先天性免疫调节哮喘气道重塑的非哺乳动物模型研究

项目背景

哮喘的主要特征之一是慢性呼吸困难，这是随着时间的推移，气道重塑的结果。免疫反应导致气道壁纤维化，循环的纤维细胞被招募到气道并产生基质，导致不可逆的固定气道阻塞。气道炎症和气道重塑之间的联系尚不清楚，目前气道重塑还不能通过治疗来预防。免疫细胞和纤维细胞衍生的成纤维细胞之间的直接交流可能负责气道重塑，如果能从药理学上中断这一交流，将为哮喘药物的发现提供一条途径。当前的在活的有机体内研究免疫细胞和纤维化细胞之间相互作用的系统需要整个动物模型，最常见的是小鼠，并使用致敏/挑战协议诱导气道炎症，类似于哮喘的某些方面。

我们为什么要资助它

这项策略性拨款旨在发展斑马鱼幼体模型¹作为用于研究哮喘气道重塑的小鼠的替代品。虽然斑马鱼没有肺，但在这项初步研究中，研究的疾病机制涉及斑马鱼幼体中的两种细胞类型，使它们成为这些类型的哮喘研究的可靠模型。

慢性哮喘模型的开发对小鼠的福利有重大影响，并被归为动物(科学程序)法案下的适度程序。一项文献检索显示，2013年发表了大约800项使用小鼠哮喘模型的研究。一个典型的用老鼠研究哮喘的研究要求每个实验组至少有6只老鼠，在重复研究中每组增加到12只。这导致全球估计每年需要1万只小鼠进行哮喘研究。

研究方法

为了研究免疫细胞和纤维细胞之间的相互作用，将人的纤维细胞从正常人和哮喘患者分离，然后异种移植到斑马鱼幼鱼。将纤维细胞进行荧光标记，并在分离后接种或处理以诱导增殖和/或分化群体。斑马鱼幼鱼是透明的，基因上易于处理，因此将与转基因标记的中性粒细胞和巨噬细胞一起使用，以可视化植入的纤维细胞和免疫细胞的直接相互作用在活的有机体内．后续将使用标记的纤维化细胞的发育在活的有机体内Z-stack共聚焦显微镜通过测量移植材料的总体积、纤维化表面积与体积比和分支程度来分析纤维化程度。

¹1986年《动物(科学程序)法》将受保护的幼体脊椎动物定义为独立进食。斑马鱼的幼虫在受精后120小时开始独立进食，因此在此之前不被认为是受保护的。

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