GP-SKG!这可能是你正在寻找的脊柱炎模型!
2022-08-15
金致和第一个自研品系ZAP-70 W163C(GP-SKG)点突变小鼠目前首推。该模型主要用于测试类风湿性关节炎、特发性肺纤维化、强直性脊柱炎。对此模型感兴趣的cro或其新药研发公司可咨询jinwenxiao@geneandpeace.com。微信aikger1026
类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一 种慢性自身免疫性疾病,主要影响大关节处的滑液膜,表现为以炎性滑膜炎为主,多见于多关节性和对称性地侵袭手足小关节,可造成关节结构的破坏,出现关节畸形及功能丧失。同时类风湿性关节炎还常累及关节外其他器官,血清中类风湿因子呈阳性及各种细胞因子和抗体均会发生变化, 还会出现滑膜细胞增生及纤维化、血翳形成、骨和软骨损害等一系列病理损伤过程 。国内类风湿性关节炎其成人的患病率为0.32% ~ 0.36%,女性患者人数为男性患者的 2~4 倍 。该病程较长,如果不及时治疗,致残率也较高,将会严重影响患者的生活质量。目前,对于 RA 的发病原因和发病机制尚未完全明确,还没有十分有效地靶向治疗药物。
为了能够更好地了解 RA 的发病机制,来建立与人类疾病相似的类风湿性关节炎动物模型进行病理研究及药物筛选研究是非常关键的。其中ZAP-70 W163C点突变小鼠,因为自体免疫CD4+ T细胞以及B细胞稳态失调,很容易引发与人类的 类风湿性关节炎相似、小关节对称性炎症、同时表现出类风湿性因子升高和进行性关节破坏等特点,还呈现关节外病变如强直性脊柱炎,间质性肺病、皮炎等,可以被广泛用来研究类风湿性关节炎等疾病中骨骼变化的作用并进行药物筛选。
ZAP-70 W163C点突变小鼠除了常规用于类风湿性关节炎的病因病理研究,还可以用于类风湿关节炎关节外病变的研究。其中类风湿关节炎相关的间质性肺病(RA-ILD)在约20%的类风湿性关节炎患者中发展,也得到了科学家的广泛关注。雌性ZAP-70 W163C在 8-10 周龄时接受单次腹腔注射酵母聚糖(Zymosan, 5mg, Sigma)以诱导关节炎和间质性肺病,表现出自身免疫性关节炎和类似于人细胞和纤维化非特异性间质性肺炎的肺间质性肺炎。
Nintedanib是一种批准用于治疗特发性肺纤维化的酪氨酸激酶抑制剂,已被证明可以减少肺功能的下降。因此,科学家通过研究了Nintedanib对腹膜内注射酵母多糖诱导的关节炎雌性ZAP-70 W163C点突变小鼠肺纤维化和关节疾病发展的影响。注射酵母多糖后5周或10周分别开始Nintedanib(60 mg·kg-1·day-1,经口管饲)治疗,用Nintedanib治疗6周后评估了关节炎和肺纤维化的结局指标。在经Nintedanib治疗的患有关节炎和肺部疾病的小鼠中,观察到通过测量羟脯氨酸水平和胶原染色确定的肺胶原水平显著降低。根据高分辨率CT和联合评估发现,早期使用Nintedanib进行干预可显著降低关节炎的发展。这项研究通过促进鉴定可以改善两种疾病的治疗方法,影响了RA和ILD领域。由于该模型复制了RA-ILD的特征,其结果可能可转化为人类疾病。根据联合评估和高分辨率μ-CT,早期使用Nintedanib进行干预可显著降低关节炎的发展。这项研究通过促进鉴定可以改善两种疾病的治疗方法,影响了类风湿性关节炎和间质性肺病领域。
图1:Nintedanib早期治疗减少骨量损失和重塑。
图2:Nintedanib早期治疗后 ZAP-70 W163C点突变小鼠肺中的炎症细胞亚群。小鼠使用Nintedanib或生理盐水治疗 6 周,肺在第 10 周通过流式细胞术分析细胞变化情况。
同时ZAP-70 W163C点突变小鼠还可以用于强直性脊柱炎等骨免疫相关疾病的研究。强直性脊柱炎目前发病机制仍不清楚,缺乏有效的早期诊治手段。随着疾病进展,患者将逐渐出现脊柱、关节畸形,严重影响患者的生活和劳动能力。中山大学附属第八医院沈慧勇教授团队在Nature Communications上发表论文“TNF-α-mediated m6A modification of ELMO1 triggers directional migration of mesenchymal stem cell in ankylosing spondylitis”。
该研究阐明了炎症因子TNF-α介导强直性脊柱炎MSC定向迁移的具体机制,揭示了强直性脊柱炎发病过程中“炎症-成骨”转化的重要环节,为强直性脊柱炎的早期诊治提供了新的实验基础与理论依据。在研究中,沈慧勇教授等首先通过体内、外实验证实TNF-α刺激下,强直性脊柱炎患者间充质干细胞(MSC)定向迁移能力显著增强;随后,通过RNAseq、基因靶向调控技术筛选并证实ELMO1表达异常升高是导致强直性脊柱炎MSC迁移能力增强的关键分子。机制上,m6A甲基转移酶METTL14通过m6A甲基化修饰方式调控ELMO1表达,进而影响MSC的定向迁移功能。此外,沈慧勇教授团队还采用ZAP-70 W163C点突变小鼠做为疾病模型,通过腹膜内注射热凝胶多糖(Curdlan, 3mg)以诱导强直性脊柱炎特征,通过构建ELMO1敲除慢病毒对ZAP-70 W163C点突变小鼠进行尾静脉注射,发现特异性敲除ELMO1表达显著延缓ZAP-70 W163C点突变小鼠的发病和疾病的严重程度,证实ELMO1分子有望作为强直性脊柱炎新的治疗靶点。
图3:利用 ZAP-70 W163C点突变小鼠为模型,验证ELMO1 作为 强直性脊柱炎的治疗靶点
综上,ZAP-70 W163C(GP-SKG)是一个用于测试类风湿性关节炎、特发性肺纤维化、强直性脊柱炎的优秀模型。