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本文系统综述了国际常用的自身免疫性胃炎(AIG)动物模型构建方法,涵盖新生鼠胸腺切除、基因编辑动物(如TxA23、Ctox、AID?/?等)、抗原诱导(H+/K+-ATPase等)、病毒感染及联合建模五大类,并首次提出模型评价体系。文章指出当前AIG模型存在标准化不足、病程压缩等局限,但通过优化建模策略与引入新技术(如CRISPR/Cas9、类器官共培养),可推动AIG发病机制研究与靶向治疗开发。
建模方法分类与临床相关性
目前国际应用的AIG建模方法主要分为五类:新生鼠胸腺切除术、基因编辑动物(如TxA23小鼠、Ctox小鼠、AID?/?小鼠等)、诱导剂建模(如H+/K+-ATPase免疫、同种动物胃黏膜)、病毒感染(如鼠玫瑰疹病毒)及联合建模。通过对比各模型的临床特征,发现TxA23小鼠能较好模拟T细胞介导的胃黏膜病变过程,而Atp4a?/?小鼠更适用于高胃泌素血症及胃神经内分泌肿瘤(gNETs)研究。
建模机制简述
AIG建模机制可分为三类:一是通过调控免疫细胞(如减少Treg或过表达促炎因子)诱发免疫反应;二是直接注射抗原(如H+/K+-ATPase)诱导自身免疫;三是模拟胃壁细胞缺失后的内分泌状态(如高胃泌素血症)。其中,CD4+T细胞分化的Th1、Th2、Th17亚群及相关细胞因子(如IFN-γ、IL-17A)在驱动胃黏膜炎症和化生中发挥核心作用。
新生鼠胸腺切除术
新生鼠胸腺切除术(NTx)通过切除0–3日龄小鼠的胸腺,导致Treg生成减少,从而解除对自身反应性T细胞的抑制,诱发AIG。早期研究显示,BALB/c雌鼠的AIG发生率可达30%。但因操作难度高、建模率低,近年应用减少。
基因编辑动物模型
TxA23小鼠
该模型表达特异性识别H+/K+-ATPase α链630–641位点的T细胞受体,可模拟Th1主导的AIG病理进程。研究发现,TxA23小鼠在4周至4月龄可出现胃黏膜淋巴细胞浸润、壁细胞丢失及痉挛性多肽表达化生(SPEM),且IL-17A直接诱导壁细胞凋亡,而IL-27通过抑制CD4+T细胞炎症基因表达减轻病变。
Ctox小鼠
通过胃壁细胞特异性表达霍乱毒素A1亚基,导致细胞内cAMP升高、胃酸过度分泌,最终引发AIG。该模型特征为高胃酸、低胃泌素血症及PCA阳性,但未完全模拟AIG早期的高胃泌素状态。
AID?/?小鼠
敲除活化诱导胞苷脱氨酶(AID)基因后,B细胞异常增殖并形成三级淋巴组织(TLOs),驱动Th1/Th17炎症反应,导致胃息肉形成和SPEM。
A51Tg小鼠
该模型以Th2细胞介导的免疫反应为主,胃黏膜可见嗜酸性粒细胞浸润,IL-4和IL-10高表达,病变进展缓慢但易伴发化生。
Atp4a?/?小鼠
缺失H+/K+-ATPase α亚基,表现为胃酸缺乏、高胃泌素血症和胃黏膜萎缩,适用于研究gNETs发展机制。
抗原诱导与病毒感染建模
抗原诱导模型通过皮下或腹腔注射H+/K+-ATPase或同种胃黏膜匀浆,配合佐剂激发PCA产生及胃黏膜单核细胞浸润。新生鼠免疫成功率(66.7%)高于成年鼠(16.7%)。病毒感染模型如鼠玫瑰疹病毒(MRV)感染新生儿后,可导致胸腺T细胞暂时性衰竭,引发Th2/Th17主导的胃炎。
联合建模策略
联合建模如NTx与PD-1?/?或Poly I:C联用,可显著加速AIG发生并增强炎症严重度。例如,NTx+Poly I:C处理组小鼠在4周内全部发病,且胃黏膜萎缩程度和炎性因子(如TNF-α、IFN-γ)水平显著高于单一建模组。
模型机制比较与临床挑战
Th1细胞在AIG发病中居核心地位,TxA23模型能模拟从炎症到化生的连续进程;Th2模型(A51Tg)突出嗜酸性粒细胞浸润及慢性炎症维持作用;Th17反应则与病变严重度及持久性相关。Treg缺失或功能受损会打破免疫耐受,而B细胞可通过抗原呈递或抗体分泌放大免疫反应。现有模型在模拟人类AIG“炎症–萎缩–化生–肿瘤”全程时仍存在差距,尤其是对恶性贫血和胃癌的再现不足。
模型评价与未来方向
建议从模型可操作性、表型拟真度、机制可探究性及临床转化价值四方面建立评价体系。未来需推动模型标准化(如统一遗传背景、病理评估标准),并引入人源化免疫系统、CRISPR/Cas9精准编辑等技术,构建能覆盖AIG全病程的理想动物模型。
与幽门螺杆菌相关胃炎模型的比较
幽门螺杆菌胃炎模型以活菌灌胃结合饮食调控为主,模拟“Correa级联”反应;AIG模型则聚焦免疫失调导致的胃壁细胞破坏。两者在胃酸减少、黏膜萎缩等病理终点有交叉,但AIG模型更适用于自身免疫机制研究,而幽门螺杆菌模型有助于感染相关癌变机制探索。
结论
本文首次系统综述了AIG动物模型的构建策略与特征,提出标准化评价框架,为深化AIG发病机制研究和靶向治疗开发提供基础支持。