派思维新 | 优质系统性红斑狼疮动物模型解决方案，助力肾脏疾病药物研发

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系统性红斑狼疮

系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus, SLE）是一种系统性自身免疫类疾病，以全身多系统脏器受累、反复的发作和缓解、存在大量自身抗体为主要临床特点^[1]。SLE的临床表现具有高度异质性，系统受累表现多样，病程和疾病严重程度不一。该疾病的症状包括面部蝶形红斑、口腔溃疡、关节炎、肾脏受累和神经系统受累等。

自发性狼疮小鼠模型

近年来通过对 SLE 患者基因组进行的广泛筛查，发现多个基因位点可能是诱使 SLE 发生的风险因素，遗传因素可能是 SLE 发生的主导因素^[2]。在动物水平上，一些自发性狼疮小鼠，例如 NZB × NZW F1小鼠和MRL/lpr 小鼠，能够模拟人类 SLE 的部分症状，帮助人们了解 SLE 发病的机制。

1.1

NZB×NZW F1小鼠

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NZB×NZW F1小鼠是NZB（New Zealand black mouse）与NZW（New Zealand white mouse）的杂交一代^[3]。NZB × NZW F1 可产生类似于人的 SLE 症状^[4-5]，包括: 1月龄时即出现胸腺组织退化、胸腺上皮萎缩及免疫缺陷、淋巴结病和脾肿大；4 -5月龄时出现 ANA 和以 IgG2a、IgG3 为主的 anti-dsDNA IgG 等自身抗体水平的升高、尿蛋白水平显著升高并伴有全身水肿；5-6月龄时出现免疫复合物沉积引起的系膜增生性肾小球肾炎，并常伴有新月体形成；10-12月龄出现肾衰竭等。

1.2

MRL/lpr小鼠

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MRL /lpr 小鼠由 Murphy 和 Roths 于 1978 年建立，由 LG/J、AKR/J、C3H /HeDi 和 C57BL /6J 品系小鼠复杂交配产生，第 12 代时发生常染色体隐性突变而区分成两个亚系，其中一个亚系为淋巴增殖基因( lymphoproliferation gene，lpr) 突变丢失的 MRL/MpJ-Fas lpr( 即 MRL /lpr) 品系，另一亚系为MRL /MpJ lpr/Fas即（MRL + / +）品系^[6]。MRL /lpr 小鼠由于缺失 Fas 基因而容易引起淋巴结病，同时由于 Fas 所介导的凋亡受到干扰，活化的淋巴细胞和自体反应的 T 细胞和B 细胞的存活时间明显延长，最终使机体自身免疫过度上调，表现出部分狼疮样病理特征^[7]。

MRL /lpr 小鼠在 3 月龄时可观察到明显的全身性淋巴结肿大，并随日龄增加而逐渐增大。血液中免疫球蛋白的含量明显升高，5 月龄时为正常小鼠的 5 倍，其中 IgG 约为正常小鼠的6-7倍。血液中补体滴度随月龄增加而下降，与人类 SLE 病理进程相似。抗 ssDNA 抗体、ds-DNA 抗体、Sm 抗体和ANA 等各种抗体也在2-3月龄时随日龄而上升。MRL /lpr 小鼠多于3-6个月出现蛋白尿和肾功能受损现象。MRL /lpr 小鼠也依据其性别的不同而表现出不同的死亡率，雌性鼠大约于 17 周龄死亡，而雄性鼠多于 22 周龄死亡^［⁸^］。

派思维新MRL/lpr小鼠模型案例分享

模型:自发型红斑狼疮模型

动物:雌性 MRL/MpJ-Faslpr小鼠、雌性MRL/MpJ 小鼠（11周龄）

组别: 空白组、模型组、阳性药组（泼尼松）

检测指标: 临床评分、脾胀指数、尿蛋白、抗双链DNA抗体、肾脏（HE）

图1.2.1 自发型红斑狼疮样动物模型(MRL/lpr小鼠)

图1.2.2 自发型红斑狼疮样动物模型-临床评分

图1.2.3 自发型红斑狼疮样动物模型-脾脏指数

图1.2.4 自发型红斑狼疮样动物模型-标志物检测

图1.2.5 自发性红斑狼疮样动物模型-肾脏病理评分

图1.2.6 自发性红斑狼疮样动物模型-肾脏（病理）

药物引诱造模

环境因素是诱使 SLE 病变不可或缺的因素^［⁹^］。近年来，人们建立了多种由外源物质诱发的狼疮鼠模型，为深入的阐明 SLE 的病理机制及寻找新颖的治疗策略提供了实验基础。

2.1

降植烷诱导小鼠模型

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降植烷是从矿物油中提取的一种有机烷类物质，可诱导小鼠产生狼疮样症状。建模方法是单次腹腔注射 0. 5 mL 降植烷，具有操作简单、成模率高的特点。其机制可能与免疫失调以及干扰素过度产生有关。降植烷诱导的狼疮小鼠模型被认为是唯一可以模拟 SLE 患者体内干扰素过表达的小鼠模型。诱导 1 个月后 40% 小鼠开始出现抗 dsDNA 抗体，60% 小鼠开始出现抗 histone 抗体；2 -3 个月后，50%～70%小鼠体内狼疮特异性自身抗体如抗 Sm抗体开始显著上升;；8月龄小鼠 ANA 均呈阳性，出现滑膜增生、骨膜炎和边际侵蚀等类风湿性关节炎症状，肾小球 IgG 复合物和补体 C3 复合物沉积、细胞增殖、蛋白尿等肾小球肾炎症状。

人源化小鼠

人源化小鼠是指将人的细胞、组织和器官移植给免疫缺陷小鼠，或是表达人类基因的小鼠，从而达到在小鼠中重建人类免疫系统的目的，能更好地模拟人体免疫特征。

3.1

PBMC人源化小鼠

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PBMC人源化小鼠模型是通过收集处于疾病活动期的SLE患者外周血单个核细胞（Peripheral blood mononuclear cell, PBMC）移植到免疫缺陷小鼠体内制造的免疫系统人源化小鼠模型。该模型重建时间短（约1-2周），且重建以人源T细胞为主。同时，由于人源T细胞对小鼠受体的细胞的攻击，PBMC人源化小鼠会产生移植物抗宿主病（Graft vs. Host Disease, GvHD）导致PBMC人源化小鼠的实验窗口期较短（一般移植后第4-6周出现致死性GvHD）。

3.2

HSC人源化小鼠

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HSC人源化小鼠是通过将人造血干细胞（hematopoietic stem cell, HSC）移植到免疫缺陷小鼠体内，人HSC在小鼠体内发育，产生多谱系人免疫细胞分化，包括淋系的T、B、NK细胞。由于这些人源免疫细胞是在小鼠体内发育而来，对小鼠产生免疫耐受，通常不会发生GvHD，小鼠寿命较长。NV-NSG-Plus3是第三代HSC人源化小鼠，可以在体内同时表达包括IL-3、GM-CSF，IL-15等多种细胞因子，大幅提高重建NK细胞、髓系细胞的比例，可以更快的构建SLE模型，模型建模的周期可以缩短到8周。

派思维新人源化小鼠模型案例分享-PBMC人源化小鼠

模型: 人源化SLE动物模型（PBMC）

动物: 雌性 B-NDG小鼠（6周龄）

组别: 空白组、模型组

检测指标: 尿蛋白、抗双链DNA抗体

图3.2.1 人源化SLE动物模型(PBMC)

图3.2.2 小鼠四周人源化T细胞重建结果

图3.2.3 小鼠四周人源化B细胞重建结果

图3.2.4 人源化SLE动物模型(PBMC)标志物检测

派思维新人源化小鼠模型案例分享-HSC人源化小鼠

模型: 人源化SLE动物模型（NV-HSC-Plus3）

动物: 雄性 NV-HSC-Plus3 小鼠（8周龄）

组别: 空白组、模型组

检测指标: 尿蛋白、抗双链DNA抗体、肾脏（病理）

图3.2.5 人源化SLE动物模型(HSC)

图3.2.6 人源化SLE动物模型(HSC)

参考文献

[1]中华医学会风湿病学分会,国家皮肤与免疫疾病临床医学研究中心,中国系统性红斑狼疮研究协作组.2020中国系统性红斑狼疮诊疗指南.中华内科杂志,2020,59(3):172-185

[2] Rhodes B，Vyse TJ． The genetics of SLE: an update in the light of genome-wide association studies ［J］．Rheumatology，2008，47( 11) : 1603 － 1611．

[3] Helyer BJ，Howie JB． Renal disease associated with positive lupus erythematosus tests in a crossbred strain of mice ［J］． Nature，1963，197: 197．

[4] Theofilopoulos AN，Dixon FJ． Murine models of systemic lupus erythematosus［J］．Adv Immunol，1985，37: 269 － 390．

[5] Lee SW，Park KH，Park S，et al． Soluble receptor for advanced glycation end products alleviates nephritis in ( NZB /NZW) F1 mice ［J］． Arthritis Rheum，2013，65( 7) : 1902－ 1912．

[6]Murphy ED，Roths JB． A Single gene model for massive lymphoproliferation with immune complex disease in new mouse strain MRL ［W］．Amsterdam: Excerpta Medica，1978，69－72．

[7] Watson ML，Rao JK，Gilkeson GS，et al． Genetic analysis of MRL-lpr mice: relationship of the Fas apoptosis gene to disease manifestations and renal disease-modifying loci［J］． J Exp Med，1992，176( 6) :1645－1656．

[8] Bukers S，Urbat A，Daniel C，et al． Siglec-G deficiency leads to more severe collagen-induced arthritis and earlier onset of lupuslike symptoms in MRL /lpr mice［J］．JImmunol，2014，192(7) :2994 －3002．

[9] Deane K D，El-Gabalawy H． Pathogenesis and prevention of rheumatic disease: focus on preclinical RA and SLE ［J］． Nat Rev Rheumatol，2014，10( 4) :212－228．