什么是EAE MS模型?
实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)是应用最广泛的多发性硬化症(MS)动物模型。EAE复制了人类MS的多个关键方面,包括周围炎症和神经炎症、脱髓鞘和轴突损伤。下面的信息图重点介绍了小鼠和大鼠模型中EAE的几个关键特征。

EAE模型模拟了人类多发性硬化症(MS)的关键方面,包括自身免疫介导的疾病、脱髓鞘和髓鞘再生、炎症和神经变性(包括轴突损伤)、运动障碍、复发缓解和/或进行性疾病过程。
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EAE可以通过在佐剂中用髓磷脂蛋白或肽(如MBP、MOG、PLP)进行主动免疫,或通过被动转移活化的髓磷脂靶向CD4+ T细胞在小鼠或大鼠中诱发。EAE的主要表现发生在脊髓,其特征是T淋巴细胞和单核细胞的浸润,导致局部炎症和脱髓鞘病变的形成。
EAE有效地证明了啮齿动物模型的转化潜力,因为目前市场上销售的几种多发性硬化症药物最初都是使用这种模型进行测试的。例如,醋酸格拉替雷(GA;Copaxone)和那他珠单抗(Tysabri,一种针对VLA-4整合素的单克隆抗体)以及芬戈莫德(FTY-720,Gilenya,一种鞘氨醇-1-磷酸(S1P)受体调节剂)均在EAE模型中进行了评估。
EAE啮齿动物模型组织切片轴突损伤测量流程概述。
Aharoni及其同事对MOG35-55 EAE小鼠的脊髓组织进行了染色,以检测神经丝轻、中和重蛋白。他们发现,在脱髓鞘部位,明显的轴突变形和丢失非常明显。当这些小鼠接受醋酸格拉替雷治疗时,轴突损伤/丢失和脱髓鞘现象有所减少。 布德等人使用SMI-32染色定量分析非磷酸化神经丝作为轴突损伤的标志物。他们发现,EAE小鼠脊髓中的轴向扩散率与体内扩散张量成像(DTI)MRI测量值存在关联。
Herrero-Herranz及其同事研究了MOG-EAE小鼠中APP的免疫反应性,该蛋白被认为是急性轴突损伤的标志物。他们发现,在疾病早期,许多轴突呈APP阳性,但在疾病后期显著减少。在这项研究中,研究人员还使用SMI-31对脊髓组织切片进行了磷酸化染色,使用SMI-32对非磷酸化神经丝进行了染色。在MOG-EAE的早期阶段,病变中SMI-32阳性轴突增加,而SMI-31阳性轴突的百分比下降。在疾病进展的后期,观察到SMI-32阳性轴突大量增加,而SMI-31阳性轴突数量很少,这表明在MOG-EAE的病程中,磷酸化神经丝的相对数量减少,而非磷酸化神经丝的数量增加。
血液和脑脊液中的神经丝轻链(NfL;NF-L)水平是否可用于评估EAE中的轴突损伤?
多个研究小组已经证实,血浆和脑脊液中的神经丝轻链(NfL)水平可作为EAE中轴突损伤的液体生物标志物。鉴于NfL在人类多发性硬化症研究(包括多发性硬化症临床试验)中显示出潜力,因此测量EAE小鼠的生物液体NfL浓度具有吸引力,从而成为潜在的转化生物标志物。
在Biospective,我们通常会测量MOG35-55 EAE小鼠血浆和脑脊液中的NfL水平,作为疗效研究的一部分。如下图所示,NfL在疾病高峰(根据EAE临床评分测量)前后显著升高。

在MOG35-55 EAE小鼠 的病程中,血浆和脑脊液中的NfL水平(均值和标准差)会显著升高。
Kieseier等人对过去两年间进行的25项独立小鼠EAE研究进行了荟萃分析。在通过完全弗氏佐剂诱导大鼠MOG28-152诱导EAE的C57BL/6J小鼠中,他们发现血浆和脑脊液NfL水平在疾病诱导后显著增加。这些水平在疾病诱发后一个月内持续升高,并在两个月后降低约10倍。他们还发现,血浆NfL和脑脊液NfL水平之间以及血浆或脑脊液NfL水平与EAE临床评分之间存在高度相关性。
Aharoni等人研究了MOG诱导的EAE小鼠模型中的神经退行性变化以及醋酸格拉替雷(GA)[Copaxone]对这些表现的影响。通过对神经丝轻链泄漏到血液中的详细动力学分析,以及免疫组织化学(IHC)分析,发现该模型中轴突损伤的早期发生。
Brummer及其同事发现,MOG-EAE小鼠中NfL向血液中释放的空间和时间模式可能由中枢神经系统髓样细胞(CMC)驱动,例如小胶质细胞和浸润性巨噬细胞,并且可能以疾病阶段依赖性的向心方式从正常外观的白质(NAWM)进展为白质病变(WML)。他们还发现血清神经丝轻链(sNfL)水平与相应的解剖病变位置有关,这为多发性硬化症患者sNfL水平存在较大个体差异提供了病理生理学解释。
Norgren等人使用重组MOG1-125诱导深色Agouti大鼠出现EAE,并发现对照组和患病大鼠的脑脊液NfL水平存在显著的统计学差异。同样,Zuo及其同事发现,通过在SJL/J小鼠中移植年轻Th17细胞而诱发的被动性EAE会产生一种非缓解性临床表型,这种表型与年轻和年老小鼠在疾病高峰期血清NfL水平升高有关。此外,在疾病急性期后,与同性别年轻小鼠相比,老年小鼠受体的NfL水平升高,血清NfL水平与EAE评分测量的疾病严重程度呈正相关。
Zahoor等人研究了血液分析物的特征,包括细胞因子(IL6、IL17、IL12p70、IL10和TNFα)和神经标记物(NfL和GFAP)的分布情况。研究人员使用Simoa检测法,对EAE小鼠模型(SJL小鼠使用PLP139-151肽诱导,B6小鼠使用MOG35-55诱导)在疾病进程的不同阶段(急性、慢性、进行性)的血浆中的细胞因子(IL6、IL17、IL12p70、IL10和TNF-α)在RR SJL和慢性B6小鼠EAE模型中,在疾病发作后的峰值、慢性期和进展期,血浆NfL(以及GFAP)均出现显著增加。
我们的团队很乐意回答有关EAE模型的任何问题,或提供有关我们用于疗效研究的模型的具体信息。
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