  • HTML全文浏览量:  1093
  • PDF下载量:  3
出版历程
  • 收稿日期:  2016-01-06
  • 刊出日期:  2016-03-25

免疫诱导IRM-2小鼠再生障碍性贫血模型的研究

    通讯作者: 李德冠, lideguan@irm-cams.ac.cn
  • 300192 天津, 中国医学科学院放射医学研究所, 天津市放射医学与分子核医学重点实验室
基金项目:  国家自然科学基金 81372928天津市重点基金 15JCZDJC35200中国医学科学院放射医学研究所开发基金 1539

摘要:  目的 建立IRM-2小鼠再生障碍性贫血(AA)实验动物模型, 并检测其血液及相关免疫学指标。 方法 IRM-2小鼠经137Cs γ射线6 Gy照射后, 输入DBA/2小鼠的胸腺细胞, 建成免疫介导型AA模型。实验分3组, 即对照组、照射组和AA模型组, 于照射后第15天检测小鼠的血常规和免疫学指标。 结果 IRM-2小鼠AA模型组外周血WBC、RBC、骨髓有核细胞数和网织红细胞百分比分别为(2.38±0.53)×109/L、(8.22±0.21)×1012/L、(7.14±1.19)×106/股骨和(50.2±8.9)‰, 均低于对照组[(8.23±0.41)×109/L、(10.24±0.91)×1012/L、(16.5±1.61)×106/股骨和(76.2±9.7)‰]; IRM-2小鼠AA模型组免疫学指标中CD4+细胞比例[(8.91±2.55)%]低于对照组[(16.14±3.09)%], CD8+细胞比例[(13.55±2.12)%]高于对照组[(6.83±1.14)%]。IRM-2小鼠AA模型组外周血及免疫学指标与对照组比较, 差异均具有统计学意义。 结论 IRM-2小鼠AA动物模型的建立, 对AA的研究具有较好的应用价值。

English Abstract

  • 生障碍性贫血(aplastic anemia,AA)是一种骨髓造血功能衰竭症,是以全血细胞减少为主要表现的一种综合征[1]。近年来,对AA的机制研究已逐渐深入到分子生物学水平,动物模型的建立是研究其机制的基础。建立动物模型的方法主要包括物理、化学和免疫介导等,很多学者进行了多方面的探索和改进。本研究运用电离辐射及免疫介导在IRM-2小鼠中建立AA小鼠模型,在此基础上对AA小鼠模型的全血细胞、网织红细胞(reticulocyte,Ret)、骨髓及免疫学指标进行了检测,为AA的发病机理、药物筛选及防治研究提供了较好的动物模型。

    • DBA/2近交系小鼠,雄性,5只,体重22~24 g,由中国医学科学院实验动物研究所提供,合格证号:SCXK(京)2005-0013;IRM-2近交系小鼠由我所培育[2-3],雄性,30只,体重22~24 g,合格证号:SCXK(津)2005-0001。

    • 137Cs γ照射源(CAMMA-CELL40,加拿大原子能有限公司),照射剂量为6 Gy,剂量率为0.84 Gy/min;Coulter Ahra流式细胞仪购自美国Beckman公司;pocH-100i血细胞计数仪购自日本希森美康公司;RPMI-1640培养基、小牛血清均购自美国Gibco公司;异硫氰酸荧光素标记的兔抗鼠CD4抗体、藻红蛋白标记的兔抗鼠CD8抗体均购自美国Ebioscience公司。

    • 将IRM-2小鼠按体重分为3组,即对照组、照射组、AA模型组,每组10只,每组小鼠平均体重差异不能大于1,从而尽可能减少每组小鼠的生物差异性。其中,照射组和AA模型组小鼠接受6.0 Gy 137Cs γ射线一次性全身照射。

    • 处死DBA/2小鼠,取出胸腺,加入含10%胎牛血清的RPMI-1640培养液进行研磨,过滤,制成细胞浓度为5×106个/ml的单细胞悬液,经眼静脉丛注入照射后的IRM-2小鼠体内,0.2 ml/只。对照组和照射组注入等量的RPMI-1640培养液。

    • 照射后15 d,通过小鼠眼球取血200 μl,用血细胞计数仪测量外周血WBC、RBC、血小板数和血红蛋白(hemoglobin,HGB)含量。

    • 同1.5中的方法取血100 μl,用1%煌焦油蓝染色,在显微镜下计数Ret;取出小鼠单侧股骨,冲出骨髓,用血细胞计数仪测定BMNC。另取外周血,裂解红细胞后分别加入相应抗体进行避光孵育,用流式细胞仪检测CD4、CD8、CD40、CD80/86、B220等指标。

    • 所有数据处理采用SPSS16.0软件进行分析,统计结果以x±s表示,两组比较采用t检验,P < 0.05表示差异有统计学意义。

    • AA模型小鼠外周血各指标计数结果见表 1,由表可见,AA模型小鼠的WBC、RBC、HGB含量和血小板数均比对照组和照射组低,其中,与对照组和照射组比较,WBC、RBC和血小板数差异均有统计学意义(WBC:t=27.603、7.835,P均 < 0.05;RBC:t=6.841、6.016,P均 < 0.05;血小板:t=13.944、6.737,P均 < 0.05);与对照组比较,HGB含量差异有统计学意义(t=5.063,P < 0.05)。

      组别 只数 WB
      (×109/L)
      RBC
      (×1012/L)
      HGB
      (g/L)
      血小板
      (×109/L)
      对照组 10 8.23±0.41 10.24±0.91 149.7±11.6 1216.4±78.1
      照射组 10 4.82±0.83 9.83±0.82 132.1±12.1 996.2±132.1
      AA模型组 10 2.38±0.53 8.22±0.21 121.2±13.5 635.1±106.2
      注:表中,AA:再生障碍性贫血;HGB:血红蛋白。

      表 1  AA模型小鼠外周血各指标计数(x±s

      Table 1.  The counts of peripheral blood indexes in aplastic anemia model(x±s)

    • AA模型小鼠BMNC数和Ret百分比结果见表 2,由表可见,AA模型小鼠BMNC数和Ret百分比均比对照组和照射组低,且差异有统计学意义(BMNC:t=15.867、2.773,P均 < 0.05;Ret:t=6.245、3.084,P均 < 0.05)。

      组别 只数 BMNC(×106/股骨) Ret(‰)
      对照组 10 16.5±1.61 76.2±9.7
      照射组 10 9.28±2.13 59.8±4.2
      AA模型组 10 7.14±1.19 50.2±8.9
      注:表中,AA:再生障碍性贫血;BMNC:骨髓有核细胞;Ret:网织红细胞。

      表 2  AA模型小鼠骨髓有核细胞数和网织红细胞百分比(x±s

      Table 2.  The count of BMNC and percentage of Ret in aplastic anemia model(x±s)

    • AA模型小鼠外周血免疫学分型结果见表 3,由表可见,AA模型小鼠CD4+细胞比例低于对照组,差异有统计学意义(t=5.963,P < 0.05);CD8+、CD40+、CD80+/86+细胞比例均高于对照组和照射组,且差异有统计学意义(CD8+t=8.829、8.048,P均 < 0.05;CD40+t=10.767、11.072,P均 < 0.05;CD80+/86+t=6.988、9.241,P均 < 0.05);B220+细胞比例高于对照组,差异有统计学意义(t=2.172,P < 0.05);CD4+/CD8+值低于对照组和照射组,差异有统计学意义(t=5.085、3.718,P均 < 0.05)。

      组别 只数 CD4+(%) CD8+(%) B220+(%) CD4+/CD8+ CD40+(%) CD80+/86+(%)
      对照组 10 16.14±3.09 6.83±1.14 33.86±6.39 2.51±0.91 13.33±1.36 21.12±6.06
      照射组 10 10.36±6.22 7.14±1.36 41.78±8.26 1.82±0.87 11.26±2.12 15.38±6.35
      AA模型组 10 8.91±2.55 13.55±2.12 40.31±6.88 0.73±0.32 20.93±1.77 36.64±3.55
      注:表中,AA:再生障碍性贫血。

      表 3  AA模型小鼠外周血淋巴细胞亚群比例(x±s

      Table 3.  The percentage of lymphocyte subsets in peripheral blood in aplastic anemia model(x±s)

    • AA是一类以造血组织功能衰竭为特征的综合征[1, 4-5],主要表现为骨髓造血功能低下及外周血全血细胞减少,AA具有治愈难、病势延缓的特点,目前认为该病的主要发病机制为造血干细胞减少或缺损、造血微环境损伤以及T淋巴细胞功能亢进。针对不同发病机制,建立AA动物模型,对于深入研究AA发病机制和选择有效的治疗靶点具有重要的临床意义。目前,先天性AA动物模型,诸如Fanc A-/-、Fanc C-/-、Fanc G-/-、Fanc D1-/-/Fanc 2-/-、Fanc D2-/-等小鼠及其他基因缺陷小鼠的AA模型较多[6],而用电离辐射及免疫介导方法建立AA模型小鼠较少,本研究用该方法成功建立了AA模型小鼠。目前对AA动物模型评价的主要指标包括:全血细胞、Ret和骨髓象三系血细胞[1, 4],本研究对AA模型小鼠全血细胞、Ret、BMNC的检测结果表明,AA模型组小鼠WBC、RBC、血小板数和HGB含量均低于对照组和照射组,BMNC数及Ret百分比显著下降,与对照组和照射组比较差异有统计学意义。本研究建立的AA模型小鼠,其外周血常规、Ret百分比和BMNC数等指标均符合AA动物模型的要求,与临床AA患者各项指标相符或相近,证明了本研究建立的AA动物模型是成功的。AA的发病机理除与造血干细胞本身缺陷、造血微环境损伤有关外,免疫功能异常也是一个重要的因素。CD4+细胞是具有辅助诱导性的T细胞亚群(Th),其增多表示B细胞产生的免疫球蛋白增多及细胞免疫力增强,CD8+是抑制性T细胞(Ts)中的细胞毒性T细胞(Tc)亚群,其增多表示免疫抑制;CD4+/CD8+值表示Th与Ts之间的功能平衡状态,是人体免疫系统内环境稳定的重要指标,该比值降低可引起机体免疫功能紊乱。AA患者的外周血CD4+细胞比例降低,CD8+细胞比例升高,CD4+/CD8+值失调;本研究结果表明,AA模型小鼠CD4+细胞比例低于对照组,CD8+细胞比例高于对照组,CD4+/CD8+值失调,这与临床上AA患者的情况基本相符[5-6]。T细胞活化相关的共刺激分子CD40+、CD80+/86+等也参与了AA的发病过程,CD40+属于肿瘤坏死因子受体超家族,其表达异常是AA患者免疫功能紊乱的原因之一;CD80+/86+分子表达于抗原提呈细胞上,并介导了对AA患者造血机能的破坏。本研究中AA模型小鼠CD40+、CD80+/86+细胞比例高于对照组和照射组,表明体液免疫和细胞免疫都可能增强并参与AA的发生,这与临床对AA患者的研究结果相符[7-9],从结果可以看出,本研究建立的AA模型小鼠的BMNC数、Ret百分比、外周血及分型等指标的变化与人类AA患者各项指标相符或相近,说明本研究成功构建了AA动物模型,对AA的研究具有较好的应用价值。

参考文献 (9)

目录

    /

    返回文章
    返回