โรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ (RA) เป็นโรคข้ออักเสบเรื้อรังที่มีลักษณะเด่นคือเยื่อบุข้ออักเสบเรื้อรัง การอักเสบทั่วร่างกาย และการสึกกร่อนของกระดูกและกระดูกอ่อน ซึ่งอาจนำไปสู่อาการข้อติดและข้อผิดรูปในที่สุด แบบจำลองสัตว์ของโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาพยาธิสภาพและวิธีการรักษา มีการสร้างแบบจำลองสัตว์ต่างๆ ขึ้นเพื่อศึกษาสาเหตุของโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ พยาธิสภาพ ปัจจัยที่มีอิทธิพล ตลอดจนการวิจัยเป้าหมายการรักษาใหม่ๆ และการประเมินวิธีการรักษาใหม่ๆ

แบบจำลองสัตว์ RA สามารถแบ่งออกได้อย่างกว้างๆ เป็นสองประเภท ได้แก่ แบบจำลองที่เหนี่ยวนำและแบบจำลองที่ดัดแปลงพันธุกรรม แบบจำลองที่เหนี่ยวนำทั่วไป ได้แก่ โรคข้ออักเสบที่เกิดจากคอลลาเจน (CIA) และโรคข้ออักเสบที่เกิดจากสารเสริม (AA) ในขณะที่แบบจำลองเมาส์ที่ดัดแปลงพันธุกรรม ได้แก่ แบบจำลองที่ดัดแปลงพันธุกรรม TNF-α ของมนุษย์ เป็นต้น

สารเสริมของ Freund คิดค้นโดย Jules Freund ในช่วงทศวรรษปี 1940 เป็นอิมัลชันแอนติเจนแบบน้ำมันในน้ำ ซึ่งทำโดยการผสมสารละลายแอนติเจนในน้ำกับตัวแทนน้ำมัน และเติมอิมัลซิไฟเออร์ สารเสริมนี้เป็นสารเสริมที่ใช้กันทั่วไปที่สุดในการทดลองกับสัตว์

สารเสริมของ Freund แบ่งออกเป็นสารเสริมของ Freund ที่สมบูรณ์ (CFA) ที่มีเชื้อ Mycobacterium tuberculosis และสารเสริมของ Freund ที่ไม่ครบถ้วน (IFA) ที่ไม่มีเชื้อ Mycobacterium tuberculosis สารเสริมเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้ในการเหนี่ยวนำให้เกิดโรคข้ออักเสบที่เกิดจากคอลลาเจน (CIA) และโรคข้ออักเสบที่เกิดจากสารเสริม (AA) ในหนู

รูปที่ 1. โรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ในมนุษย์

รูปที่ 2 โรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ในหนู

1 โรคข้ออักเสบที่เกิดจากคอลลาเจน (CIA) (สำหรับการอ้างอิงเท่านั้น)

1.1 แบบจำลองเมาส์

โมเดล CIA เป็นโมเดลเมาส์ RA ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดโมเดลหนึ่ง การให้ภูมิคุ้มกันแก่สัตว์ด้วยคอลลาเจนชนิด II ต่างชนิดกันสามารถกระตุ้นให้เกิดการตอบสนองภูมิคุ้มกันต่อคอลลาเจนชนิด II ในกระดูกอ่อนข้อ ซึ่งมีอาการทางคลินิกของโรคข้ออักเสบหลายข้อบริเวณปลายข้อ

วิธีการสร้างแบบจำลอง: คอลลาเจนชนิดที่ 2 ของวัว (CII) ละลายในกรดอะซิติกบริสุทธิ์ที่อุณหภูมิ 4°C ข้ามคืน จากนั้นวาง Mycobacterium tuberculosis (BCG) ที่ถูกทำให้ตายด้วยความร้อนในพาราฟินเหลวเพื่อเตรียม Complete Freund's Adjuvant (CFA) ทั้งสองอย่างผสมกันและทำให้เป็นอิมัลชันเพื่อเตรียมอิมัลชันคอลลาเจนชนิดที่ 2 อิมัลชันนี้จะถูกฉีดใต้ผิวหนังที่โคนหางของหนูในปริมาณ 0.1-0.2 มล. เพื่อกระตุ้นให้เกิดการอักเสบ ในวันที่ 21 หลังจากการฉีดวัคซีนครั้งแรก จะมีการฉีดบูสเตอร์คอลลาเจนชนิดที่ 2 ปริมาณ 0.1-0.2 มล. เข้าช่องท้อง หลังจากการฉีดวัคซีนครั้งแรก หนูจะมีปฏิกิริยาอักเสบในบริเวณที่หายภายในประมาณหนึ่งสัปดาห์ หลังจากการฉีดสารเสริม หนูจะมีอาการบวมที่ข้อตั้งแต่วันที่ 24 โดยจะลุกลามจากเท้าหลังไปยังเท้าหน้าและไปยังหาง

1.2 แบบจำลองหนู

วิธีการสร้างแบบจำลอง: คอลลาเจนชนิดที่ 2 จากวัว (CII) ผสมกับ Incomplete Freund's Adjuvant (IFA) ในปริมาณที่เท่ากันและผสมเป็นอิมัลชัน ในวันแรก หนูจะถูกฉีดเข้าชั้นผิวหนังที่บริเวณต่างๆ และอีกหนึ่งสัปดาห์ต่อมา หนูจะได้รับการกระตุ้นทางช่องท้อง การสร้างแบบจำลองจะได้รับภายใน 3-7 วันหลังจากการฉีดวัคซีนครั้งที่สอง เจ็ดวันหลังจากการทำให้เกิดความไว ข้อเท้าจะบวมและแดงเล็กน้อย และอาการจะแย่ลงหลังจาก 3 สัปดาห์ โดยอาจเกิดแผลที่ผิวหนังได้ หลังจาก 5-6 สัปดาห์ การเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาจะแย่ลงอีก โดยกระดูกอ่อนข้อและกระดูกใต้กระดูกอ่อนจะถูกกัดกร่อนและทำลายโดย pannus

2. โรคข้ออักเสบที่เกิดจากสารเสริม (Adjuvant-Induced Arthritis: AA) (สำหรับการอ้างอิงเท่านั้น)

แบบจำลอง AA เป็นแบบจำลอง RA ในหนูที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด โดยมี 2 ประเภท ได้แก่ Incomplete Freund's Adjuvant (IFA) และ Complete Freund's Adjuvant (CFA)

วิธีการสร้างแบบจำลอง: ฉีดหนูเข้าชั้นผิวหนังเพื่อกระตุ้นให้เกิดการอักเสบโดยทั่วไปแล้ว โมเดลจะแสดงอาการอักเสบอย่างต่อเนื่อง 10-20 วันหลังจากการเหนี่ยวนำ โดยจะถึงจุดสูงสุดประมาณ 20 วัน อาการอักเสบส่วนใหญ่มักเกิดที่ข้อเท้า ซึ่งอาจส่งผลต่อฝ่าเท้าและเท้าทั้งหมด อาการข้อบวมจะคล้ายกับอาการของผู้ป่วย RA ทางคลินิก แต่ภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องอาจเกิดขึ้นได้

ขั้นตอนการสร้างแบบจำลองโรคข้ออักเสบที่เกิดจากคอลลาเจน (CIA) 3 ขั้นตอน (เพื่อใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงเท่านั้น)

• คอลลาเจนจากวัวชนิด II (CII) ละลายในสารละลายกรดอะซิติกบริสุทธิ์ที่ความเข้มข้น 2 มก./มล. และเก็บไว้ข้ามคืนที่อุณหภูมิ 4°C
• สารเสริมของ Freund ที่ไม่สมบูรณ์ได้รับการเสริมด้วยเชื้อ Mycobacterium tuberculosis ที่ถูกทำให้ตายด้วยความร้อนในความเข้มข้น 2-5 มก./มล. ความเข้มข้นของเชื้อ Mycobacterium tuberculosis ในสารเสริมของ Freund ที่ไม่สมบูรณ์ 60718ES ที่จัดทำโดย Yisheng Biology น้อยกว่า 10 มก./มล.
• ผสมสารละลายกรดอะซิติกคอลลาเจนชนิด II จากวัวกับ Adjuvant ของ Complete Freund ในปริมาณเท่ากันและทำให้เป็นอิมัลชัน
• หนูทดลองแต่ละตัวจะได้รับการฉีดใต้ผิวหนังที่บริเวณหลัง 4-6 ครั้ง โดยมีปริมาณยารวม 0.1-0.2 มล.
• สามสัปดาห์ต่อมา Incomplete Freund's Adjuvant จะถูกผสมกับสารละลายคอลลาเจนอะซิติกแอซิดชนิด II ของวัวในปริมาณเท่ากันและทำให้เป็นอิมัลชัน และฉีดเข้าใต้ผิวหนังของหนูแต่ละตัว 3-5 ครั้งที่โคนหาง รวมทั้งสิ้น 0.1-0.2 มล.

ขั้นตอนการสร้างแบบจำลองโรคข้ออักเสบที่เกิดจากสารเสริม (AA) 4 ขั้นตอน (เพื่อใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงเท่านั้น)

• เตรียมสารเคมีที่เกี่ยวข้อง โดยสังเกตการกำหนดกลุ่มทดลองและกลุ่มควบคุม
• การสังเกตและบันทึก: โดยทั่วไป หนูมากกว่า 80% จะแสดงอาการของโรคข้ออักเสบภายใน 7-12 วันหลังจากได้รับวัคซีนเข็มที่สอง อาการทางคลินิกจะถูกแบ่งเกรดตามรอยแดงและการเคลื่อนไหวของข้อของหนู และจะบันทึกการสังเกตก่อนการทดลอง และในวันที่ 3, 5, 7 และ 12 หลังการทดลอง โดยมีเกณฑ์การให้คะแนนดังนี้:

ตารางที่ 1 เกณฑ์การให้คะแนน

สแกนกลาง	สอาการ
0	กิจกรรมเป็นปกติ โดยไม่มีสัญญาณของรอยแดงและบวม
1	กิจกรรมเป็นปกติ มีเพียงรอยแดงบนผิวหนังและไม่มีอาการบวมที่สำคัญ
2	กิจกรรมจะได้รับผลกระทบเล็กน้อย เล็บ ฝ่าเท้า หรือข้อเข่าจะมีรอยแดง
3	การเคลื่อนไหวได้รับผลกระทบ นิ้วเท้าและข้อต่อผิดรูปเล็กน้อยและบวม
4	การเคลื่อนไหวถูกปิดกั้น นิ้วเท้าและข้อต่อมีรอยแดงและบวมอย่างรุนแรง แข็งหรือผิดรูป

• การวัดด้วยเมาส์: ใช้เครื่องวัดปริมาตรอุ้งเท้าของเมาส์เพื่อวัดปริมาตรข้อต่อของขาหลังของเมาส์ก่อนและหลังการทดลอง วัดปริมาตรประมาณ 5 มม. ใต้ข้อเข่าของขาหลังของเมาส์แต่ละตัวสามครั้ง บันทึกค่าเฉลี่ย และปริมาตรจะแปรผันตามระดับของรอยแดงและบวมของข้อต่อ ตรวจวัดทุก ๆ สามวัน
• การตรวจทางพยาธิวิทยา: นำหนูจากกลุ่มทดลองและกลุ่มควบคุมมาลอกผิวหนังออก ตรึงด้วยฟอร์มาลดีไฮด์ 4% นานกว่า 48 ชั่วโมง ขจัดแคลเซียมออกด้วยกรดไนตริก 5% นาน 2 ชั่วโมง แช่ในไซลีน แล้วฝังในพาราฟิน แบ่งหนูออกเป็นชิ้นขนาด 6 มม. ย้อมด้วย HE และสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบออปติกธรรมดาเพื่อสร้างมาตรฐานการให้คะแนนสำหรับการวินิจฉัยทางพยาธิวิทยา

5 ภาพกรณีศึกษา (คัดมาจากเอกสาร)