抗磷脂抗体导致妊娠丢失动物模型研究进展

2010-04-03 07:19姝综述陆启滨审校
重庆医学 2010年24期
关键词:孕鼠雌鼠吸收率

朱 姝综述,陆启滨审校

(1.南京中医药大学2008级中医妇科,江苏 南京 210029;2.江苏省中医院妇科,南京 210029)

复发性流产(recurrent sponlaneous abortion,RSA)是临床上常见的疾病之一,其病因除与遗传、解剖、内分泌、感染有关外,相当比例的RSA与抗磷脂抗体(antiphospholipin antibodies,aPL)有关,是抗磷脂综合征(antiphospholipid syndrome,APS)主要的临床表现之一。aPL导致流产的病因多认为与血栓形成有关,但具体机制不明,为了更好地研究aPL与妊娠丢失的关系,建立其动物模型显得尤为重要,aPL导致妊娠丢失的动物模型方法不一,且用来诱导aPL产生的抗体或抗原的种类各异,现将近年来国内外对aPL导致妊娠丢失动物模型研究的概况综述如下。

1 采用自身免疫性疾病的动物模型

具有系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,S LE)倾向的小鼠逐渐出现类似于SLE患者的临床表现,可伴有血栓形成,aPL浓度升高等表现,现被人们所认知的主要有两种小鼠类型,即 MRL/lpr鼠和(NZW×BXSB)F 1鼠[1]。Gharavi等[2]研究发现M RL/lpr雌鼠在2月龄时可呈现出抗心磷脂抗体(anticardiolipid antibodies,aCL)的活性,雄鼠是在3月龄时可呈现出aCL活性,且这类鼠表现出aCL的活性不依赖于作为辅因子参与的β2-糖蛋白 I(β2-glycoprotein I,β2-GPI),但是这类自身免疫性小鼠多用来研究SLE的发病机制,而单独作为妊娠丢失模型的研究较少。

2 采用被动诱导法造模

此种方法多通过给不同种类的孕鼠注射单克隆或多克隆的aPL,或注射β2-GPI来诱导模型产生,观察 aPL对妊娠丢失的直接作用。

2.1 用单克隆或多克隆的a PL来造模

2.1.1 用单克隆或多克隆的aCL-Ig G或aCL-Ig M来诱导模型产生 Blank等[3]用ICR小鼠来造模,待小鼠受孕后通过尾静脉注射单克隆的aCL-IgG或多克隆的aCL-IgG/Ig M,结果出现很低的胚胎成活率以及胎鼠宫内发育迟缓。Fishman等[4]同样用ICR小鼠造模,在ICR雌鼠妊娠第1天时通过尾静脉注射10μg的aC L单克隆抗体,妊娠第15天时处死孕鼠,发现胚胎吸收率在32%左右。Ikematsu等[5]用单克隆的aCLIgG注入BALB/c孕鼠体内,结果出现了胚胎吸收,胎鼠体质量及胎盘质量显著下降,而且胎盘中有aCL-Ig G沉积,胎盘病理组织切片显示栓塞及坏死。Sthoeger等[6]在胚胎植入前给BALB/c孕鼠注射鼠单克隆aC L-Ig M后,出现了不良的妊娠结局。而在植入后注射单克隆aCL-IgM则不影响妊娠结果,提示aCL-IgM主要是通过干扰胚胎植入而影响妊娠结局的。

2.1.2 从APS患者的血清中提取抗体来造模 卫爱武等[7]通过收集aCL阳性(定量检测为中、高度)RS A或具有胚胎停育病史患者的血清及狼疮抗凝物(lupus anticoagulant,LA)阳性患者的血清,经二次盐析法蛋白液提纯后,在SD大鼠孕第8、12天时通过背部多部位皮下注射aCL纯化蛋白液、LA纯化蛋白液,动物于孕第 15天处死,结果产生了高浓度的aCL,胚胎吸收率增加,胚胎质量明显减轻等表现。

Holers等[8]通过收集APS患者(临床表现为 RSA、SLE、网状青斑等,且含有高浓度aPL-IgG,aPL-IgG>145 GPL U)的血清,利用亲和层析法分离aPL-IgG,在BA LB/c孕鼠妊娠第8、12天腹腔注射10 mg的aPL-IgG,在妊娠第 15天处死孕鼠,结果出现了胚胎吸收率增加,胚胎体质量下降,胎盘组织病理切片显示炎性细胞浸润,母胎界面补体C3及aPL沉积。Berman等[9]用同样的方法造模,发现与未受孕的BALB/c小鼠相比,注射aPL-IgG的孕鼠外周血中aPL的水平明显降低,并且循环中的TNF-α升高,而蜕膜中显示有大量的aPL沉积,未受孕的BALB/c小鼠子宫内膜中却无aPL沉积,循环中的TNF-α也未升高,未受孕与受孕小鼠的心、肝、肾、肺中都没有aPL沉积,提示aPL能特异地与蜕膜组织中的的磷脂结合,引起母胎界面上一些促炎因子释放,补体激活,组织损伤,最终导致胚胎丢失。

2.1.3 用抗纤维蛋白溶酶抗体来造模 Chen等[10]用多克隆的抗纤维蛋白溶酶抗体(anti-plasmin Ab)注入BALB/c孕鼠体内来诱导模型产生,在BALB/c孕鼠妊娠第8天及第12天时通过腹腔注射500μg的 anti-plasmin Ab,在妊娠第15天时处死孕鼠,与对照组相比,模型组出现了明显的胚胎吸收,胎盘病理组织切片有大量的C3b/C3c及aCL沉积。

2.1.4 用抗β2-GPI抗体来造模 Blank等[11]用抗β2-GPI抗体,在BALB/c雌鼠与雄鼠交配后形成阴栓时通过尾静脉注射20 mg/200 m L的抗β2-GPI抗体,在孕鼠妊娠第16天时处死,出现了妊娠丢失。

2.1.5 用抗磷脂酰丝氨酸抗体来造模 还有人用其他的APA来造模,例如将抗磷脂酰丝氨酸抗体(anti-phosphatidylserine anti-bodies,aPS)分别注入BALB/c、CD-1和ICR孕鼠体内,也出现了妊娠丢失[12-13]。

2.2 用β2-GPI来造模 β2-GPI又称载脂蛋白 H,由肝细胞合成,是相对分子质量为50 KD的单链糖蛋白。研究发现β2-GPI对于小鼠体内的磷脂(C L)具有高亲和性,注入小鼠体内可使弱免疫原性的CL转变为免疫原,并诱导aPL产生[14]。Blank等[15]在BALB/c小鼠交配后形成阴栓时通过尾静脉注射入纯化的β2-GPI(从健康人的血清中提取),在妊娠第16天时处死孕鼠,结果孕鼠产生了高水平的aC L,出现了妊娠丢失,并且出现部分凝血酶原时间延长,血小板减少症及胚胎吸收率增加等一系列表现。

3 采用主动免疫法造模

这种方法通过用抗体或抗原主动免疫正常未受孕的小鼠,诱导小鼠发生免疫反应后,再与雄鼠交配,从而导致妊娠丢失模型的产生。

3.1 用抗体作为免疫物质进行造模 利用产生病理性独特性抗体的原理来免疫动物,即先给动物注射抗体-Ab1,使之产生抗Ab1抗体-Ab2,然后产生抗 Ab2抗体-Ab3,而Ab3与 Ab1的功能特性相似,从而产生了免疫动物的效果。

Yodfat等[16]给未免疫过的雌鼠分别注射人IgM 和IgG类型的aPL,待雌鼠自身产生了aPL后,再与雄鼠交配,结果注射aPL-IgG的雌鼠产生了胚胎吸收,而注射aPL-Ig M的雌鼠却没有产生胚胎吸收。Cohen等[17]给BALB/C小鼠后足皮内注射1μg的溶于弗氏佐剂的单克隆a PL-IgG(从APS患者的血清中纯化获得),3周后,加强免疫 1次,注射溶于等压 PBS溶液中的单克隆aPL-Ig G 1μg,4个月后免疫过的雌鼠与雄鼠交配,在妊娠第15天时处死,也出现了胚胎吸收。Yodfat等[18]用 APS-IgG及APS-Ig GM(从APS患者血清中提取纯化所得)分别免疫BALB/C小鼠,利用病理性独特性抗体产生的原理,诱导模型产生,结果只有注射aPS-IgG的小鼠产生了高滴度的APS、血小板减少症及增加的胚胎吸收率。Sthoeger等[19]用鼠单克隆的aCL-IgM(2C4C2)来免疫动物,结果发现这种造模方法导致妊娠丢失的原因主要是在胚胎植入期通过破坏胚胎的种植而导致妊娠的丢失。Krause等[20]给BALB/c小鼠后足皮内注射10μg的溶于弗氏佐剂的anti-C L MoAb(H-3),3个星期以后加强注射1次10μg的溶于 PBS的H-3,12~14周后免疫过的雌鼠与雄鼠交配,以发现阴栓为妊娠第1天,妊娠第 15天时处死,结果出现了较高的胚胎吸收率。Blank等[21]用单克隆的anti-dsDNA IgM 型抗体(MIV-7)免疫BALB/c小鼠后,小鼠产生了高水平的aC L-IgG及 LA,并且出现了血小板减少症、较高的胚胎吸收率、胎盘质量及胚胎体质量下降等表现。

3.2 用抗原作为免疫物质进行造模 Aron等[22]用8周龄的MRL/++小鼠造模,用20μg溶于弗氏佐剂β2-GPI免疫小鼠后,在雌鼠22周龄时与雄鼠交配,发现阴栓为妊娠第1天,妊娠第15天时处死孕鼠,产生了高水平的aCL及较高的胚胎吸收率。刘润侠等[23]通过给昆明种小鼠皮下多部位注射加有等体积弗氏佐剂的β2-GPI(1 mg/m L)150μg,每周1次,共3次,结果与对照组相比,小鼠产生了高水平的aC L,但对于妊娠结局的影响尚未做进一步研究。Gharavi等[24]用合成的多肽(与β2-GPI的磷脂结合位点具有相同结构),溶于含有牛人血清蛋白的弗氏佐剂来免疫NIH/Swiss鼠后,NIH/Swiss鼠产生了高水平的aPL,但至于这种多肽诱导产生的aPL能否导致妊娠丢失还有待于进一步研究。

4 采用骨髓移植造模

Blank等[25]先用放射线照射BALB/c小鼠,使小鼠丧失免疫功能后,然后将来源于APS实验性小鼠的全骨髓细胞和T细胞剔除的骨髓细胞分别移植到BALB/c小鼠体内,移植全骨髓细胞的小鼠体内立即产生了高浓度的aCL及其他aPL,并出现了较高的胚胎吸收率,而移植T细胞剔除骨髓细胞的小鼠却没有上述现象发生,提示T细胞在aPL导致妊娠丢失的产生中起着重要的作用。虽然这种方法并不是主要用来进行aPL导致妊娠丢失动物模型的建立,但却为aPL导致妊娠丢失的机制研究提供了一个信息,即aPL导致妊娠丢失产生的过程中,T细胞是参与的。

5 展 望

综上所述,aPL导致妊娠丢失动物模型方法不一,主动免疫法通过注射一定的抗原或抗体,使动物自身产生抗体,但实验周期较长,耗材较多,不利于大规模的动物实验。S LE倾向的基因小鼠虽然能产生较高的aPL,并有栓塞表现,但这种小鼠多用来研究S LE,不适合作为研究aPL导致妊娠丢失的规范动物模型。骨髓移植虽然能够产生较高的aCL水平及胚胎吸收率,但需要用APS实验性小鼠的骨髓细胞,旨在说明aPL导致妊娠丢失中T细胞的参与,与动物模型的建立有重复之嫌。相比之下,被动诱导法具有实验周期短的优点,并且侧重于研究aPL在诱导妊娠丢失方面的病理机制,但不能很好地模拟临床上aPL在体内产生的过程。综合利弊,大多数学者更倾向于利用被动诱导法来造模,通过收集APS患者(含有高浓度aPL-Ig G)的血清,用亲和层析法提取 aPL-Ig G,把提取出来的多克隆的aPL-Ig G注射到孕鼠体内,从而导致妊娠丢失。这种被动诱导造模法在大规模动物实验中更为可行,因为这种方法所用抗体来自于APS患者血清,而这些患者体内异常的aPL是导致流产的主要因素,亲和层析法又是目前比较常用的提取IgG的方法,与其他被动诱导造模法相比,具有价格低廉,模型较稳定的优点,便于大规模动物实验研究。aPL导致妊娠丢失动物模型给我们提供了一个很好的研究aPL导致流产机制的平台,既往的研究多偏重于栓塞方面,因为aPL在体内及体外实验中都证明可通过激活内皮细胞、单核细胞,血小板导致高凝状态,连续许多年,aPL导致的流产普遍认为是栓塞的缘故,但具体病理机制还未完全阐明,有待进一步研究。最近在aPL导致妊娠丢失动物模型中发现炎症及补体激活在aPL导致妊娠丢失的病理中也起着非常重要的作用[26-28]。另外在aPL导致妊娠丢失的动物模型中发现,除了出现妊娠丢失外,还伴有胚胎体质量及胎盘质量下降等改变。因此,借助于aPL导致妊娠丢失的动物模型,对于a PL导致流产的研究可以扩宽领域,包括其与胎儿宫内发育迟缓的关系、炎症及补体激活在aPL导致妊娠丢失中的作用等,都将是今后进一步研究的方向。

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