臨床醫(yī)學哮喘研究從基礎到臨床ppt課件

1、 哮喘研討從根底到臨床哮喘研討從根底到臨床Scientific research on asthma: from bench to bedside浙江大學附屬二院呼吸科浙江大學附屬二院呼吸科浙江大學呼吸疾病研討所浙江大學呼吸疾病研討所 沈華浩沈華浩哮喘最新定義：哮喘最新定義：支氣管哮喘支氣管哮喘(簡稱哮喘簡稱哮喘)是一種以是一種以嗜酸性粒細胞、肥大細胞和嗜酸性粒細胞、肥大細胞和T淋淋巴細胞等多種炎癥細胞參與的巴細胞等多種炎癥細胞參與的氣道慢性炎癥。這種炎癥使易氣道慢性炎癥。這種炎癥使易感者產(chǎn)生氣道高反響性，表現(xiàn)感者產(chǎn)生氣道高反響性，表現(xiàn)為反復發(fā)作性的喘息、呼吸困為反復發(fā)作性的喘息、呼吸困難、胸

2、悶或咳嗽等病癥，常在難、胸悶或咳嗽等病癥，常在夜間和或清晨發(fā)作、加劇，夜間和或清晨發(fā)作、加劇，常伴有廣泛多變的可逆性氣流常伴有廣泛多變的可逆性氣流受限，多數(shù)患者可自行或經(jīng)治受限，多數(shù)患者可自行或經(jīng)治療后緩解。療后緩解。 哮喘研討的動物模型哮喘研討的動物模型 Experimental models for asthma 運用動物模型的價值運用動物模型的價值建立實驗動物模型的目的是更好建立實驗動物模型的目的是更好地解釋人類疾病發(fā)病過程。經(jīng)過地解釋人類疾病發(fā)病過程。經(jīng)過動物模型，我們可以討論許多難動物模型，我們可以討論許多難以直接從臨床得到的疾病發(fā)病機以直接從臨床得到的疾病發(fā)病機理。雖然各種動物模型

3、在表達人理。雖然各種動物模型在表達人類疾病上還存在一定的缺陷，但類疾病上還存在一定的缺陷，但不可否認的是經(jīng)過動物模型所得不可否認的是經(jīng)過動物模型所得到的信息，使得我們對人類疾病到的信息，使得我們對人類疾病過程有了更透徹明晰的認識。過程有了更透徹明晰的認識。 人類哮喘的特征人類哮喘的特征氣道慢性炎癥：大量炎性細胞氣道慢性炎癥：大量炎性細胞 T T 淋巴細胞、肥大細胞、淋巴細胞、肥大細胞、嗜酸粒細胞、巨噬細胞、中性粒細胞浸潤等，它們釋放出嗜酸粒細胞、巨噬細胞、中性粒細胞浸潤等，它們釋放出LTsLTs、PGsPGs、PAFPAF等炎性介質(zhì)，引起微小血管滲漏、支氣管等炎性介質(zhì)，引起微小血管滲漏、支氣管

4、黏膜水腫、腺體分泌添加、粘液栓構(gòu)成等病理改動，黏膜水腫、腺體分泌添加、粘液栓構(gòu)成等病理改動， 氣道高反響性氣道高反響性AHRAHR：氣道對特異和非特異刺激的高反：氣道對特異和非特異刺激的高反響性，響性， 如組織胺，乙酰甲膽堿。如組織胺，乙酰甲膽堿。氣道重建氣道重建 ：上皮零落、上皮下基底膜膠原堆積、平滑肌：上皮零落、上皮下基底膜膠原堆積、平滑肌肥大增殖、粘膜水腫、杯狀細胞及粘液腺增生分泌亢進，肥大增殖、粘膜水腫、杯狀細胞及粘液腺增生分泌亢進，氣道周血管擴張，新生血管構(gòu)成。氣道周血管擴張，新生血管構(gòu)成。 臨床研討哮喘受限制臨床研討哮喘受限制 一、肺組織標本獲取不易，具有一定危險性。并一、肺組織標

5、本獲取不易，具有一定危險性。并且僅能反映疾病開展中的某一點，不能全程反映且僅能反映疾病開展中的某一點，不能全程反映疾病過程。疾病過程。 二、二、BALFBALF的獲取更需疾病允許，尤其哮喘發(fā)作時的獲取更需疾病允許，尤其哮喘發(fā)作時難以獲取，不易將肺的構(gòu)造病理和功能病難以獲取，不易將肺的構(gòu)造病理和功能病理生理結(jié)合起來。理生理結(jié)合起來。 三、要明確參與三、要明確參與LARLAR過程的抗體類型很不容易，過程的抗體類型很不容易，由于我們不能夠?qū)⒛硞€特異抗原免疫病人而使其由于我們不能夠?qū)⒛硞€特異抗原免疫病人而使其產(chǎn)生相應抗體或為其輸注抗原特異性抗體。產(chǎn)生相應抗體或為其輸注抗原特異性抗體。 四、不能冒著哮喘

6、發(fā)作的危險來探求引起哮喘發(fā)四、不能冒著哮喘發(fā)作的危險來探求引起哮喘發(fā)作的抗原。作的抗原。 研討哮喘的動物研討哮喘的動物1 1 生來具有反復發(fā)作性喘息的動物：生來具有反復發(fā)作性喘息的動物：貓、馬。貓、馬。2 2 抗原激發(fā)前即具有抗原激發(fā)前即具有AHRAHR的動物：的動物：狗、嚙齒類動物狗、嚙齒類動物 。3 3 僅在抗原激發(fā)后方具有可逆性氣僅在抗原激發(fā)后方具有可逆性氣流阻塞和流阻塞和/ /或或AHRAHR的動物：兔、羊、的動物：兔、羊、豚鼠、大鼠、小鼠。豚鼠、大鼠、小鼠。 生來具有反復發(fā)作性喘息的動物生來具有反復發(fā)作性喘息的動物 馬亦存在自發(fā)性反復發(fā)作的氣流阻塞。這是由于致敏形狀的馬馬亦存在自發(fā)性

7、反復發(fā)作的氣流阻塞。這是由于致敏形狀的馬經(jīng)常暴露于含有真菌孢子的干草的緣故。經(jīng)常暴露于含有真菌孢子的干草的緣故。 一樣點：一樣點：哮喘類型哮喘類型 與人類哮喘類似的特征與人類哮喘類似的特征職業(yè)性哮喘職業(yè)性哮喘 暴露于抗原時病癥明顯暴露于抗原時病癥明顯 脫離抗原環(huán)境、病癥緩解脫離抗原環(huán)境、病癥緩解 AHRAHR可因脫離抗原而降低可因脫離抗原而降低變應性哮喘變應性哮喘 可逆性反復發(fā)作的氣流阻塞可逆性反復發(fā)作的氣流阻塞 發(fā)作后可緩解發(fā)作后可緩解 具有明確的過敏原具有明確的過敏原抗原激發(fā)誘導可逆性氣流阻塞和抗原激發(fā)誘導可逆性氣流阻塞和氣道高反響性的動物氣道高反響性的動物 兔兔 羊羊 豚鼠豚鼠 大鼠大鼠

8、 小鼠小鼠 激發(fā)抗原的選擇激發(fā)抗原的選擇 1. Protein antigen e.g. OVA, Der p, Bet V2. House dust mite (HDM)3. Fungi e.g. Aspergillus fumigatus (extract or connidia)4. Parasites e.g. Schistosoma mansoni5. Worm e.g. Nippostrongylus brasiliensis6. Chemical compounds e.g. toluenediisocyanate激發(fā)抗原的選擇激發(fā)抗原的選擇 The allergen sourc

9、e should reflect the human situation:1. HDM, pollen and fungi are natural allergens2. inhalation is the natural exposition route 3. extracts or pollen starch granula are better than purified protein, but, high degree of variance豚鼠曾經(jīng)廣泛運用于哮喘研討，直到1985年才初次在豚鼠哮喘模型上描畫LAR時相，之后許多學者運用豚鼠研討了LAR。 Brattard Bratt

10、ard 19851985OVA+Al(OH)2OVA+Al(OH)2致敏豚鼠致敏豚鼠(IP)(IP)，使動物機體產(chǎn)生，使動物機體產(chǎn)生OVAOVA特特異性異性IgEIgE和和IgG.IgG.在麻醉形狀下，氣管內(nèi)滴注在麻醉形狀下，氣管內(nèi)滴注OVAOVA微?？乖旅粑⒘？乖旅? 6, 6小時后可誘發(fā)出小時后可誘發(fā)出LARLAR，4848小時后消逝。小時后消逝。該模型中，該模型中，IARIAR時相產(chǎn)生的肺阻力大于時相產(chǎn)生的肺阻力大于2424小時后的小時后的LARLAR。對未致敏豚鼠或產(chǎn)生。對未致敏豚鼠或產(chǎn)生IgGIgG而非而非IgEIgE的致敏豚鼠的致敏豚鼠進展攻擊均不能誘發(fā)出進展攻擊均不能誘發(fā)出L

11、ARsLARs，組織學表現(xiàn)：以嗜酸粒細胞浸潤為特征的局限性細組織學表現(xiàn)：以嗜酸粒細胞浸潤為特征的局限性細支氣管炎，平滑肌收縮、粘膜下水腫和氣道粘液支氣管炎，平滑肌收縮、粘膜下水腫和氣道粘液構(gòu)成在激發(fā)前構(gòu)成在激發(fā)前/ /后運用激素可抑制后運用激素可抑制LARLAR時相反響，時相反響，但并不能阻斷炎癥細胞的募集。但并不能阻斷炎癥細胞的募集。建立豚鼠哮喘模型有多種不同的方法抗原建立豚鼠哮喘模型有多種不同的方法抗原種類、致敏方式等、不同的麻醉方法和肺種類、致敏方式等、不同的麻醉方法和肺功能測定方法；結(jié)果表示也有不同的方法功能測定方法；結(jié)果表示也有不同的方法LARLAR出現(xiàn)的時間、出現(xiàn)的時間、LARLA

12、R產(chǎn)生的次數(shù)、產(chǎn)生的次數(shù)、LARLAR強強度。這闡明即使在同一品系動物，運用不度。這闡明即使在同一品系動物，運用不同的方法可引起不同程度的氣流阻塞。重要同的方法可引起不同程度的氣流阻塞。重要的是在不同的背后存在一樣之處。如在三組的是在不同的背后存在一樣之處。如在三組實驗中有兩組證明了在引起實驗中有兩組證明了在引起LARsLARs方面抗原特方面抗原特異性異性IgEIgE比抗原特異性比抗原特異性IgGIgG更為重要。此外，更為重要。此外，所用實驗均闡明了所用實驗均闡明了EosEos的肺內(nèi)募集與的肺內(nèi)募集與LARLAR存在存在相關性。相關性。 運用運用OVAOVA自動免疫致敏或運用大鼠雜交瘤產(chǎn)生的自

13、動免疫致敏或運用大鼠雜交瘤產(chǎn)生的 抗二硝基酚抗二硝基酚IgEIgE被動免疫致敏。被動免疫致敏。 氣管內(nèi)給予特異性抗原。氣管內(nèi)給予特異性抗原。 24hr24hr后，后，OVAOVA致敏組致敏組BALBAL中多形核細胞明顯高于中多形核細胞明顯高于對照組，被動免疫致敏組對照組，被動免疫致敏組IgEIgE致敏組運用抗致敏組運用抗原霧化攻擊原霧化攻擊1 12hr2hr后后BALBAL中的多形核細胞明顯上中的多形核細胞明顯上升，升，24hr24hr恢復正常?；謴驼?。 對對IgEIgE致敏組進展組織病理學檢查顯示，攻擊致敏組進展組織病理學檢查顯示，攻擊2h2h后可見肺泡和間質(zhì)水腫，伴有局限性細支氣管周后可

14、見肺泡和間質(zhì)水腫，伴有局限性細支氣管周圍多形核細胞浸潤，炎癥在圍多形核細胞浸潤，炎癥在24hr24hr后消逝。另外可后消逝。另外可見間質(zhì)內(nèi)單核見間質(zhì)內(nèi)單核/ /巨噬細胞浸潤。巨噬細胞浸潤。 無論是自動免疫致敏還是被動免疫致敏大鼠，均無論是自動免疫致敏還是被動免疫致敏大鼠，均能建立起抗原特異性能建立起抗原特異性IgEIgE依賴的氣道炎癥。依賴的氣道炎癥。小鼠小鼠小鼠模型已成為研討抗原誘小鼠模型已成為研討抗原誘導的氣道反響性的一個重導的氣道反響性的一個重要的模型，由于對小鼠免要的模型，由于對小鼠免疫系統(tǒng)認識廣泛全面，可疫系統(tǒng)認識廣泛全面，可以用來研討以用來研討T T細胞在細胞在AHRAHR發(fā)發(fā)生開

15、展中的作用。生開展中的作用。小鼠不僅可用常規(guī)方法激發(fā)，小鼠不僅可用常規(guī)方法激發(fā)，也可采用其他更簡易的方也可采用其他更簡易的方法。如察看靜脈給予法。如察看靜脈給予MCHMCH致氣道收縮所需濃度。致氣道收縮所需濃度。 小鼠小鼠3 3 正?；蚩乖旅舻男∈笳；蚩乖旅舻男∈髿獾揽捎脕硌杏戨姶碳ず髿獾揽捎脕硌杏戨姶碳ず笊窠?jīng)元介質(zhì)的釋放。如對神經(jīng)元介質(zhì)的釋放。如對某一品系的小鼠反復抗原某一品系的小鼠反復抗原暴露可使氣道對神經(jīng)刺激暴露可使氣道對神經(jīng)刺激的反響加強，表現(xiàn)為到達的反響加強，表現(xiàn)為到達5050最大收縮最大收縮ES50ES50所所需的電刺激頻率明顯降低需的電刺激頻率明顯降低，其緣由是反復抗原刺激

16、，其緣由是反復抗原刺激后神經(jīng)元釋放后神經(jīng)元釋放AchAch才干加才干加強。強。 小鼠小鼠最初的小動物模型之一采最初的小動物模型之一采用了用了BALB/cBALB/c小鼠小鼠, , 動物經(jīng)動物經(jīng)皮給予皮給予 picryl chloride picryl chloride 致敏，后滴鼻給予同一致致敏，后滴鼻給予同一致敏原激發(fā)，于激發(fā)后敏原激發(fā)，于激發(fā)后2424至至4848小時可見支氣管周圍及小時可見支氣管周圍及血管周圍巨噬細胞及淋巴血管周圍巨噬細胞及淋巴細胞積聚，同時伴肺阻力細胞積聚，同時伴肺阻力添加，但無動態(tài)順應性改添加，但無動態(tài)順應性改動。動。 小鼠小鼠A/JA/J小鼠以綿羊血紅細胞小鼠以綿羊

17、血紅細胞致敏激發(fā)可致致敏激發(fā)可致AHRAHR及明顯及明顯的肺的肺EosEos炎癥，而運用抗炎癥，而運用抗CD4CD4單克隆抗體阻斷單克隆抗體阻斷CD4+TCD4+T細胞后細胞后AHRAHR及肺及肺EosEos炎癥均炎癥均被抑制，可見該模型中氣被抑制，可見該模型中氣道功能的改動依賴道功能的改動依賴 CD4CD4T T細胞，而細胞，而EosEos是該反響是該反響的效應細胞。的效應細胞。有兩種方法證明此模型存在氣道功能的改動。有兩種方法證明此模型存在氣道功能的改動。1 1、采用整體體積描記法：經(jīng)靜脈給予濃度依次增、采用整體體積描記法：經(jīng)靜脈給予濃度依次增高的高的MCHMCH后發(fā)現(xiàn)氣流傳導后發(fā)現(xiàn)氣流傳

18、導airway conductanceairway conductance改動，致敏組較非致敏組對改動，致敏組較非致敏組對MCHMCH的反響性明顯增高。的反響性明顯增高。2 2、采用體外測定法：離體氣道平滑肌給予一定量、采用體外測定法：離體氣道平滑肌給予一定量的電流刺激，隨著刺激頻率的添加氣道收縮加強，的電流刺激，隨著刺激頻率的添加氣道收縮加強，結(jié)果致敏組小鼠的結(jié)果致敏組小鼠的ES50ES50較非致敏小鼠明顯降低，其較非致敏小鼠明顯降低，其機理能夠是電流刺激后致敏小鼠氣道副交感神經(jīng)末機理能夠是電流刺激后致敏小鼠氣道副交感神經(jīng)末梢釋放梢釋放ACHACH較非致敏小鼠多，同時伴較非致敏小鼠多，同時伴

19、M2M2毒蕈堿受體毒蕈堿受體功能喪失。功能喪失。 急性哮喘模型 Protocol Sensitization (i.p. OVA) Challenge (1%OVA ) 1st 2nd 1st 2nd 3rd Days 0 14 24 25 26 28 Analysis (Airways Inflammation) (Lung histology) (Th1/Th2 responses) Advantages of an acute allergic mouse model Similar to humans- Airway hyperresponsivenss- Eosinophylia-

20、Increased IgE- Goblet cell hyperplasia/metaplasia - Mucus hypersecretion- Mucosal Edema Advantages of an acute allergic mouse model Useful for basic research: Role of eosinophils and CD4+ T-lymphocytes Adhesion and chemotactic molecules and cell recruitment Test conventional pharmacological agents T

21、ransgenic and gene-targeted mouseBALB/cBALB/c和和 C57BL/6JC57BL/6JB6B6小鼠小鼠. .近年來隨著分子生物學的開展，經(jīng)過轉(zhuǎn)基因或近年來隨著分子生物學的開展，經(jīng)過轉(zhuǎn)基因或基因敲除技術，已培育出數(shù)十種新的小鼠品系基因敲除技術，已培育出數(shù)十種新的小鼠品系: : IL-5 IL-5轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因:IL-5+/+:IL-5+/+， 如如NJ 1638 NJ 1638 和和 NJ NJ 17201720. . IL-5 IL-5基因敲除基因敲除IL-5-/-IL-5-/-品系品系. . IL-4-/- IL-4-/- 品系，品系， IFN-a -

22、/- IFN-a -/- 品系，品系， CD4 -/-CD4 -/-、 CD8 -/-CD8 -/-、 T T細胞細胞 -/-/-， Eotaxin +/+Eotaxin +/+、 Eotaxin -/-Eotaxin -/-， IL-13 -/-IL-13 -/-，等。，等。 特殊類型細胞和細胞因子基因敲小鼠抗原致敏和激發(fā)后特殊類型細胞和細胞因子基因敲小鼠抗原致敏和激發(fā)后氣道炎癥反響比較氣道炎癥反響比較 細胞細胞/ /細胞因子細胞因子 氣道上皮氣道上皮 氣道粘液氣道粘液 BAL AHR BAL AHR 缺陷缺陷 病理病理 分泌亢進分泌亢進 嗜酸性粒細胞嗜酸性粒細胞 MchMch B cell

23、s + B cells + + + + + + +T cells (ab, T cells (ab, g gd) d) alphabeta+ T alphabeta+ T cellcells s gammadelta+T cells + + gammadelta+T cells + + +/- ?+/- ?CD4+ CD4+ cellcells s CD8+ cells + CD8+ cells + + + + + + +NK-T cells ND NK-T cells ND ND + ND + NDNDEosinophils +/- Eosinophils +/- +/-+/- 野生小鼠野生

24、小鼠 + + + + + + + + 特殊類型細胞和細胞因子基因敲小鼠抗原致敏和激發(fā)后特殊類型細胞和細胞因子基因敲小鼠抗原致敏和激發(fā)后氣道炎癥反響比較氣道炎癥反響比較 細胞細胞/ /細胞因子細胞因子 氣道上皮氣道上皮 氣道粘液氣道粘液 BAL AHR BAL AHR 缺陷缺陷 病理病理 分泌亢進分泌亢進 嗜酸性粒細胞嗜酸性粒細胞 MchMch (IL-5-/-) +/- (IL-5-/-) +/- +/- - +/- - - -IL-4-/- +/-IL-4-/- +/- + + + +IL-13-/- +/-IL-13-/- +/- + + +/-+/-IFN-r-/- + IFN-r-/-

25、 + + + + + + +野生小鼠野生小鼠 + + + + + + + + 0 3 6 12 25 50 Methacholine Dose (g/kg)Effects of Huangqi and DXM on airway responsiveness in OVA-sensitized mice. Airway responsiveness was measured at 48h following last OVA challenge. A The Mean dose response curves to nebulized methacholine (Mch). Airway re

26、activity (Penh, y-axis) in response to increasing doses of nebulized Mch (x-axis) was assessed by whole-body plethysmography . Data are expredded as the means SEM (n=8-10). * p 0.05 compared with saline/saline mice. p 0.05 compared with saline-treated OVA challenged mice. 00.511.522.533.544.5Airway

27、Obstruction (Penh)SalineOVAHuangqi- I.P 28DHuangqi-I.P 14DHuangqi- I.T 14DDXM Disadvantages of an acute allergic mouse model - No asthma spontaneously - No genetic and environmental factors - Airways insensitive for histamine - Hardly airway remodeling - No eosinophils in airways under basal conditi

28、ons - Hardly airway remodeling and not a chronic disease 慢性哮喘模型/氣道重構(gòu)模型 Protocol Sensitization (i.p. OVA) Challenge (1%OVA ) Analysis (Airways Inflammation) (Lung histology) (Th1/Th2 responses) Advantages of a chronic allergic mouse model - Sustained AHR - Sustained inflammation - Smooth muscle &

29、 goblet cell hyperplasia - Airway remodeling Disadvantages of a chronic allergic mouse model - Time consuming - Expensive - Need more test-compound - AHR not always related to remodeling Conclusions - The allergic models that should be used in different experiments are determined by the distinct res

30、earch aims. - In general, a chronic model is in favor of an acutemodel since it mimics better the situation in humans哮喘動物模型的局限性哮喘動物模型的局限性任何疾病的動物模型均有局限性。任何疾病的動物模型均有局限性。1 1、不同種系之間存在的差別限制了動物模型、不同種系之間存在的差別限制了動物模型結(jié)果在人身上的運用。比如人與動物的氣道神結(jié)果在人身上的運用。比如人與動物的氣道神經(jīng)支配就存在顯著差別，氣道平滑肌中腎上腺經(jīng)支配就存在顯著差別，氣道平滑肌中腎上腺素能神經(jīng)支配很少。素能神

31、經(jīng)支配很少。2 2、一切品系均有其局限性。如，研討肺心病、一切品系均有其局限性。如，研討肺心病易在大動物上進展，另一方面，詳細描畫氣道易在大動物上進展，另一方面，詳細描畫氣道病理又宜在小動物身上進展，研討影響氣道反病理又宜在小動物身上進展，研討影響氣道反響性的免疫因子采用小鼠較為適宜?？傊?，沒響性的免疫因子采用小鼠較為適宜。總之，沒有一種模型可處理碰到的一切問題有一種模型可處理碰到的一切問題 。因此動。因此動物實驗任務者在模擬人類疾病過程的時候應思物實驗任務者在模擬人類疾病過程的時候應思索到他們實驗的局限性。索到他們實驗的局限性。哮喘動物模型的局限性哮喘動物模型的局限性3 3、雖然哮喘的病理過

32、程大致可在動物模型上、雖然哮喘的病理過程大致可在動物模型上得以表達，但沒有一個可完全表達它的特點。得以表達，但沒有一個可完全表達它的特點。如家兔模型中描寫到速發(fā)和遲發(fā)反響，但沒如家兔模型中描寫到速發(fā)和遲發(fā)反響，但沒提到基底膜增厚和平滑肌增生。還有，沒有提到基底膜增厚和平滑肌增生。還有，沒有一個一個LARsLARs模型能表如今未受激發(fā)底情況下出模型能表如今未受激發(fā)底情況下出現(xiàn)自發(fā)性氣道阻塞和哮喘樣綜合癥。馬可以現(xiàn)自發(fā)性氣道阻塞和哮喘樣綜合癥。馬可以引起馬喘息病，在去除誘發(fā)的環(huán)境要素后可引起馬喘息病，在去除誘發(fā)的環(huán)境要素后可恢復到發(fā)作前程度。但人的哮喘氣道高反響恢復到發(fā)作前程度。但人的哮喘氣道高反

33、響性的存在往往要更長一些。性的存在往往要更長一些。4 4、在絕大多數(shù)的、在絕大多數(shù)的LARsLARs模型中氣道高反響性的模型中氣道高反響性的存在往往時間較短，增高幅度也不大。犬模存在往往時間較短，增高幅度也不大。犬模型有繼續(xù)存在的型有繼續(xù)存在的AHRAHR，但也沒提到自然發(fā)生的，但也沒提到自然發(fā)生的氣道阻塞。因此，沒有一個模型能完全模擬氣道阻塞。因此，沒有一個模型能完全模擬人的哮喘。人的哮喘。小結(jié)小結(jié) - - 哮喘實驗動物模型研討的運用哮喘實驗動物模型研討的運用一、動物模型局限性的存在不表示它不應被一、動物模型局限性的存在不表示它不應被采用，只是提示我們在運用動物模型時要思采用，只是提示我們在

34、運用動物模型時要思索到它的局限性。運用動物模型研討人類疾索到它的局限性。運用動物模型研討人類疾病有它不可否認的作用。病有它不可否認的作用。二、新的哮喘模型有運用基因突變模型來研二、新的哮喘模型有運用基因突變模型來研討調(diào)理氣道反響性的遺傳和生化機制。利用討調(diào)理氣道反響性的遺傳和生化機制。利用動物模型研討氣道反響性發(fā)生的正?；蛘弋悇游锬Ｐ脱杏憵獾婪错懶园l(fā)生的正?；蛘弋惓５倪^程可以進一步討論出生后環(huán)境要素對常的過程可以進一步討論出生后環(huán)境要素對AHRAHR的影響。的影響。小結(jié)小結(jié) - - 哮喘實驗動物模型研討的運用哮喘實驗動物模型研討的運用三、為更好地研討哮喘的免疫病理，一系列三、為更好地研討哮喘的

35、免疫病理，一系列的動物模型已被采用。許多動物如：家兔、的動物模型已被采用。許多動物如：家兔、綿羊、豚鼠、大鼠、猴子、狗、小鼠等被綿羊、豚鼠、大鼠、猴子、狗、小鼠等被某一抗原致敏激發(fā)后出現(xiàn)肺功能改動某一抗原致敏激發(fā)后出現(xiàn)肺功能改動IARsIARs、LARsLARs、氣道反響性添加。、氣道反響性添加。四、雖然動物模型模擬了人類哮喘的很多特四、雖然動物模型模擬了人類哮喘的很多特點，但沒有一個模型能完全具有人類哮喘的點，但沒有一個模型能完全具有人類哮喘的特征。但在很多方面還是可用動物模型進展特征。但在很多方面還是可用動物模型進展研討，包括抗原暴露后的病理變化，各種免研討，包括抗原暴露后的病理變化，各種

36、免疫球蛋白、炎性細胞及介質(zhì)對氣道功能的影疫球蛋白、炎性細胞及介質(zhì)對氣道功能的影響。今后將開展包括響。今后將開展包括AHRAHR的遺傳學研討、正常的遺傳學研討、正?；虍惓獾拦δ馨l(fā)生過程等在內(nèi)的諸多方面或異常氣道功能發(fā)生過程等在內(nèi)的諸多方面的研討。的研討。 哮喘的臨床研討哮喘的臨床研討一、人類哮喘自然病程下的臨床研討一、人類哮喘自然病程下的臨床研討 二、過敏原激發(fā)實驗以模擬人類哮喘發(fā)病二、過敏原激發(fā)實驗以模擬人類哮喘發(fā)病的病理生理過程的病理生理過程 一、人類哮喘自然病程下的臨床研討一、人類哮喘自然病程下的臨床研討哮喘自然史研討流行病學調(diào)查哮喘自然史研討流行病學調(diào)查 Risk factors pr

37、obably associated with infant wheezing Male gender Low birth weight. Environmental tobacco smoke. Virus infections.Incident Physician Diagnosed Asthma in Norrbotten over 3 Years, 1996-99 (n=2,100)At RiskRelative Risk MultivariateMale Sex 51%1.1 0.73-1.8 n.s.Family History 24% 2.8 1.8-4.46 3.3 2.7-3.

38、9Birth weight (2.5kg) 4.2% 1.4 0.52-3.8 n.s.Cat at home ever 38% 0.49 0.28-0.83 0.55 -0.2-1.3*Type I allergy 20.6% 4.9 2.9-8.4 5.5 4.9-6.1 Cat 13.4%7.4 4.3-12 - Dog 8.7% 4.1 2.1-7.69 - * Cat was a significant negative factor if Type I allergy was removed from the analysis. Perzanowski, M., et al. AJ

39、RCCM 2002.Reduced prevalence of hay fever, atopy and asthma among farmers children. In Switzerland: Braun-Fahrlnder et al Clin Exp Allergy 1999 In Germany: von Ehrenstein et al, Clin Exp Allergy 2000 In Austria: Riedler et al, Clin Exp Allergy 2000 In Finnland: Kilpelainen et al Clin Exp Allergy 200

40、0 In Canada: Ernst et al, Am J Resp Crit Care Med 2000 In Australia: Downs et al, Clin Exp Allergy 2001 European-wide: Leynaert et al,Am J Respir Crit Care Med 2001Results of a home based environmental intervention among urban children with asthma. Controlled trial of allergen specific avoidance for

41、 one year. Plus one year extension. 937 children age 5-11 in seven US cities Intervention Results Fewer symptom days first and second years (p0.001). Significant decline in dust mite and cockroach allergen (p0.001). Reductions in dust mite and cockroach allergens on bedroom floor significantly assoc

42、iated with reduced complications of asthma. Morgan et al 04 New Eng J Med 351:1068 一最大呼氣流量一最大呼氣流量PEFPEF監(jiān)測監(jiān)測二支氣管擴張劑實驗二支氣管擴張劑實驗三氣道激發(fā)實驗三氣道激發(fā)實驗四無創(chuàng)性氣道炎癥目的監(jiān)測四無創(chuàng)性氣道炎癥目的監(jiān)測 五變應性目的監(jiān)測：包括血清總五變應性目的監(jiān)測：包括血清總IgEIgE和特異性和特異性IgEIgE測定，過敏原皮膚實驗，過敏原吸入激發(fā)實驗測定，過敏原皮膚實驗，過敏原吸入激發(fā)實驗六支氣管粘膜活檢六支氣管粘膜活檢 2. 2. 哮喘病情評價哮喘病情評價 1 1、血液：嗜酸性粒細

43、胞、血液：嗜酸性粒細胞EosEos計數(shù)、嗜酸性粒細胞陽計數(shù)、嗜酸性粒細胞陽離子蛋白離子蛋白ECPECP、嗜酸性粒細胞過氧化酶、嗜酸性粒細胞過氧化酶EPOEPO、可、可溶性白細胞介素溶性白細胞介素-2-2受體測定；受體測定；2 2、尿：嗜酸性粒細胞過氧化酶、尿：嗜酸性粒細胞過氧化酶、9 9,11,11- -前列腺素前列腺素F2F2、白細胞三烯白細胞三烯E4E4；3 3、呼出氣體分析：一氧化氮、一氧化碳、碳氫化合物；、呼出氣體分析：一氧化氮、一氧化碳、碳氫化合物；4 4、呼吸冷凝物：過氧化氫、白三烯代謝物、硝基酪氨酸、呼吸冷凝物：過氧化氫、白三烯代謝物、硝基酪氨酸5 5、誘導痰：細胞分類尤其、誘導

44、痰：細胞分類尤其EosEos絕對計數(shù)、可溶性介質(zhì)絕對計數(shù)、可溶性介質(zhì)ECPECP， 半胱氨酰白三烯等。半胱氨酰白三烯等。無創(chuàng)性氣道炎癥目的監(jiān)測 過敏原激發(fā)實驗以模擬人類哮喘發(fā)病的病理生理過程速發(fā)相哮喘反響：特異性支氣管激發(fā)實驗中吸入變應原后數(shù)分鐘至數(shù)非常鐘出現(xiàn)的支氣管收縮反響?？勺鳛檠杏懴毙园l(fā)作的模型。遲發(fā)相哮喘反響：特異性支氣管激發(fā)實驗中吸入變應原后數(shù)小時至24小時出現(xiàn)的與IgE有關的哮喘反響?？勺鳛檠杏懴獾缆匝装Y的模型。 Allergen-induced increases in IL-5 receptora-subunit expression on bone marrowd

45、erived CD34+ cells from asthmatic subjectsThe dual responders,but not the isolated early responders, developed a significant increase in methacholine airway responsiveness 24 h after allergen challenge. Allergen-induced increases in IL-5 receptora-subunit expression on bone marrowderived CD34+ cells

46、 from asthmatic subjectsIn DR, but not IER asthmatics, a significant increase in the percent of CD34+ cells expressing IL-5Ra was detected when pre-allergen bone marrow samples were compared with 24 h post-allergen aspirates.These data suggest that increased expression of IL-5Ra on CD34+ cells favor

47、s eosinophilopoiesis and may thus contribute to the subsequent development of blood and tissue eosinophilia, a hallmark of allergic inflammation. Sehmi et al. JCI, 1997. Allergen-induced fluctuation in CCR 3 expression on bone marrow CD34+ cells from asthmatic subjectsThe number of bone marrow CD34+

48、CCR3+ cells is significantly increased in DR asthmatics who characteristically develop a late-bronchoconstrictor response, sputum and blood eosinophilia and increased methacholine airway responsiveness 24hr after postallergen inhalation. However, a significantly attenuation in the numbers of CD34+CC

49、R3+ cells was observed in ER asthmatics who do not develop a blood eosinophilia and airway responsiveness after postallergen inhalation. Sehmi et al. Immunology, 2003. “IL-5 Story 根據(jù)根底研討的結(jié)果可以提出假說和指點臨床實際。但是動物模型和人體實驗的結(jié)果并不總是一致的！“IL-5 Story“Treatment of OVA-challenged animals with anti-IL-5 antibody dur

50、ing the sensitization protocol completely abolished the infiltration of eosinophils into the lung tissue and prevented the development of AHR Hamelmann E. et al.: Am J Respir Crit Care Med. 1997 and 1999“Monoclonal antibodies directed against IL-5 have been used in at least four studies involving patients with asthm