支气管哮喘（Asthma，简称哮喘）是一种以气道炎症、气道高反应性和气道重塑为特征的慢性呼吸系统疾病，全球有超过3亿患者受其困扰。其中重症哮喘患者病情反复、激素应答不佳，始终是临床诊疗的难点，也是呼吸领域药物研发的重点方向。为了深入解析哮喘发病机制并筛选潜在治疗靶点，建立能够真实模拟人类疾病特征的动物模型至关重要。

目前构建哮喘动物模型主要以致敏剂诱导为主，最常见的方式包括以下几种：

卵清蛋白（Ovalbumin，OVA）致敏哮喘模型

该方式经典但操作繁琐，需多次致敏和激发，且与人类过敏性哮喘的致敏途径以及病理特征存在一定差距。

屋尘螨（House dust mite，HDM）致敏哮喘模型

该方式更接近自然吸入暴露，但造模周期较长且个体差异较大，因此近年来在科研中使用频率有所下降。

脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）致敏哮喘模型

LPS可通过激活多条信号通路，高效诱导细胞因子的合成与释放，从而激发炎症反应，加重气道高反应性。然而LPS单独诱导的哮喘模型炎症持续时间有限，且个体差异较大，因此不常单独使用，常作为佐剂与OVA合用。

近年来，腺相关病毒（AAV）载体技术的发展为哮喘模型的构建提供了全新的思路。AAV具有非致病性、不整合宿主基因组、免疫原性极低、安全性高等优势，是体内基因递送的重要工具。研究人员利用AAV在实验动物的特定部位表达某些致病基因，能够高效构建对应的疾病模型。

IL-13是驱动哮喘Th2型炎症、黏液高分泌、气道重塑的核心细胞因子，是重症哮喘的关键致病通路。Boehringer Ingelheim的研究团队选择具有肺脏靶向性的AAV血清型，通过气管内注射递送IL-13过表达载体，在小鼠肺部精准诱导哮喘病理表型。

AAV造模方法

造模效果评估

1、表型验证：诱导重症哮喘的核心病理特征

实验设置了1E+10、3E+10、9E+10、2.7E+11 vg四个AAV剂量梯度。在AAV注射21天后，小鼠肺部展现出与临床重症哮喘高度吻合的病理表型：

气道炎症细胞浸润

支气管肺泡灌洗液（BALF）中总免疫细胞数量显著增加，其中以嗜酸性粒细胞（Eosinophils）和中性粒细胞（Neutrophils）的增加最为剧烈，淋巴细胞也有一定程度增加；同时，嗜酸性粒细胞关键趋化因子Ccl11（Eotaxin-1）在肺部呈现剂量依赖性上调。

杯状细胞化生与黏液分泌增加

肺组织PAS染色（糖原染色）显示，AAV-IL13处理的小鼠气道上皮发生强烈的杯状细胞化生（Goblet cell metaplasia）和黏液过度分泌，高剂量下甚至引发严重的黏液栓塞；粘蛋白基因Muc5ac的表达量显著上调。

2、群转录组特征：与经典哮喘模型高度吻合

对9E+10 vg剂量组的小鼠进行RNA-Seq分析发现，AAV-IL13诱导了1535个显著差异表达基因（1017个上调，518个下调）。

经典哮喘标志物高度富集

上调最显著的25个基因里，有16个已被明确证实与哮喘相关，包括Clca3、几丁质酶家族（Chia、Chi3l4、Chi3l3）、Arg1、Ccl11、Muc5ac等经典哮喘标志物。

特异性“Switch-on”基因

发现4个在正常肺部几乎不表达、在IL-13刺激下强行开启表达的基因——Retnlb、Mrgprg、Sprr2a3、Gm13183。

哮喘核心免疫通路富集

通路富集分析显示，差异基因集中在粒细胞黏附渗出、T细胞活化信号、趋化因子信号等哮喘核心免疫通路，完全符合IL-13介导的病理机制。

与经典哮喘模型高度相关

AAV-IL13模型的基因表达谱与HDM模型（R = 0.556）、OVA模型（R= 0.524）呈现良好的相关性。

3、药理验证：可稳定响应靶向药物与激素干预

研究人员在AAV-IL13模型上测试了抗IL-13抗体和地塞米松（Dexamethasone）的治疗效果：

?抗IL-13抗体可显著降低BALF中IL-13下游生物标志物Periostin、Tarc（Ccl17）和Ccl11的水平，有效抑制嗜酸性粒细胞浸润，整体效果与地塞米松相当，且对Ccl11的抑制作用优于激素；

?地塞米松对中性粒细胞的抑制效果更显著；

?两种药物均轻度减少气道黏液分泌。

AAV-Il13处理诱导小鼠哮喘样表型（Strobel B, et al., Am J Respir Cell Mol Biol, 2015）

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参考文献

[1] 罗世雄, 张赛, 陈慧. 常见哮喘动物模型的建立方法与评价研究进展. 实验动物与比较医学. 2025, 45(2): 167-175.

[2] Strobel B, Duechs MJ, Schmid R, et al. Modeling Pulmonary Disease Pathways Using Recombinant Adeno-Associated Virus 6.2. Am J Respir Cell Mol Biol. 2015;53(3):291-302.