炎症与自身免疫系统疾病

溃疡性结肠炎模型

四川格林泰科提供基于DSS诱导溃疡性结肠炎模型和TNBS诱导溃疡性结肠炎模型的体内药理学研究服务。我们的模型经过多方验证,所有动物均在AAALAC认证动物设施中饲养,并参照GLP管理标准进行体内药效学评价。


溃疡性结肠炎介绍

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)是一种慢性炎性肠病,主要累及直肠、结肠粘膜和粘膜下层,临床表现为体重下降、便血、粪便稠度改变、腹痛腹泻等,病理表现为结肠黏膜受损以及肠道组织结构改变。其发病机制尚不明确,可能与遗传因素、环境因素、微生物感染、生活习惯等有关。在过去20年里,溃疡性结肠炎的发病率逐年升高,且发病率呈双峰型,发病高峰分别在15~30岁和50~70岁。另外,溃疡性结肠炎向结肠癌转化率也逐年升高,已成为全球重点关注疾病之一。目前,临床上治疗溃疡性结肠炎的药物主要有糖皮质激素、氨基水杨酸制剂和免疫抑制剂等,但副作用较大,远期疗效及安全性尚不满足临床需求。


溃疡性结肠炎模型

DSS诱导模型和TNBS诱导模型是目前应用广泛的临床前溃疡性结肠炎模型。四川格林泰科提供急性/慢性溃疡性结肠炎模型用于临床前体内药效学研究,帮助客户开发溃疡性结肠炎防治方法。


1、DSS诱导溃疡性结肠炎模型

硫酸葡聚糖(dextran sodium sulfate,DSS)是一种水溶性硫酸多糖体,因带有负电荷而对肠道上皮细胞有毒性作用,能破坏其屏障完整性和增加结肠上皮渗透性,诱发肠道炎症反应,类似人类溃疡性结肠炎的临床和病理表现。DSS模型是研究炎症性肠病发病机制和进行药物疗效评价的适宜模型,对于研究结肠癌的发病机制和开发预防结肠癌变治疗药物也有重要的用途。

造模方法:3% DSS溶液,自由饮水

模型特征:DSS诱导的溃疡性结肠炎模型出现体重下降,便血,结肠缩短,黏膜层和黏膜下层炎症细胞浸润,结肠损伤相关炎症因子表达增加等。该造模方法简单易操作、性价比高、成功率高,重复性好,可成功模拟急性和慢性溃疡性结肠炎。


2、TNBS诱导溃疡性结肠炎模型

2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)和乙醇混合试剂常用于诱发急性溃疡性结肠炎,具有操作简单、造模快速等优点。其造模机制可能是乙醇破坏肠黏膜屏障,TNBS进入结肠黏膜组织与蛋白结合形成全抗原,产生免疫原性,活化巨噬细胞,使其释放多种促炎因子,进一步损伤肠黏膜屏障。TNBS模型可用于IBD 病因、发病机制和治疗新药的开发研究,同时反复的TNBS诱导可以引起肠道纤维化。

造模方法:TNBS 50%乙醇溶液,灌肠

模型特征:TNBS诱导溃疡性结肠炎模型出现体重下降;结肠粘膜充血水肿,肌层变厚,多处溃疡,腺体和杯状细胞消失,免疫细胞浸润;TNF-α表达增加。该模型简单易操作,成功率高,可模拟溃疡性结肠炎急性、慢性动态过程。


动物种属

小鼠、大鼠


检测指标

(1)一般体征观察与疾病活动指数(DAI)评分:体重、饮水量、粪便性状及隐血情况;

(2)测量结肠长度、脏器称重;

(3)结肠组织中MPO活力测定;

(4)结肠组织大体观察及病理检查:HE染色等;

(5)ELISA:血清TNF-α、IL-6、IL-8、IL-1β等。


案例展示

1、DSS诱导小鼠溃疡性结肠炎模型

采用3%葡聚糖硫酸钠盐(DSS)自由饮水对实验动物雄性C57BL/6J小鼠进行连续7天干预,诱导其结肠发生病变。模型对照组动物在诱导4天后出现明显溃疡性结肠炎疾病症状,体重明显下降,活动减退,摄食降低,毛发竖立、体温下降及便血等反应,DAI评分于实验第8天达峰值,与同期正常对照组动物相比具有明显统计学差异(P<0.05),同时,随着DSS诱导结束,其疾病症状开始减退,体重持续下降,但便血及粪便软性等症状显著缓解。

溃疡性结肠炎小鼠模型活动度评分

图1、C57BL/6J小鼠3% DSS 自由饮水诱导第七天的溃疡性结肠炎活动度评分。

       

模型组织病理学特征:模型对照组动物结肠组织可见明显溃疡灶(见图2A),黏膜上皮有大量细胞坏死脱落,杯状细胞肿胀坏死,细胞内可见凝固性蛋白颗粒,炎症(见图2B)主要累及黏膜层和黏膜下层,未至浆膜层,以中性粒细胞诱发的炎性浸润为主。


溃疡性结肠炎小鼠模型结肠组织病理学

图2. 小鼠结肠组织病理学(HE染色)

 

2、TNBS诱导的大鼠溃疡性结肠炎模型

造模方法:SD大鼠,雄性,4-6周龄,100mg/kg TNBS与无水乙醇混合后灌肠诱导1次

TNBS诱导的大鼠溃疡性结肠炎模型肠道解剖图

图3. TNBS诱导的大鼠溃疡性结肠炎模型肠道解剖图

       经过2次2周一次的TNBS诱导,可成功构建大鼠肠纤维化模型。肠道组织病理学结果显示(图4),除溃疡性结肠炎典型病理表现(粘膜层增厚,以淋巴细胞和中性粒细胞浸润为主的炎症反应、溃疡灶)外,可见黏膜下出现小血管增生,结缔组织增生伴纤维化,以及肠壁组织出现溃疡愈合后纤维化进程。取结肠组织进行匀浆,通过ELISA试剂盒检测匀浆液中的羟脯氨酸含量,结果表明该肠纤维化标志物较正常对照组增加一倍以上(图5)。

2次TNBS诱导的大鼠结肠HE和Masson染色图

图4. 2次TNBS诱导的大鼠结肠HE(上)和Masson染色(下)图

2次TNBS诱导的大鼠结肠组织匀浆液中的羟脯氨酸含量

图5. 2次TNBS诱导的大鼠结肠组织匀浆液中的羟脯氨酸含量


参考文献

1. John T Chang. Pathophysiology of Inflammatory Bowel Diseases. N Engl J Med. 2020 Dec 31;383(27):2652-2664.

2. 赖慧敏, 黄敏聪, 楼招欢,等. 天台乌药对TNBS诱导的溃疡性结肠炎模型大鼠的抗炎作用研究[J]. 中国比较医学杂志 2021年31卷2期, 37-44页.

3. 陈素傲, 金世柱. 葡聚糖硫酸钠诱导鼠溃疡性结肠炎模型研究进展[J]. 中国比较医学杂志, 2020, v.30(04):148-152.


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