一、模型分類與選擇策略

1. 誘導性模型（主流方法，占文獻案例80%以上）

2. 基因工程模型（精準機制研究）

• 轉基因小鼠：

• TNF-α過表達：自發慢性關節炎，模擬RA滑膜增生與骨侵蝕
  

• 
  

• IL-4Rα人源化：保留90%人類免疫應答特征，用于靶向抗體（如度普利尤單抗）驗證

• 基因編輯模型：

• STAT3條件性敲除：揭示Th17細胞分化調控機制

3. 病證結合模型（中醫特色）

• 寒濕痹阻證模型：CIA大鼠+低溫高濕環境暴露，出現關節冷痛、血瘀指標異常（全血黏度升高）

• 濕熱痹阻證模型：CIA+高溫高濕環境，伴隨IL-17/TNF-α顯著升高，滑膜充血水腫

4. 自發性模型（模擬遺傳易感性）

• K/BxN小鼠：TCR轉基因+ MHC-II變異，自發對稱性關節炎，無需外源誘導

• SKG小鼠：ZAP-70基因突變，Th17極化顯著，關節炎發病率>80%

二、實驗動物選擇與品系優化

1. 常用物種與品系

2. 性別與年齡

• 性別差異：雌性動物發病率普遍高于雄性（如CIA模型雌性發病率比雄性高30%），可能與雌激素調控Th17分化相關。

• 年齡窗口：6-8周齡小鼠/大鼠（免疫系統成熟），老年動物（>12月齡）用于模擬RA合并骨質疏松 。

三、模型構建標準化流程（以CIA模型為例）

1. 材料準備

• 抗原乳化：雞/牛Ⅱ型膠原（2mg/mL）與CFA按1:1體積乳化至油包水狀態（離心3000rpm×5min驗證穩定性）。

• 動物預適應：清潔級環境中適應7天，控制光照周期（12h/12h）與飲食（避免高脂飼料干擾免疫應答）。

2. 免疫接種

• 初次免疫：尾根部皮內注射乳化劑100μL（含CII 100μg）。

• 加強免疫：21天后同劑量腹腔注射，或改用不wan全弗氏佐劑（IFA）減少局部肉芽腫 。

3. 疾病監測

• 臨床評分（0-4分制）：

• 0分：無紅腫；1分：單個趾關節腫脹；2分：多趾關節腫脹；3分：踝關節受累；4分：全身性關節強直 。

• 足跖厚度：游標卡尺測量，腫脹率=（實驗組厚度－對照組）/對照組×100%（>30%為陽性）。

四、模型驗證與評價體系

1. 組織病理學分析

2. 血清學與分子檢測

• 自身抗體：RF（>20IU/mL）、抗CCP抗體（>5U/mL）。

• 炎癥因子：

• Th1/Th17型：IFN-γ (>50pg/mL)、IL-17A (>30pg/mL)

• Th2型：IL-4 (>40pg/mL)、IL-13 (>25pg/mL)

• 氧化應激：MDA (>4nmol/mg蛋白)、SOD活性下降>30% 。

3. 功能影像學

• 超聲彈性成像：滑膜楊氏模量>50kPa提示纖維化（正常<30kPa）。

• 光聲成像（PAI） ：實時監測滑膜血氧飽和度（SO?<85%提示缺氧微環境）。

五、創新方向與技術突破

1. 人源化與基因編輯模型

• PBMC移植模型：將RA患者外周血單核細胞移植至免疫缺陷小鼠（如NSG），保留供體特異性自身抗體譜 。
  

• CRISPR動態調控：光控誘導TNF-α或IL-6表達，實現炎癥時空特異性激活 。

2. 類器官與3D模型

• 滑膜類器官芯片：人源iPSC分化的滑膜細胞與血管內皮共培養，模擬血管翳侵襲過程 。

• 關節-on-a-chip：集成機械應力與流體剪切力，評估藥物對滑膜-軟骨界面的保護作用 。

3. 多組學整合分析

• 單細胞轉錄組：解析滑膜中巨噬細胞M1/M2極化時序及成纖維細胞亞群異質性 。

• 代謝流分析：13C標記葡萄糖追蹤，揭示RA滑膜細胞的“瓦氏效應"重編程 。

4. 動態監測技術

• 植入式生物傳感器：實時檢測關節腔IL-6、TNF-α濃度（精度±5pg/mL）。

• AI行為分析：深度學習識別動物步態異常（靈敏度>95%），量化關節功能損傷 。

六、挑戰與倫理考量

1. 模型局限性：

• 嚙齒類模型缺乏人類RA的慢性進展特征（如骨侵蝕速度過快）。

• 中醫病證結合模型的主觀性較強，缺乏量化指標（如“寒濕"與“濕熱"的分子標志物）。

2. 標準化與可重復性：

• 抗原乳化工藝、佐劑批次差異導致模型穩定性波動（建議使用商品化標準化試劑）。

• 國際協作制定《RA模型操作指南》（參考ARRIVE 2.0框架）。

3. 動物福利：

• 疼痛管理：布洛芬緩釋片（10mg/kg bid）或局部冷敷減輕關節腫脹 。

• 生存質量閾值：體重下降>15%、活動量減少>50%需提前終止實驗 。