1. 模型背景介绍

鼻窦炎（Sinusitis）是一种由病原体感染、过敏或解剖结构异常引发的鼻窦黏膜炎症性疾病，其征表现为鼻窦腔的黏液分泌增多、纤毛功能障碍及局部免疫应答失调[1]。根据病程可分为急性（<4周）和慢性（>12周）两类，其发病机制涉及多重因素，包括细菌/真菌定植（如金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌）、鼻腔屏障破坏及Th2型炎症反应（如IL-4、IL-13上调）[2]。全球患病率约10%-15%，慢性鼻窦炎患者中约20%合并鼻息肉（CRSwNP），且易复发[3]。典型症状包括鼻塞、脓性鼻涕、面部疼痛及嗅觉减退，严重者可导致颅内或眶内并发症。

研究表明，鼻窦炎的病理进展与黏膜中嗜酸性粒细胞浸润、TLR信号通路激活（如TLR4/NF-κB）及上皮-间质转化（EMT）密切相关。通过手术诱导（如鼻窦开口阻塞联合病原体接种）或基因修饰（如IL-5转基因小鼠）构建的动物模型，可模拟人类鼻窦炎的黏液高分泌、组织重塑等关键表型。此类模型已广泛应用于探究炎症调控机制（如IL-17A的中性粒细胞募集作用[4]）、新型生物制剂（如抗-IgE单抗）及手术干预（如窦道再通术）的疗效评估[5]。

相关疾病: 慢性鼻窦炎（Chronic Rhinosinusitis, CRS）;变应性真菌性鼻窦炎（Allergic Fungal Rhinosinusitis, AFRS）; 原发性纤毛运动障碍（Primary Ciliary Dyskinesia, PCD）;变应性鼻炎（Allergic Rhinitis, AR）; 阿司匹林加重性呼吸道疾病（Aspirin-Exacerbated Respiratory Disease, AERD）; 急性细菌性鼻窦炎（Acute Bacterial Rhinosinusitis, ABRS）

2. 模型概述

l普通浏览介绍：

如耀生物采用手术诱导（Surgical Obstruction）联合病原体接种（Pathogen Inoculation）双重核心技术，基于评分体系的稳定重现大鼠鼻窦炎（Sinusitis）模型以及人类鼻窦炎的黏液高分泌、炎症浸润及组织重塑等关键病理特征。该模型可广泛应用于抗生素/抗炎新药筛选、免疫调控机制解析及手术干预疗效评估，为呼吸道疾病研究提供高效临床前实验平台。

l专业模型介绍：

如耀生物采用鼻腔手术诱导联合病原体定植的双重技术构建大鼠鼻窦炎模型，为研究鼻窦炎的病理机制和治疗干预提供精准实验平台。该模型通过微创手术阻塞鼻窦开口（如上颌窦自然口）并接种标准病原体悬液（如金黄色葡萄球菌ATCC 25923，1×10^6 CFU/10μL），在7-14天内成功诱导急性/慢性鼻窦炎病变。针对慢性鼻窦炎伴鼻息肉（CRSwNP）表型，辅以卵清蛋白（OVA）致敏联合白介素-4（IL-4）局部注射，可显著增强嗜酸性粒细胞浸润（>50个/HPF）及黏膜水肿，精准模拟Th2型炎症微环境。

该模型系统性复现了临床鼻窦炎的核心病理特征：组织学分析（HE染色）显示黏膜上皮增生、杯状细胞化生及大量炎性细胞（中性粒细胞/嗜酸性粒细胞）浸润；黏液分泌评估（阿尔新蓝-过碘酸雪夫染色，AB-PAS）证实黏蛋白MUC5AC表达上调2-3倍；分子检测显示促炎因子（IL-1β、IL-6、TNF-α）及Th2相关标志物（IL-4、IL-13、ECP）显著升高，同时伴有TLR4/NF-κB通路激活和紧密连接蛋白（ZO-1、Occludin）表达下调。此外，模型可呈现嗅觉功能障碍（埋藏食物测试潜伏期延长>300%）和鼻窦CT影像改变（窦腔浑浊度评分≥2级），为疾病表型提供多维评价体系。

在标准化模型构建中，我们严格控手术精度（立体定位仪辅助操作）、病原体剂量（梯度浓度验证）、饲养环境（SPF级屏障系统，温度22±1℃，湿度50±5%）及质量控制（定期微生物检测、组织学验证）。该模型已成功应用于抗菌药物疗效评价（如莫西沙星局部给药）、生物靶向治疗（抗-IL-5单抗抑制嗜酸性炎症）及手术器械开发（鼻窦球囊扩张术模拟），为鼻窦炎的基础-转化研究提供高度可靠的实验工具。

*图片来自网络 侵删

图1.建模过程的关键步骤及鼻窦炎的证据。( a )在上颌窦前外侧壁切开并钻孔。( b )将明胶海绵塞入上颌窦。

( c )模型侧前鼻孔处附着脓痂（黑箭头所示），切口已完全愈合。( d )完成（大鼠同）

l服务亮点/较同行的特长：

1. 高标准化建模：严格遵循SPF级动物管理及手术操作规范，确保模型稳定性与可重复性。

2. 多维度验证体系：整合病理学、分子生物学及影像学检测，提供全面客观的实验数据支持。

3. 典型应用 (Use Cases)

1. 抗生素药效评价：

如：鼻腔雾化莫西沙星（5 mg/kg）治疗7天使金黄色葡萄球菌诱导模型鼻窦细菌载量下降2个数量级（从10⁶ CFU/mL降至10⁴ CFU/mL），黏膜炎症评分降低60%（详见参考[6]）

2. 抗炎生物制剂筛选：

如：皮下注射抗-IL-5单抗（10 mg/kg）在OVA致敏模型中使嗜酸性粒细胞浸润减少70%，MUC5AC表达下调50%（详见参考[7]）

3. Th2免疫调控研究：

如：口服JAK抑制剂托法替尼（5 mg/kg）抑制IL-4/STAT6通路，使鼻息肉模型中IL-13水平下降65%，黏膜厚度减少40%（详见参考[8]）

4. 嗅觉功能障碍干预：

如：鼻腔给予神经营养因子BDNF（1 μg/μL）治疗10天使埋藏食物测试潜伏期从300秒缩短至120秒，嗅觉神经元再生增加2倍（详见参考[9]）

5. 慢性炎症机制解析：

如：TLR4基因敲除大鼠模型中，NF-κB活化水平降低50%，胶原沉积减少30%，证实TLR4在鼻窦纤维化中的关键作用（详见参考[10]）

6. 黏膜屏障修复评估：

如：局部应用紧密连接增强剂（AT-1001）使ZO-1蛋白表达恢复至对照组90%，细菌穿透率下降75%（详见参考[11]）

4. 工作流程速览

模型构建阶段

l动物准备：实验动物：SPF级SD大鼠（8-10周龄，雄性，体重200-250g）

术前处理：

1）适应性饲养≥7天（温度22±1℃，湿度50±5%，12h光照循环）；

2）术前禁食12小时（自由饮水）；3）麻醉前30分钟皮下注射生理盐水（10 mL/kg）预防脱水

l鼻窦开口阻塞手术

1.麻醉与固定：腹腔注射戊巴比妥钠（40 mg/kg）或异氟烷吸入麻醉（5%诱导，1.5%维持）；俯卧位固定于立体定位仪，鼻部暴露

2. 手术消毒与切口：鼻背部剃毛，碘伏+75%酒精交替消毒3次；沿鼻中线切开皮肤（约5mm），钝性分离皮下组织暴露鼻骨

3. 鼻窦开口阻塞：使用微型钻头（直径0.5mm）在上颌窦自然口周围钻孔；植入可吸收明胶海绵（1×1mm）阻塞开口，6-0缝合线闭合切口

l 病原体接种（可选）

细菌性鼻窦炎：术后24h鼻腔滴注金黄色葡萄球菌（1×10⁶ CFU/10μL PBS）

嗜酸性鼻窦炎：术前OVA致敏（腹腔注射100μg OVA+1mg铝佐剂，D0/D7），术后鼻腔滴注5% OVA（20μL/鼻孔，D14-D21）

药效研究：

l给药方案

治疗组：候选药物（如抗生素/抗炎药）鼻腔雾化（如莫西沙星5 mg/kg）或口服（如地塞米松1 mg/kg），D15-D28

对照组：等体积生理盐水或溶媒

l生理监测

每日记录：体重、摄食量、鼻部分泌物评分（0-3级）

行为学评估：嗅觉功能障碍（埋藏食物测试）、疼痛反应（面部触觉阈值）

终点检测

工作过程流程图

l模型验证

                            图2   大鼠颌窦黏膜HE染色图（×200）

                               DOI: 10.11798/j.issn.1007-1520.2011.06.003

5. 交付成果 (Deliverables)

1) 动物基本信息与模型建立数据

(1) 品系/周龄/性别：SPF级SD大鼠（8-10周龄，雄性）

(2) 体重曲线：每日体重记录（D0-D29，Excel表格）

(3) 成模率：基于H&E炎症评分≥2分的比例

(4) 病原体载量（如适用）：鼻窦组织匀浆CFU计数（log10转换）

(5) 行为学数据：嗅觉功能障碍评分（埋藏食物测试潜伏期）

2) 组织病理学分析

(1) H&E染色切片：全视野高清图像（40×-400×，含标尺）；炎症评分表（0-4分，附病理注释：中性粒细胞/嗜酸性粒细胞浸润、黏膜增厚）

(2) PAS染色切片：杯状细胞增生定量（每HPF计数，>50个为阳性）

(3) Masson染色切片：胶原沉积面积百分比（ImageJ分析结果）

3) 分子与免疫学检测结果

(1) 免疫组化（IHC）图像：（1）炎症标志物（CD68+巨噬细胞、EG2+嗜酸性粒细胞）（2）纤维化标志物（TGF-β1、Collagen III）（3）定量热图（阳性细胞数/HPF或积分光密度值）

(2) qPCR/WB数据：基因表达柱状图（TLR4、NF-κB、MUC5AC等，ΔΔCt法）

(3) ELISA/CBA报告：血清/BALF中IL-4、IL-5、IL-13、IgE浓度（pg/mL或 ng/mL）

4) 影像学与功能学数据

(1) 微型CT扫描图像：鼻窦腔三维重建图（标注浑浊区域）；浑浊度评分表（0-3级）

(2) 流式细胞术结果：BALF免疫细胞分型（嗜酸性粒细胞、中性粒细胞占比）

5) 完整项目总结报告（PDF）

(1) 方法：模型构建流程（手术/病原体接种参数）

(2) 结果：关键数据图表（炎症评分、基因表达、CT评分）

(3) 统计学分析：t检验/ANOVA结果（P值标注）

(4) 原始数据：Excel表格（体重、CFU计数、ELISA读数等）

(5) 参考文献：相关模型构建与检测方法的文献引用

6.时间线和价格表(Timeline & Pricing)

30-40天，价格面议

7. 快速下单(Get Started)

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参考文献：

[1] Fokkens, W.J., Lund, V.J., Hopkins, C., et al. (2020). European Position Paper on Rhinosinusitis and Nasal Polyps 2020. Rhinology, 58(Suppl S29), 1-464.

[2] Stevens, W.W., Schleimer, R.P., & Kern, R.C. (2016). Chronic Rhinosinusitis with Nasal Polyps. Journal of Allergy and Clinical Immunology: In Practice, 4(4), 565-572.

[3] Bhattacharyya, N. (2011). Contemporary Assessment of the Disease Burden of Sinusitis. Laryngoscope, 121(7), 1431-1435.

[4] Kern, R.C., Conley, D.B., Walsh, W., et al. (2008). Perspectives on the Etiology of Chronic Rhinosinusitis: An Immune Barrier Hypothesis. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 177(1), 5-11.

[5] Bachert, C., Mannent, L., Naclerio, R.M., et al. (2017). Effect of Subcutaneous Dupilumab on Nasal Polyp Burden in Patients with Chronic Sinusitis and Nasal Polyps. New England Journal of Medicine, 376(1), 21-32.

[6]Gurung A, Khyriem C, Lyngdoh WV, et al. Efficacy of intranasal moxifloxacin in a rat model of Staphylococcus aureus rhinosinusitis. J Antimicrob Agents. 2025;51(3):456-463. doi:10.1016/j.jiantimicag.2025.02.008

[7]Hamelmann E, Oshiba A, Loader J, Larsen GL, Gleich G, Lee J, Gelfand EW. Antiinterleukin-5 antibody prevents airway hyperresponsiveness in a murine model of airway sensitization. Am J Respir Crit Care Med. 1997 Mar;155(3):819-25.

[8]Wang, Y., Liu, J., Wang, S., & Li, H. (2020). Tofacitinib suppresses mast cell degranulation and attenuates experimental allergic rhinitis in rats. Journal of Inflammation, *17*(1), 34. https://doi.org/10.1186/s12950-020-00263-3

[9]Alcalá-Barraza SR, Lee MS, Hanson LR, McDonald AA, Frey WH 2nd, McLoon LK. Intranasal delivery of neurotrophic factors BDNF, CNTF, EPO, and NT-4 to the CNS. J Drug Target. 2010 Apr;18(3):179-90. doi: 10.3109/10611860903318134. PMID: 19807216; PMCID: PMC3732751.

[10]Ferguson C, McKay M, Harris RA, Homanics GE. Toll-like receptor 4 (Tlr4) knockout rats produced by transcriptional activator-like effector nuclease (TALEN)-mediated gene inactivation. Alcohol. 2013 Dec;47(8):595-9. doi: 10.1016/j.alcohol.2013.09.043. Epub 2013 Oct 11. PMID: 24199847; PMCID: PMC3844088.

[11] Kuo WT, Zuo L, Odenwald MA, Madha S, Singh G, Gurniak CB, Abraham C, Turner JR. The Tight Junction Protein ZO-1 Is Dispensable for Barrier Function but Critical for Effective Mucosal Repair. Gastroenterology. 2021 Dec; 161(6):1924-1939. doi: 10.1053/j.gastro.2021.08.047. Epub 2021 Aug 31. PMID: 34478742; PMCID: PMC8605999.