GP-SKG!這可能是你正在尋找的脊柱炎模型！
2022-08-15
金致和第一個自研品系ZAP-70 W163C（GP-SKG）點(diǎn)突變小鼠目前首推。該模型主要用于測試類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、特發(fā)性肺纖維化、強(qiáng)直性脊柱炎。對此模型感興趣的cro或其新藥研發(fā)公司可咨詢jinwenxiao@geneandpeace.com。微信aikger1026
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一 種慢性自身免疫性疾病，主要影響大關(guān)節(jié)處的滑液膜，表現(xiàn)為以炎性滑膜炎為主，多見于多關(guān)節(jié)性和對稱性地侵襲手足小關(guān)節(jié)，可造成關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的破壞，出現(xiàn)關(guān)節(jié)畸形及功能喪失。同時類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎還常累及關(guān)節(jié)外其他器官，血清中類風(fēng)濕因子呈陽性及各種細(xì)胞因子和抗體均會發(fā)生變化, 還會出現(xiàn)滑膜細(xì)胞增生及纖維化、血翳形成、骨和軟骨損害等一系列病理損傷過程 。國內(nèi)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎其成人的患病率為0.32% ~ 0.36%，女性患者人數(shù)為男性患者的 2~4 倍 。該病程較長，如果不及時治療，致殘率也較高，將會嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。目前，對于 RA 的發(fā)病原因和發(fā)病機(jī)制尚未完全明確，還沒有十分有效地靶向治療藥物。
為了能夠更好地了解 RA 的發(fā)病機(jī)制，來建立與人類疾病相似的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎動物模型進(jìn)行病理研究及藥物篩選研究是非常關(guān)鍵的。其中ZAP-70 W163C點(diǎn)突變小鼠，因?yàn)樽泽w免疫CD4+ T細(xì)胞以及B細(xì)胞穩(wěn)態(tài)失調(diào)，很容易引發(fā)與人類的 類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎相似、小關(guān)節(jié)對稱性炎癥、同時表現(xiàn)出類風(fēng)濕性因子升高和進(jìn)行性關(guān)節(jié)破壞等特點(diǎn)，還呈現(xiàn)關(guān)節(jié)外病變?nèi)?span style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important; color: rgb(0, 122, 170); visibility: visible;">強(qiáng)直性脊柱炎，間質(zhì)性肺病、皮炎等，可以被廣泛用來研究類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等疾病中骨骼變化的作用并進(jìn)行藥物篩選。
ZAP-70 W163C點(diǎn)突變小鼠除了常規(guī)用于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的病因病理研究，還可以用于類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)外病變的研究。其中類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎相關(guān)的間質(zhì)性肺病（RA-ILD）在約20％的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者中發(fā)展，也得到了科學(xué)家的廣泛關(guān)注。雌性ZAP-70 W163C在 8-10 周齡時接受單次腹腔注射酵母聚糖（Zymosan, 5mg, Sigma）以誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎和間質(zhì)性肺病，表現(xiàn)出自身免疫性關(guān)節(jié)炎和類似于人細(xì)胞和纖維化非特異性間質(zhì)性肺炎的肺間質(zhì)性肺炎。
Nintedanib是一種批準(zhǔn)用于治療特發(fā)性肺纖維化的酪氨酸激酶抑制劑，已被證明可以減少肺功能的下降。因此，科學(xué)家通過研究了Nintedanib對腹膜內(nèi)注射酵母多糖誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎雌性ZAP-70 W163C點(diǎn)突變小鼠肺纖維化和關(guān)節(jié)疾病發(fā)展的影響。注射酵母多糖后5周或10周分別開始Nintedanib（60 mg·kg-1·day-1，經(jīng)口管飼）治療，用Nintedanib治療6周后評估了關(guān)節(jié)炎和肺纖維化的結(jié)局指標(biāo)。在經(jīng)Nintedanib治療的患有關(guān)節(jié)炎和肺部疾病的小鼠中，觀察到通過測量羥脯氨酸水平和膠原染色確定的肺膠原水平顯著降低。根據(jù)高分辨率CT和聯(lián)合評估發(fā)現(xiàn)，早期使用Nintedanib進(jìn)行干預(yù)可顯著降低關(guān)節(jié)炎的發(fā)展。這項研究通過促進(jìn)鑒定可以改善兩種疾病的治療方法，影響了RA和ILD領(lǐng)域。由于該模型復(fù)制了RA-ILD的特征，其結(jié)果可能可轉(zhuǎn)化為人類疾病。根據(jù)聯(lián)合評估和高分辨率μ-CT，早期使用Nintedanib進(jìn)行干預(yù)可顯著降低關(guān)節(jié)炎的發(fā)展。這項研究通過促進(jìn)鑒定可以改善兩種疾病的治療方法，影響了類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和間質(zhì)性肺病領(lǐng)域。
圖1：Nintedanib早期治療減少骨量損失和重塑。
圖2：Nintedanib早期治療后 ZAP-70 W163C點(diǎn)突變小鼠肺中的炎癥細(xì)胞亞群。小鼠使用Nintedanib或生理鹽水治療 6 周，肺在第 10 周通過流式細(xì)胞術(shù)分析細(xì)胞變化情況。
同時ZAP-70 W163C點(diǎn)突變小鼠還可以用于強(qiáng)直性脊柱炎等骨免疫相關(guān)疾病的研究。強(qiáng)直性脊柱炎目前發(fā)病機(jī)制仍不清楚，缺乏有效的早期診治手段。隨著疾病進(jìn)展，患者將逐漸出現(xiàn)脊柱、關(guān)節(jié)畸形，嚴(yán)重影響患者的生活和勞動能力。中山大學(xué)附屬第八醫(yī)院沈慧勇教授團(tuán)隊在Nature Communications上發(fā)表論文“TNF-α-mediated m6A modification of ELMO1 triggers directional migration of mesenchymal stem cell in ankylosing spondylitis”。
該研究闡明了炎癥因子TNF-α介導(dǎo)強(qiáng)直性脊柱炎MSC定向遷移的具體機(jī)制，揭示了強(qiáng)直性脊柱炎發(fā)病過程中“炎癥-成骨”轉(zhuǎn)化的重要環(huán)節(jié)，為強(qiáng)直性脊柱炎的早期診治提供了新的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)與理論依據(jù)。在研究中，沈慧勇教授等首先通過體內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)證實(shí)TNF-α刺激下，強(qiáng)直性脊柱炎患者間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC）定向遷移能力顯著增強(qiáng)；隨后，通過RNAseq、基因靶向調(diào)控技術(shù)篩選并證實(shí)ELMO1表達(dá)異常升高是導(dǎo)致強(qiáng)直性脊柱炎MSC遷移能力增強(qiáng)的關(guān)鍵分子。機(jī)制上，m6A甲基轉(zhuǎn)移酶METTL14通過m6A甲基化修飾方式調(diào)控ELMO1表達(dá)，進(jìn)而影響MSC的定向遷移功能。此外，沈慧勇教授團(tuán)隊還采用ZAP-70 W163C點(diǎn)突變小鼠做為疾病模型，通過腹膜內(nèi)注射熱凝膠多糖（Curdlan, 3mg）以誘導(dǎo)強(qiáng)直性脊柱炎特征，通過構(gòu)建ELMO1敲除慢病毒對ZAP-70 W163C點(diǎn)突變小鼠進(jìn)行尾靜脈注射，發(fā)現(xiàn)特異性敲除ELMO1表達(dá)顯著延緩ZAP-70 W163C點(diǎn)突變小鼠的發(fā)病和疾病的嚴(yán)重程度，證實(shí)ELMO1分子有望作為強(qiáng)直性脊柱炎新的治療靶點(diǎn)。
圖3：利用 ZAP-70 W163C點(diǎn)突變小鼠為模型，驗(yàn)證ELMO1 作為 強(qiáng)直性脊柱炎的治療靶點(diǎn)
綜上,ZAP-70 W163C（GP-SKG）是一個用于測試類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、特發(fā)性肺纖維化、強(qiáng)直性脊柱炎的優(yōu)秀模型。