膠原抗體誘導的關節炎（CAIA）

Chondrex 公司提供用于CAIA誘導的膠原抗體試劑盒最初為4克隆抗體試劑盒。為了得到模型一致的關節炎。Chondrex加入了1個克隆的抗體，成為5克隆合劑試劑盒。可以用于誘導低敏感性的品系（如 C57BL/6及C57BL/6 (H-2b) 或 129/Sv (H-2b)背景改良小鼠）小鼠關節炎。

1)實驗周期短：五克隆合劑誘導小鼠關節在24-48小時內可誘發嚴重關節炎（圖1A）。而膠原誘導的關節炎發病免疫膠原后，需要4周左右發病（圖1B）。

2）應用范圍廣: 與CIA模型不同，受到MHC單倍型限制。CAIA可以誘導所有品系的小鼠，包括：CIA-抗性、T細胞缺乏的、基因敲除及轉基因小鼠。

3）一致性：關節炎嚴重程度與抗體的免疫劑量相關，可以通過增加抗體的免疫劑量誘發更嚴重的關節炎和一致性更好關節炎。因此，CAIA模型適合研究個體基因產物，細胞因子以及抗炎藥物的篩選 和評估

CIA和CAIA模型對比

A )CAIA: 0天腹腔注射五克隆抗體，第3天腹腔注射LPS(50ug)。第4天發生關節炎，7-8天達到高峰。

第7天測定藥物的治療效果。破骨細胞的形成和骨降解將持續到21天（未顯示）。

B)CIA:關節炎在免疫后4周左右發病，7周后達到高峰，9-10周達到二次高峰。藥物效果評估需要5-8周時間。

4克隆合劑

CIA模型是由II型膠原的自身抗體介導的關節炎。也可以通過4克隆抗體單獨誘導或配合LPS誘導相應的關節炎。4克隆合劑可以誘導不同品系的關節炎，特別是一些易感品系如：Balb/c and DBA/1 小鼠。

5克隆合劑

Chondrex在4克隆的基礎上加入了1個克隆，成為5克隆合劑。其中3個克隆識別位于CB11片段（CII 124-402）內的Lyc1片段（CII 124-290），而另外2個克隆與LyC2 (CII 291-374)片段反應。5克隆合劑由于其高補體結合性，致炎性能是4克隆合劑和競爭供應商提供的4克隆合劑的2倍。

5克隆合劑和競爭品牌對手

對比用Chondrex公司的5克隆合劑，4克隆合劑和競爭品牌的4克隆合劑誘導DBA/1, Balb/c, and C57BL/6小鼠關節炎。第0天 分別用三種抗體合劑小鼠腹腔注射DBA/1, Balb/c 1.5mg, C57BL/6免疫5mg，第三天免疫LPS 50ug。同樣的免疫劑量，5克隆合劑誘發的關節炎嚴重程度更高，一致性更好。對于一些品系，也可以單獨用5克隆抗體誘導（不用LPS）關節炎。

圖2.Chondrex 5克隆合劑VS競爭對手4克隆合劑誘導關節炎對比

用5克隆抗體合劑誘導關節炎（不含LPS）。免疫劑量10mg比7.5mg誘發更嚴重的關節炎。由于個體差異或其他影響因素，部分個體關節炎嚴重程度與免疫劑量多少不一致。

細菌毒素在自身免疫性關節炎發病中的重要作用

5克隆合劑誘導的關節炎與CIA模型類似（圖4和圖5）。但是在人體不能單獨通過自身抗體誘發自身免疫疾病。例如：細菌毒素，例如脂多糖(LPS)，腸毒素B(SEB),絲裂原（MAM）,與II型膠原的自身抗體協同作用能夠誘發嚴重的小鼠關節炎（圖6）。因此，用5克隆合劑與LPS共同誘導小鼠關節炎被廣泛用于不同的實驗研究，比如：治療研究。

圖4 .用4克隆合劑（不含LPS）誘導的DBA/1小鼠關節炎

圖5. 五克隆合劑誘導DBA/1小鼠關節炎病理學研究

A)     用無效的抗體免疫小鼠做為對照，無病理變化。

B)     五克隆合劑誘導的關節炎，出現嚴重滑膜炎，炎性細胞，血管翳形成，軟骨侵蝕。

小鼠品系

膠原誘導的關節炎需要膠原免疫后，宿主產生抗膠原的自身的抗體才能誘發關節炎，而用五克隆合劑直接誘導關節炎避開了這一步，因此對小鼠品系要求，不需要易感的MHC單倍型（(H-2q and H-2r）要求，所有品系都可以誘導發病，包括：基因敲除或轉基因小鼠都可以。所有的小鼠品系能夠引起炎癥反應，例如

補體激活，對CAIA都是易感的。

*需要用膠原和高濃度佐劑誘導

科研用戶用五克隆合劑造模需要考慮以下2個因素：

動物模型對于人類疾病研究發揮了重要作用。但是由于一些影響因素，比如供應商，飼養條件的不同，導致模型不一致，從而影響實驗結果。因此在造模推薦客戶一定先做預實驗。

1）  實驗動物供應商

不同供應商提供的即使遺傳背景一樣的同一品系的小鼠，對試劑的敏感性也不同，會影響實驗結果。因此在正式批量實驗前，一定要先做預實驗，比較不同供應商提供的小鼠是否有差異。

2）  室內條件

細菌對實驗動物的健康非常重要，包括機體的正常免疫功能。因此我們推薦SPF動物房飼養動物，盡量避開由普通動物條件引起的的細菌對實驗的影響。

參考文獻：1. Ivanov II. et al.  Induction of intestinal Th17 cells by segmented filamentous bacteria.  Cell 139(3): 485-498 (2009).

致關節炎表位

致關節炎表位并非平均分布在II型膠原分子上，而是因小鼠MHC類型的不同而明顯簇集在II型膠原的某些區域內，例如在DBA/1 (H-2q) 小鼠致關節炎表位分布于溴化氰（CB）消化的肽11（CB11）（圖7），在B10.RIII（H-2r）小鼠是CB8。重要的是，在類風濕性關節炎患者也觀察到了相似的自身抗體-CB肽反應限制性。例如，來自一組患者的自身抗體主要與CB11反應，而來自另一組患者的自身抗體則與CB8和CB10反應。

注意：這些在個體患者中發現的分散的表位不能被視作致關節炎表位，因為位于II型膠原分子特定區域內的簇集的表位可以發揮結合和激活補體的作用。

圖7. II型膠原分子上主要致關節炎表位的定位。

但是，識別沿II型膠原分子分散分布的次要表位的抗體的混合物可能也能在小鼠誘導關節炎，因為，分跨兩個膠原分子的抗原表位之間的距離有可能近得足以結合補體。

五克隆合劑抗體試劑盒

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