痛風動物試驗模型的研究進展

摘要：通過對痛風性關節炎動物模型研究相關文獻的系統回顧，對痛風模型復制的方法、機制和應用的研究，分析各自的特點及不足之處，常用模型的特點及應用進行歸納，探討總結痛風性關節炎動物模型研究進展。目前尚未見在實驗動物中復制出類似人類的痛風性關節炎模型，復制更加符合臨床的痛風性關節炎動物模型是基礎和關鍵，這將有更有益于抗痛風性關節炎藥物的研究。

關鍵詞：痛風；關節炎；動物模型；研究進展

痛風是由遺傳性或獲得性病因所致嘌呤代謝紊亂，如尿酸生成增多或排泄減少，引起血尿酸增高，在血液中呈飽和狀態，致使尿酸鈉微晶體沉積在關節囊、滑囊、軟骨、骨質等組織中所致的一種或多種病變的臨床綜合征。近年來，隨著人們生活水平的提高，痛風的患病率呈逐漸增高的趨勢，且反復發作，甚至活動障礙和關節畸形，遷延難愈，令人苦不堪言。痛風性關節炎是痛風的最基本的類型，本文通過查閱近年的研究文獻，現將痛風性關節炎動物模型研究現狀綜述如下。

1 尿酸鈉結晶誘導痛風性關節炎模型

痛風性關節炎的炎癥介質是尿酸鈉（MSU）沉積于局部關節組織引起的炎癥反應，故直接注射MSU溶液于模型動物的關節腔內造成痛風性關節炎是最直接的方法。常用的有尿酸鹽結晶誘導的大鼠足跖及踝關節腫脹模型、大鼠背部皮下氣泡模型。關節內注射尿酸鈉溶液導致的急性風濕樣病變，尿酸鈉（monosodium urate，MSU）結晶引起的炎癥可由釋放預先沉積的MSU結晶或急性結晶化而觸發，MSU結晶與吞噬細胞相互作用促成短暫的炎癥反應，引起不同程度地膜軟化，產生氧自由基，釋放溶酶體酶、PGE2、白三烯和白介素-1MSU誘導急性關節炎模型。早在19世紀80年代，Coderre等就采用MSU0.2ml注射大鼠踝關節的方法，造出急性痛風性關節炎的動物模型，是目前研究藥物治療痛風常用的、易于操作且穩定性好的動物模型。

1.1鼠的尿酸鈉結晶急性足跖腫脹模型 該模型的制作方法是：預先合成MSU結晶，將尿酸4g加熱溶解于800mLNaOH水溶液，60℃調節pH至8.9，冷卻后沖洗干燥獲得針樣結晶。大鼠右足墊皮內注射012mL（014mg）尿酸鈉結晶混懸液致炎，間隔3d用游標尺測量足墊厚度定量評價，72h實驗期末取血分離血清，測酸性磷酸酶、組織蛋白酶-D、葡萄糖苷酸酶、N-乙酰氨基葡糖酶活性和蛋白含量。并研究尿酸鈉結晶-多形核白細胞相互作用：取人白細胞懸液與消炎痛置37℃預孵育20min，加尿酸鈉結晶1mgPmL繼續孵育30min。離心除去懸浮細胞，上清測定B-葡萄糖苷酸酶和乳酸脫氫酶活性，酶活性以單位Pmg蛋白表示。

1.2鼠的尿酸鈉結晶急性痛風性踝、膝關節炎模型 該模型制作方法是：制備MSU結晶，將1molPL的NaOH5mL和尿酸鈉800mg加入155mL去熱原注射用水煮沸溶解，自然降溫，調節pH至7.0，溶液呈乳白色后立即離心，將上清反復離心至晶體不再析出，冷卻1h后離心收集晶體。臨用前將MSU晶體用PBS配成所需濃度。大鼠麻醉后選右踝關節外側后方為穿刺點，針口斜面朝前上方與脛骨成45°角穿入踝關節腔，注入MSU的PBS溶液，以關節囊對側鼓起為注入標準，誘導急性關節炎模型。陳文照等在研究痛風寧療效時，采用MSU溶液0.2ml注入大鼠右側踝關節腔，受試關節周圍軟組織明顯充血水腫，滑膜細胞內線粒體、內質網等細胞器明顯腫脹，確認造模成功。

1.3兔尿酸鈉結晶急性痛風性踝關節炎模型 1993年，國外學者McCartney-FrancisN等通過注射尿酸鈉結晶造成兔的急性痛風性關節炎模型。該模型的簡要制作方法是：健康成年新西蘭大白兔，雄性，體重2～3kg。用戊巴比妥鈉（30mgPkg靜脈注射）麻醉，然后將雙下肢膝關節周圍剃毛，然后消毒皮膚。注射MSU時，輕輕彎曲膝關節，于關節的正中或側位進針，用TB注射器26號針頭，將10mg尿酸鈉結晶通過髕上韌帶刺入兔膝關節腔，造成模型。王文娟等將家兔用2%戊巴比妥鈉（30mg/kg，靜脈注射）麻醉后，將雙側后腿膝關節周圍剃毛，消毒皮膚，稍彎曲膝關節，經關節正中或側面進針，用TB注射器6號針頭將MSU溶液0.4ml及多粘菌素B0.1ml通過髕上韌帶注入膝關節腔。王斌等將大鼠雙側后腿膝關節周圍剃毛，消毒皮膚，輕度彎曲膝關節，經關節正中進針，用TB注射器6號針頭將2%尿酸鈉晶體溶液0.2ml通過髕上韌帶注入大鼠膝關節腔。

1.4鼠尿酸鈉結晶急性痛風性滑膜炎模型 痛風性結節形成是慢性痛風性關節炎的重要表現與特征，有人就以鼠氣泡模型來模擬痛風性關節炎。Ryckman等將小鼠麻醉后背部皮下注射滅菌過濾空氣5ml形成適當大小的氣囊，1w內形成一層滑膜樣膜，隨后每天注入3ml空氣，使膨脹3d，第7d將粒徑5～15Lm的無熱原MSU結晶（10mg/ml）注入氣囊，引起模擬痛風性滑膜炎模型。Rull等報告大鼠MSU結晶皮下氣囊模型的復制，動物麻醉后背區剃毛，皮下注入10mL滅菌空氣形成氣囊，每2～3d重復注射以維持氣囊脹大，第6d氣囊內注入MSU15 mg。藥物治療組則于致炎24h后氣囊內注入藥物，定時處死觀察各項指標。

2 高尿酸血癥動物模型

2.1小鼠高尿酸血癥模型 Iris HH等報道使用尿酸酶抑制劑氧嗪酸300mgPkg，ip注射，造成小鼠高尿酸血癥模型。金沈銳等報道小鼠使用黃嘌呤600mgPkg和乙胺丁醇250mgPkg，次黃嘌呤600mgPkg和煙酸100mgPkg，ip注射，連續給藥5d，造成小鼠高尿酸血癥模型。陳光亮等報道使用尿酸1000mgPkg，ip注射，造成小鼠高尿酸血癥。唐燦等將腺嘌呤混入2%淀粉液，按每日0.3mg/100g的劑量給雌性wistar大鼠灌胃，結果發現模型組大鼠血尿酸升高，與正常組相比有統計學意義。

2.2雞、鵪鶉高尿酸血癥痛風性關節炎模型 蘇友新等探討采用100日齡蛋雞，在產蛋日齡前喂以產蛋高峰期的高核蛋白、高鈣飼料，并限制進水量，誘發雞痛風性關節炎。方法為100日齡/羅曼蛋雞，在產蛋前提前給予產蛋高峰期飼料，底料為玉米粉，補充魚粉、骨粉致蛋白質含量大于20%、含鈣量大于4%，每只雞每日控制進水100mL以內，約7d后可見蛋雞出現精神不振，羽毛松亂脫落，喜臥、食欲減退或絕食、逐漸消瘦衰弱、閉眼發呆，冠鬢蒼白，糞便有大量白色尿酸鹽，腿污無光澤，關節腫大為正常的1～1.5倍，出現腿污無光澤、關節腫大、輕捏掙扎、哀鳴痛叫、動作遲緩，跛行疼痛、站立不穩、趾部和足部腫脹、增粗、變形等，抽取其翅靜脈血，分離血清，按照尿酸測定試劑盒規定的磷鎢酸比色法測血尿酸，血尿酸升高（80mg/L以上），大于正常時的3～5 mg/100ml，跗踝關節周徑明顯增大，跗踝關節腔滑液涂片的白細胞顯著升高，表明該模型已出現雞痛風性關節炎。解剖病雞可見皮下組織、關節面、關節腔表面覆蓋一層白石灰樣的尿酸鹽。

3痛風模型的問題與展望

目前已證實尿酸鹽結晶體是痛風性關節炎重要的致炎因子，當這種結晶體沉積到關節腔周圍時，可誘使炎癥細胞聚集到其周圍發生吞噬反應，且吞噬細胞破裂釋放出多種致炎致痛因子，引起關節周圍組織廣泛的炎癥反應。哺乳動物體內存在尿酸酶，可將體內尿酸進一步易隨尿排出體外，故很少在體內蓄積成結晶，也不會沉積形成痛風結石，這是難以在哺乳動物身上復制出持續高尿酸血癥痛風模型的原因所在。人體內缺乏尿酸酶，再加上不合理的飲食結構，就容易引發高尿酸血癥和痛風。若能在哺乳動物特別是醫學實驗中常用的嚙齒類動物（如大鼠）身上復制出由嘌呤代謝障礙所致的痛風模型，有助于對痛風的病理生理機制以及抗痛風藥物作用機制的研究[1～3]。

綜上所述，研究者們在痛風動物模型制作上做了許多嘗試和探索，為抗痛風藥物的研究提供了必需的條件，但同時需要指出：目前常見的痛風動物模型尚缺乏穩定性和持久性，與人類發病機制存在不同程度的差距，造模用藥劑量和時間不統一，缺乏公認的建立模型的標準，造模導致的腎損害和動物的死亡率問題需要更好的處理。因此在實驗研究中應注意模型的選擇和實驗結果的合理評價：如果造模藥物直接抑制腎臟對尿酸的排泄，則該模型難以判斷受試藥物增加尿酸排出的機制，但可用來觀察受試藥物對相關尿酸酶合成及分解過程中的相關酶，如黃嘌呤氧化酶、尿酸酶等的水平及活性的影響。

參考文獻：

[1]孫瑛.實用關節炎診斷治療學[M].北京：北京大學醫學出版社，2002：408.

[2]王文娟，方改英，雒向寧.當歸拈痛丸對尿酸鈉致家兔痛風性關節炎模型關節組織中6K-PGF1的影響[J].陜西中醫學報，2008，31（4）：69.

[3]唐燦，楊奎.高尿酸血癥動物模型初探[J].中藥新藥與臨床藥理，2000，11（5）：292-2941.

編輯/許言