膜性腎病動物模型研究進展

敖廣宇，曹靈(瀘州醫學院附屬醫院，四川瀘州646000)

膜性腎病動物模型研究進展

敖廣宇，曹靈
(瀘州醫學院附屬醫院，四川瀘州646000)

摘要:膜性腎病(MN)動物模型可模擬人類MN的發病機制，對疾病的研究具有重要意義。目前常見的MN動物模型分為特發性和繼發性兩種。特發性MN模型以Heymann腎炎模型和C-BSA模型為主，新近提出的膠原蛋白片段模型將有助于從分子生物學層面對疾病進行探討;各種繼發性MN模型目前均是基于原發病的基礎上而制備的，如HBV相關性MN動物模型、狼瘡性MN動物模型、糖尿病腎病合并MN動物模型。

關鍵詞:膜性腎病;動物模型;免疫反應

膜性腎病(MN)是一種免疫介導的腎小球疾病。MN的發病機制目前尚未完全闡明，一般認為其機制為上皮側原位免疫復合物形成，激活補體形成膜攻擊復合物(c5b-9)導致足細胞損傷［1］。根據病因可分為特發性和繼發性兩類。臨床多表現為腎病綜合征，約20%表現為無癥狀、非腎病范圍的蛋白尿［2］。目前MN尚缺少公認有效的治療方案，因

此建立良好的MN動物模型對疾病的研究具有重要意義。目前MN造模方法的基本原理是通過注射外源性抗原或抗體，誘發機體自身免疫反應，從而復制出具有與人類MN相似臨床和病理表現的動物模型。現將MN動物模型的研究現狀綜述如下。

1　特發性MN動物模型

1.1 Heymann腎炎(HN)動物模型HN是目前應用最廣泛的MN動物模型之一，SD、Wistar、Munich Wistar、Lewis和PVG均已成功制造出HN動物模型。根據注射的抗原或抗體不同分為主動型(AHN)和被動型(PHN)兩種。一般選取200～300 g的雄性大鼠，經尾靜脈或腹腔一次性注射2～9mL/kg抗血清，或直接注射20～240mg/kg的IgG抗體。AHN與PHN各有優勢: AHN與實驗動物自身的免疫系統關系密切，因此與人類MN更加相似; PHN由于病變穩定，所需時間短，且尾靜脈注射相對于足墊注射對動物的疼痛刺激更小，故實用性較強，應用更廣泛。王迎偉等［3］認為，需要用HN動物模型來探討人類MN的發病機制，可選AHN;需要研究MN的長期病變或腎衰防治等，可選用慢性進行性的AHN模型或對PHN模型進行重復免疫。

王峰等［4］向成年SD大鼠尾靜脈分別注射FX1A抗血清0.5、1mL/100 g，1次/周，共6周，病理檢查顯示高劑量組與MNⅡ期、低劑量組與MNⅠ期的病理表現相似，認為MN的發生可能與誘導抗體的劑量有關。但能否通過調整藥物劑量和作用時間來制造出固定的Ⅰ～Ⅳ期MN動物模型尚無報道。

PHN的發病機制和病理變化與人類MN非常相似，但在人類足細胞和MN患者的上皮下免疫沉積物中并沒有發現HN的主要致病抗原megalin蛋白，故有異于人類MN的發病機制，不能完全模擬人類MN。

1.2陽離子牛血清白蛋白(C-BSA)動物模型其原理是由于腎小球基底膜帶有負電荷，使得帶正電荷的C-BSA能夠輕易地穿過基底膜成為種植抗原，誘導循環中相應的抗BSA抗體聚集于此形成原位免疫復合物。C-BSA模型適用于多種動物，包括兔、大鼠、小鼠、貓等［5］。小鼠MN的發生具有種族特異性，且與給藥劑量相關，ICR和BALB/c小鼠相對來說更容易發展為具有類似人類MN典型改變的動物疾病模型，3mg/kg以下的給藥劑量在停藥后小鼠的蛋白尿能夠完全恢復正常［6］。C-BSA不僅能引起動物的MN，在人類身上也具有類似的效應，食物中未被完全消化掉的的C-BSA(尤其是牛奶)可通過消化道途徑進入人體內形成種植抗原，與IgG1和IgG4形成原位免疫復合物，導致MN的發生［7］。

梁靜等［8］選用大鼠進行造模，發現3、10、16mg/kg C-BSA所致的腎小球毛細血管基底膜增厚程度不一，3mg/kg組與正常組比較無明顯差異，10mg/kg組表現類似于MNⅠ期，16mg/kg組成模穩定，效果最佳，與MNⅡ～Ⅲ期表現類似。

C-BSA動物模型價格相對低廉，操作簡單，應用范圍廣泛。其缺點是需要長期尾靜脈注射，對動物損傷較大。因其發病機制與人類MN有很多相似之處，且目前已能穩定制作出Ⅰ～Ⅲ期的MN，已成為研究人類MN最常用的動物模型之一。

1.3膠原蛋白片段小鼠MN模型近年來有學者從HEK293細胞中分離并提純含NC1區域的α3膠原蛋白片段(α3NC1)，以DBA/1小鼠為主要實驗對象，采取背部兩點皮下注射的方式對DBA/1小鼠進行免疫，可誘導動物出現大量蛋白尿、低蛋白血癥和高脂血癥，病理學表現與MN的特征性病理改變基本相似［9］。其機制可能包括: 3NC1等電點較高，可通過與cBSA相類似的原理形成種植抗原; 3NC1是由足細胞表達合成后再固定于GBM上的，循環中的抗3NC1抗體可能在3NC1尚未固定于GBM上時與其結合形成免疫復合物，從而導致MN的發生。

該模型的主要優勢是以小鼠作為實驗動物，小鼠的基因組序列可輕易獲得，通過基因工程技術可以對特定基因進行敲除或過表達，可從分子生物學層面上進行更深入的研究，對MN分子靶向藥物的研究也具有深遠意義。但該模型在小鼠種類的選擇上有局限性，只有DBA/1遺傳背景的小鼠造模成功率較高，C57BL/6等其他小鼠對3NCL具有一定的抵抗性，無法用于造模［10］。

1.4抗血管緊張素轉換酶(ACE)豬MN模型向豬靜脈輸注羊抗兔肺ACE血清可導致其出現上皮下免疫沉積物和大量蛋白尿［11］。該模型造模所需時間較短，上皮下免疫沉積物持續時間長。但目前發現只有豬的腎小球臟層上皮細胞中才存在ACE，與人類MN的發病機制有一定差別，并非理想的動物模型。

2　繼發性MN動物模型

2.1 HBV相關性MN動物模型是指由慢性HBV感染導致的MN。機體對HBsAg、HBeAg、HBcAg等HBV抗原產生相應的抗體，形成免疫復合物，沉積于腎組織，導致腎臟損害。其中HBeAg已被證明是HBV相關性MN的特異性致病抗原［12］。該模型可通過靜脈注射HBsAg、HBeAg陽性血清進行制備，

方法簡單，成模型時間短，且SD大鼠來源廣泛;但穩定性較低，病理表現不典型，腎小球基底膜上無“釘突”形成，無足突融合改變，與人類HBV相關性MN有一定差異。

2.2狼瘡性MN動物模型系統性紅斑狼瘡(SLE)可累及多個器官，當出現腎臟受累時稱為狼瘡性腎炎。狼瘡性腎炎共有Ⅰ～Ⅵ6種分型，其中Ⅴ型又名狼瘡性MN，是一種繼發性MN。其發病機制可能是由于SLE患者體內大量的核小體種植于GBM，激發機體自身免疫反應［13］。狼瘡性MN動物模型的建立主要是在狼瘡性腎炎模型的基礎上進行的，慢性移植物抗宿主病狼瘡性腎炎小鼠模型是目前公認的一種狼瘡性腎炎動物模型，可通過向不同遺傳背景雜交出的F1代小鼠注射親代淋巴細胞來建立。國內董光富等［14］取雌性親代DBA/2的淋巴細胞，分4次經靜脈注射雌性子代F1代雜交鼠(C57BL6×DBA/2)誘導狼瘡性腎炎模型，病理學檢查其組織形態學改變類似于狼瘡性MN的形態學分類。該方式雖然能夠制作出特異性的狼瘡性腎炎小鼠模型，但受造模時間、藥物濃度及動物遺傳易感性等因素影響而呈現不同分型，想要特異性地獲得標準的狼瘡性MN模型仍有一定難度。

2.3糖尿病腎病(DN)合并MN動物模型是指在DN的基礎上合并非糖尿病性腎臟疾病。其原理是在DN動物模型的基礎上進行MN的造模。邵麗媛等［15］采用腹腔注射鏈脲佐菌素誘導大鼠DN，再在DN的基礎上，通過尾靜脈注射C-BSA，成功制備了DN合并MN大鼠模型。

3　展望

目前上述MN動物模型從不同的方面模擬了人類MN的發病機制，同時也為人類MN的治療提供了新的方向和策略。然而也存在諸多不足:首先，MN的病理分期共4期，不同分期的治療方案有所不同，但目前的造模方法均難以控制動物模型的病理分期，無法準確制作特定時期的MN;其次，隨著分子生物學技術不斷提高，基因工程和分子靶向藥物為探究疾病的發病機制和治療提供了新的途徑，小鼠因其基因序列較易獲得，而具有得天獨厚的優勢，但目前MN動物模型中缺乏穩定的小鼠模型。因此，運用傳統造模方式通過控制時間和給藥劑量獲得各個時期MN動物模型以及制作出穩定高效的小鼠模型對MN的基礎研究具有重要意義。

參考文獻:

［1］丁小強，劉春鳳.特發性膜性腎病研究進展［J］.中國實用內科雜志，2011，31(2): 108-112.

［2］黎磊石.中國腎臟病學［M］.北京:人民軍醫出版社，2008: 387-401.

［3］王迎偉，張建民，楊翼峰.大鼠AHN及PHN模型的建立及其病變的比較觀察［J］.臨床與實驗病理學雜志，1993，9(3): 211-214.

［4］王鋒，范亞平，達展云.大鼠被動型Heymann腎炎模型建立與抗體劑量關系的探討［J］.南通大學學報(醫學版)，2008，28(2): 85-87.

［5］Wu CC，Chen JS，Lin YF.Experimentalmodel ofmembranous nephropathy inmice: sequence of histological and biochemical events ［J］.Lab Anim，2008，42(3): 350-359.

［6］Chen JS，Chen A，Chang LC，et al.Mousemodel ofmembranous nephropathy induced by cationic bovine serum albumin: antigendose-response relations and straindifferences［J］.Nephroldial Transplant，2004，19(11): 2721-2728.

［7］Debiec H，Lefeu F，KempermJ，et al.Early-childhoodmembranous nephropathydue to cationic bovine serum albumin［J］.N Engl Jmed，2011，364(22): 2101-2110.

［8］梁靜，孫興旺，曹靈，等.不同劑量陽離子化牛血清白蛋白對膜性腎病大鼠造模的影響［J］.中國組織工程研究與臨床康復，2008，12(37): 7322-7325.

［9］Zhang JJ，Malekpourm，Luo W，et al.Murinemembranous nephropathy: immunization withα3(IV)collagen fragment induces subepithelial immune complexes and FcγR-independent nephrotic syndrome［J］.J Immunol，2012，188(7): 3268-3277.

［10］Hopfer H，Maron R，Butzmann U，et al.The importance of cellmediated immunity in the course and severity of autoimmune antiglomerular basementmembranedisease inmice［J］.FASEB J，2003，17(8): 860-868.

［11］Maruyama S，Cantu E 3rd，Demartino C，et al.Membranous glomerulonephritis induced inthe pig by antibody to angiotensin-converting enzyme: considerations on its relevance to the pathogenesis of human idiopathicmembranous glomerulonephritis［J］.J Am Soc Nephrol，1999，10(10): 2102-2108.

［12］Lin CY.Hepatitis B virus-associatedmembraneous nephropathy: clinical features，immunological profiles and outcome［J］.Nephron，1990，55(1): 37-44.

［13］Jacob L，Viard JP，Allenet B，et al.Amonoclonal anti-doublestrandeddNA autoantibody binds to a 94-kDa cell-surface protein on various cell types via nucleosomes or adNA-histone complex ［J］.Proc Natl Acad Sci USA，1989，86(12): 4669-4673.

［14］董光富，葉任高，王儉勤，等.一種實用性狼瘡樣腎炎動物模型——鼠慢性移植物抗宿主病的制備［J］.中國實驗動物學報，2000，8(4): 207-212.

［15］邵麗媛，李淼，盧雪紅，等.糖尿病腎病合并膜性腎病模型的構建［J］.中國老年學雜志，2012，32(24): 5495-5496.

收稿日期:( 2015-05-22)

通信作者:曹靈

基金項目:四川省衛生廳科研基金資助項目(120342);瀘州市科技局重點項目(2012-S-37)。

文章編號:1002-266X(2015)34-0096-03

文獻標志碼:A

中圖分類號:R332

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2015.34.043