胶原抗体诱导的小鼠关节炎模型（CAIA）方案

📌 本文看点  

1、开发背景

胶原诱导的关节炎（CIA）是应用广泛的类风湿关节炎（RA）小鼠模型，但一次常规实验至少需要 6–8周 才完成。为缩短周期，Chondrex 开发了以抗Ⅱ型胶原单克隆抗体（mAb）快速诱导关节炎的模型——免疫后 数天 即可发病。

2、致病分子基础

CIA发病依赖抗Ⅱ型胶原自身抗体与补体系统；因此给予多克隆抗体，或特定组合的抗Ⅱ型胶原单克隆抗体合剂，均能诱发关节炎。 Chondrex 的诱导合剂由 5 种独特单克隆抗体组成，其识别的致病表位位于小鼠Ⅱ型胶原 CB11 或 CB8 片段，且在鸡、小鼠、大鼠、牛、猪、猴及人等多个物种中高度保守 。

3、CAIA 造模原理

以 亚致病剂量的五克隆抗体合剂 ，联合大肠杆菌O111：B4脂多糖（LPS）给药，可在小鼠体内诱发严重且重复性好的关节炎。其理论假说认为：经胃肠道吸收的细菌毒素（如LPS）与亚致病水平的抗Ⅱ型胶原自身抗体产生 协同病理效应 ，从而触发关节炎。

图一 CAIA与CIA模型发病进程对比

4、CAIA 模型优势

Chondrex™五克隆抗体合剂提供三种规格，配套LPS协同刺激，可适配不同的造模需求 。

表1 五克隆抗体合剂规格

1、抗体给药途径

Chondrex™推荐以 尾静脉注射 五克隆抗体合剂；对CAIA易感品系也可 腹腔注射
，但关节炎严重程度偏低、炎症持续时间缩短。研究者需根据实验目的确定适合方案。

2、协同刺激毒素

LPS（B细胞丝裂原）、金黄色葡萄球菌肠毒素B（T细胞丝裂原）、关节炎支原体丝裂原（T细胞丝裂原）等细菌毒素，均可与Ⅱ型胶原抗体协同促进关节炎发生 ；存在上述毒素时，诱发所需抗体剂量可降低 。

3、标准方案

4、关节炎评估

评估分两种方式：临床评分 定性，以及三丰圆盘式表盘厚度计测量 爪厚度 （小鼠爪体积过小，无法像大鼠那样使用容积测量仪）。Chondrex™提供[表3]评分标准，更多资料可访问 。

表2 在 CAIA 模型中证实可抑制炎症的化合物

表3 炎症严重程度评分标准

1、各系小鼠构建 CAIA 效果

给予抗Ⅱ型胶原单克隆抗体合剂，不要求小鼠自身产生抗Ⅱ型胶原自身抗体，因此不具备 CIA 易感 MHC 单倍型（H-2q、H-2r）的小鼠也可诱发CAIA。只要炎症应答与补体激活功能正常， 绝大多数小鼠均可建立该模型 。

表4 目前已测试过的小鼠品系（图源：Chondrex）

表中括号内容代表理论推测，尚未经过实验验证；

表中“*"指使用添加5mg/ml结核分枝杆菌的CFA进行替代免疫，可诱发关节炎。

· 易感品系

DBA/1（H-2q）、B10.RIII（H-2r）对 CIA、CAIA 均易感；Balb/c（H-2d）对 CIA 抵抗、对 CAIA 高度易感且货源充足，是常用品系；C.B-17 scid/scid 为 T 细胞缺陷小鼠，CAIA 甚至可较 T 细胞正常小鼠更重。

2、C57BL/6 特点

野生型 C57BL/6 对 LPS 应答偏弱，联合给药仍可发生严重 CAIA，但抗体合剂需提高至 5mg/只 （常规品系仅1.5mg/只）。其回交至129/Sv的小鼠常用于制备基因敲除鼠，部分回交小鼠对LPS应答良好，常规剂量即可诱导重症关节炎。

3、可用于 CAIA 的基因敲除小鼠

已验证可用于CAIA的基因敲除小鼠包括：NOS2、骨桥蛋白、COX-1与COX-2、MMP-2（明胶酶A）、MMP-3（明胶酶B）、P2X7受体、c-Jun氨基末端激酶、前列腺素E2 受体、CD69 敲除小鼠等。

1、小鼠周龄

CAIA 模型必须选用 7–8 周龄小鼠 ；周龄更大时，发病率与疾病严重程度均会下降。

2、饲养环境

优先推荐 无特定病原体(SPF)环境 ；普通环境易存在细菌污染，削弱免疫应答，导致病变减轻。

3、供应差异

不同动物供应商提供的小鼠，肠道菌群存在差异，会改变宿主对LPS等抗原的免疫易感程度。

4、饲料方面

无硬性特殊要求，但针对炎症研究，推荐使用 高脂饲料（Purina小鼠饲料5015） 。

5、总结