إنشاء كبريتات الصوديوم ديكستران (DSS ، التهاب القولون) نموذج التهاب القولون التقرحي

تاريخ تطور نمذجة DSS

يتطلب تطوير الأدوية استخدام نماذج حيوانية لاختبار فعاليتها. بعد أكثر من 50 عامًا من التطوير والتحسين، يُستخدم نموذج ملح كبريتات ديكستران الصوديوم (DSS) لعلاج التهاب القولون التقرحي (UC) على نطاق واسع، من بين نماذج حيوانية أخرى، لدراسة مسببات مرض التهاب الأمعاء (IBD) وتطوره.

الشكل 1. تطوير نموذج DSS لالتهاب القولون التقرحي

جخصائص نموذج UC تم بناؤه بواسطة نظام دعم القرار

يمكن أن تحدث أعراض حادة أو مزمنة متعددة لالتهاب القولون التقرحي، مثل الإسهال، براز يشبه المخاط، دم خفي في البراز، براز دموي غزير، فقدان الوزن، انخفاض النشاط، ولون فراء باهت، عن طريق جرعات DSS مختلفة.

الجدول 1 الخصائص النسيجية لنموذج التهاب القولون DSS

فئة نموذج التهاب القولون DSS

نموذج التهاب القولون الحاد

نموذج التهاب القولون في المرحلة المزمنة

التغيرات النسيجية

احتقان القولون، وذمة، تقصير، هشاشة، زيادة نسبة الوزن إلى الطول

تقصير القولون بشكل كبير

قرح القولون بدرجات متفاوتة

سماكة الغشاء المخاطي، اعتلال العقد اللمفاوية

وذمة الغشاء المخاطي، وفقدان الخلايا الكأسية، وتورم وتدمير الكبيبة

فقدان الخلايا الكأسية، فقدان الخلايا الكأسية

درجات مختلفة من تسلل الخلايا الالتهابية في الغشاء المخاطي وتحت المخاطي، وتلف الخلايا الظهارية

السلائل الغدية والتغيرات الشبيهة بالورم في عدد قليل من الحيوانات

مزايا نموذج DSS UC

  1. البروتوكولات سهلة التنفيذ.
  2. يتشابه نموذج DSS UC بشكل وثيق مع أعراض التهاب القولون التقرحي البشرية مع إمكانية تكرار عالية.
  3. يمكن إحداث أعراض مميزة مختلفة من خلال التحكم في جرعة DSS المُعطاة، وهو أمر فريد من نوعه بالنسبة لنموذج DSS UC.
  4. يمكن إنشاء نموذج DSS UC باستخدام مجموعة متنوعة من الحيوانات النموذجية المستخدمة على نطاق واسع، مثل الفئران والجرذان والأسماك الزرد والخنازير وذباب الفاكهة، وما إلى ذلك.
  5. يمكن إنشاء نموذج سرطان القولون المرتبط بالتهاب القولون التقرحي (CAC) الناتج عن مرض التهاب الأمعاء من خلال الاستخدام المشترك للأزوكسي ميثان (AOM).

مثال على بناء نموذج DSS UC

  1. الفئران نموذج(انقر للحصول على التفاصيل)

1) فئران BALB/c، أنثى، 6-8 أسابيع، 25 جم؛

2) مياه شرب معقمة تحتوي على 3% DSS، ويتم ترشيحها بغشاء 0.22 ميكرومتر؛

3) تم إعطاء DSS لمدة 7 أيام؛

4) الالتهابات مثل القولون تم ملاحظة الوذمة والاحتقان بعد تلطيخ HE.

الشكل 2 نتائج تلطيخ HE لمقاطع التهاب القولون الحاد باستخدام تقنية DSS [1]

  1. نموذج سمكة الزيبرا(انقر للحصول على التفاصيل)
1) تم الحصول على أجنة سمك الزرد من التبويض الطبيعي وتربيتها حتى يوم واحد بعد الإخصاب (DPF) في حاضنة عند 28.5 درجات مئوية في الماء المعاد تدويره (60 ميكروجرام/مل من أملاح البحر الفورية للمحيط) ومضاف إليه الميثيلين الأزرق حتى 1 ديسيبل إف؛
2) بعد 1 يوم من الإخصاب، استخدم وسط زراعة الأجنة E3 بدون أزرق الميثيلين لزراعة الأجنة حتى 3 أيام من الإخصاب؛
3) تحضير محلول تخزين DSS بنسبة 10٪ مع وسط E3؛
4) قم بتخفيف DSS باستخدام وسط الثقافة إلى أقصى جرعة غير مميتة (مرجع تركيز DSS: 0.5٪)؛
5) تم معالجة سمكة الزيبرا بـ 0.5% DSS من 3 إلى 6 أيام بعد التلقيح، وكانت المؤشرات.

الشكل 3: يسبب DSS استجابة التهابية في كبد سمك الزرد [2]

3. نموذج الخنزير(انقر للحصول على التفاصيل)

1) خنازير يوركشاير الصغيرة في سن 4-5 أيام؛

2) جرعة DSS: 1.25 جرام/كجم، عن طريق الفم لمدة 5 أيام؛

3) تم ملاحظة زيادة معدل امتصاص D-مانيتول.

الشكل 4 كان تركيز D-مانيتول المستحث بواسطة DSS في الخنازير الصغيرة أعلى من تركيزه في المجموعة الضابطة [3]

4. نموذج ذبابة الفاكهة(انقر للحصول على التفاصيل)

1) ذبابة الفاكهة، أنثى، 5-10 أيام؛

2) التغذية واسطة تم تحضيره بمحلول سكروز 5% يحتوي على 3% DSS و25 ميكروجرام/مل بليومايسين؛

3) تمت تربية ذبابة الفاكهة عند درجة حرارة 29 درجة مئوية لمدة ثلاثة أيام مع تغيير زجاجة الثقافة يوميًا؛

4) تسبب DSS في تكاثر الخلايا السلفية للخلايا الجذعية الجنينية وكان له تأثير قاتل على ذبابة الفاكهة.

الشكل 5: يحفز DSS تكاثر الخلايا السلفية للخلايا الجذعية الجنينية في ذبابة الفاكهة [4] .

5.جالسرطان المرتبط بالتهاب الأذنانقر للحصول على التفاصيل)

1) فئران BALB/c، ذكر، عمرها 7 أسابيع؛
٢) في اليوم الأول، وزن الفئران ووضع علامة عليها. حقنها داخل الصفاق بمحلول AOM بتركيز ١٠ ملغ/كغ.
٣) املأ خزان مياه الشرب في أقفاص الفئران بالماء. احسب ٧-١٠ مل من الماء لكل فأر يوميًا. التغذية لمدة أسبوع.
4) استبدال مياه الشرب بمياه DSS بتركيز 2.5% لمدة أسبوع؛
5) التغذية بمياه الشرب العادية لمدة أسبوعين؛
6) كرر الخطوتين 3-4 لمدة 3 مرات.

    الشكل 6 مخطط تخطيطي لـ CAC مستحث بواسطة AOM/DSS [5] .

    معايير تقييم النموذج

    1. مؤشر نشاط المرض ( نتيجة DAI)

    تم تقييم النموذج باستخدام معايير متعددة بما في ذلك وزن الجسم ولزوجة البراز والدم الخفي، والذي من خلاله يتم توليد DAI الإجمالي.

    الجدول 2 قواعد تسجيل DAI

    نتيجة

    نسبة فقدان الوزن

    قوام البراز

    الدم الخفي في البراز

    0

    0

    طبيعي

    سلبي

    1

    1-5%

    براز لين

    أزرق فاتح

    2

    5-10%

    براز مخاطي

    أزرق

    3

    10-20%

    براز رخو

    أزرق غامق

    4

    >20%

    \

    براز دموي مقزز
    1. درجة التغير النسيجي

    حُسبت درجات المؤشرات المذكورة أعلاه بناءً على التغيرات النسيجية، باستثناء تكوّن العقد الليمفاوية، في نموذج التهاب القولون الحاد. كواشف التلوين HE المستخدمة هي رقم الفئة 60524ES60.

    الجدول 3 درجة التغير النسيجي

    نتيجة

    قرحة (قرح)

    التغيرات الظهارية

    تسلل التهابي

    العقدة الليمفاوية

    0

    0

    طبيعي

    لا أحد

    لا أحد

    1

    1

    فقدان الخلايا الكأسية

    تسلل Pericrypt

    1

    2

    2

    فقدان الخلايا الكأسية

    تسلل العضلات المخاطية

    2

    3

    3

    حذف القبو

    تسلل عام في الغشاء المخاطي العضلي، سماكة الغشاء المخاطي

    3

    4

    >3

    فقدان واسع النطاق للخبايا أو تجديد البوليبويد

    غزو ​​الغشاء المخاطي

    >3
    1. القولون طول
    كان طول القولون المختصر بمثابة النمط الظاهري الواضح لنموذج التهاب القولون المزمن، في حين يمكن اكتشاف تغييرات مماثلة في اليوم الثامن لنموذج التهاب القولون الحاد.
      4.ملخص

      يوصى بإجراء تجارب أولية لاستخدام نموذج حيواني DSS UC مع عنصر تحكم مناسب. 8-10 حيوانات لكل مجموعة هي الحد الأدنى من المتطلبات.

      روابط لهذا المورد

      [1]شياونا جاو وآخرون. مجلة الكيمياء الحيوية الغذائية 83 (2020) 108438.
      [2]جينج ما وآخرون. تربية الأحياء المائية ومصايد الأسماك (2021) 548-557.
      [3]Connie J. Kim وآخرون. مجلة الكيمياء الحيوية الغذائية 21 (2010) 468-475.
      [4] فانغفانغ رن، وآخرون.PNAS.2010.107 (49) 21064-21069.
      [5] جيا رونغ هوانغ وآخرون. Frontiers in Pharmacology.2020.11:586885.

        حالة ناجحة للنمذجة مع Yeasen نظام دعم القرار

        يتم إنشاء نماذج ناجحة لالتهاب القولون الحاد باستخدام Yeasen DSS (Cat#60316ES, MW: 36000~50000) في 7 أيام مع النمط الظاهري البارز كما هو موضح في الجدول التالي.

        الجدول 4 بناء أنواع مختلفة من نماذج التهاب الأمعاء باستخدام نظام دعم القرار

        نموذج

        نمذجة العينات

        خطة النمذجة

        نتائج النمذجة

        تقييم الاستخدام

        التهاب القولون الحاد

        فئران BALB/c، أنثى، 6-8 أسابيع، 25 جم

        3%-5% DSS يشرب بحرية لمدة 7 أيام متتالية

        ظهر اليوم الخامس، وكان طول القولون أقصر، وتصبغات HE، وكان الالتهاب واضحًا

        سرعة التشكيل سريعة والوقت قصير. يتوافق مع خصائص نموذج التهاب القولون الحاد.

        فئران C57BL/6، ذكر، 8 أسابيع، 20 جم

        3%-5% DSS عن طريق التغذية القسرية، الإدارة المستمرة

        اليوم الخامس يحدث تقصير القولون، فقدان الوزن، وجود دم في البراز، الإسهال

        معدل عفن مرتفع ومدة قصيرة. يتوافق مع خصائص نموذج التهاب القولون الحاد.

        التهاب القولون المزمن

        فأر C57BL/6، ذكر، 8 أسابيع، 22 جم

        1-2% DSS عن طريق التغذية القسرية، الإدارة المستمرة

        يظهر اليوم الأربعون، تقصير القولون، فقدان الوزن، وجود دم في البراز، الإسهال

        معدل صب مرتفع. يتوافق مع خصائص نموذج التهاب القولون المزمن

        سرطان القولون

        فأر C57BL/6، ذكر، 8 أسابيع، 21 جم

        1%-2% DSS حسب الرغبة لمدة 5 أيام لمدة 3 أسابيع

        14 أسبوعًا مع تقصير طول القولون، وفقدان الوزن، وتلطيخ HE، والتهاب واضح

        معدل صب مرتفع. يتوافق مع خصائص نموذج سرطان القولون.

        فأسئلة وأجوبة

        بغض النظر عن نموذج التهاب القولون الحاد DSS أو نموذج التهاب القولون DSS المزمن، فإن شدة ونجاح التهاب الأمعاء مرتبطان بأنواع الفئران (خلفيات وراثية مختلفة)، وتركيز DSS، ودورة الجرعات.

        الجدول 5 المشاكل الشائعة في نمذجة التهاب القولون باستخدام نظام دعم القرار

        المشاكل المحتملة

        سبب محتمل

        الحل المقترح

        ارتفاع معدل الوفيات في الفئران

        تركيز DSS مرتفع جدًا

        تقليل تركيز DSS المُدار

        الفئران التي لا تظهر عليها أعراض التهاب الأمعاء أو تظهر عليها أعراض قليلة

        تركيز DSS منخفض جدًا

        زيادة تركيز جرعة DSS؛ تقليل فترة الدورة (10-14 يومًا)

        في نفس المجموعة من الفئران، تختلف أعراض التهاب الأمعاء بشكل كبير

        غطاء الزجاجة مسدود

        فحص زجاجة شرب الفأر يوميا

        صطلب المنتج

        المنتج الأكثر مبيعًا يحتاج فقط إلى 1/3 من سعره م* مع نفس الكفاءة، ونحن نحافظ على مخزون كبير.

        صالمنتج نأمي

        أمقالة نبني مصفر

        مواصفة

        ملح كبريتات ديكستران الصوديوم (DSS) من ColitCare™، درجة التهاب القولون الوزن الجزيئي: 36000~50000

        60316ES25/60/76/80

        25 جم/100 جم/500 جم/1 كجم

        أزوكسي ميثان (أوم)

        60751ES03/08/10

        1 ملغ/5 ملغ/10 ملغ

        مولبيور® مجموعة تحليل الحمض النووي للبراز

        18820ES08/50/70

        5 ت/50 تي/200 ت

        مولبيور® مجموعة الحمض النووي للتربة/البراز Mag48 FA

        18528ES48

        48 طن

        مولبيور®مجموعة الحمض النووي للتربة/البراز

        18526ES20/50/70

        20 ت/50 تي/200 ت

        مجموعة صبغ الهيماتوكسيلين والإيوزين

        60524ES60

        2×100 مل

        مجموعة اختبار الدم الخفي في البول والبراز

        60403ES60

        100 طن

        محلول تلطيخ حمض شيف الدوري الأزرق الألسياني (AB-PAS)

        60534ES50/60

        6×50 مل/6×100 مل/

        صالمقالات المنشورة باستخدام كواشفنا

        2024

        [1] زونغ د، جين ك، وانغ ر، وآخرون. هيدروجيل قائم على الطحالب الدقيقة لعلاج التهاب الأمعاء والقلق والاكتئاب المصاحب له. مجلة المواد المتقدمة، 26 يناير 2024: e2312275. doi: 10.1002/adma.202312275. IF=29.4

        [2] Zhang Y، Tu S، Ji X، Wu J، Meng J، Gao J، Shao X، Shi S، Wang G، Qiu J، Zhang Z، Hua C، Zhang Z، Chen S، Zhang L، Zhu SJ.دوبوسيلا نيويوركنسيس تعدل تحمل المناعة في التهاب القولون عبر مسار AhR-IDO1-Kyn المنشط بـ L-lysine. Nat Commun. 13 فبراير 2024؛ 15(1):1333. doi: 10.1038/s41467-024-45636-x.IF= 16.6

        [3] شوان تشانغ، شيا غاو، شيانغتشو ييوآخرون. جسيمات نانوية متعددة الأهداف قائمة على الإينولين مع الكانابيديول للوقاية الفعالة من التهاب القولون التقرحي [J]. مجلة المواد اليوم، 2024، 25100965. معامل التأثير = 8.2

        2022

        [1] Mengmeng Xu، Ying Kong، Nannan Chen، وآخرون. تحديد التوقيع الجيني المرتبط بالمناعة والتنبؤ بشبكة CeRNA في التهاب القولون التقرحي النشط [J]. Frontiers in Immunology. 2022؛ 13: 855-645.إذا = 7.561

        [2] لوجوان شينغ، ليجوان فو، سونغمين كاو، وآخرون. التأثير المضاد للالتهابات للببتيدات المشتقة من الجيلاتين العظمي البقري في التهاب المفاصل الروماتويدي الناجم عن السكاريد الشحميW264.7 خلايا البلاعم وفئران C57BL/6 المُستحثة بكبريتات دكسترين الصوديوم [مجلة]. المواد الغذائية 2022، 14، 1479. إذا = 5.717

        [3] وانغ س،  هوانغ ج،  تان كيه إس وآخرون. إيزوستيفيول الصوديوم يخفف التهاب القولون المزمن الناتج عن كبريتات الصوديوم دكسترين من خلال تنظيم الملف الأيضي، واستقطاب الخلايا البلعمية، ومسار NF-B [مجلة]. الطب التأكسدي وطول عمر الخلايا. 2022، 4636618.إذا = 5.076

        [4] YuangengLi، PingYu، WenwenFu، وآخرون. عديدات السكاريد من نبات الجينسنغ Panax خففت من مرض التهاب الأمعاء الناجم عن DSS عن طريق تثبيط مسار إشارات الالتهاب JAK2 / STAT1 / NLPR3 في الفئران [J]. مجلة الأغذية الوظيفية. 2022، 105013.إذا = 4.451

        [5] Lei-NingChen، TaoJing، Zi-BinLin، وآخرون. الاستجابات الأيضية والنسخية لخصية الفأر للالتهاب القولون الناجم عن كبريتات دكسترين الصوديوم [J]. علم السموم التناسلية. 2022، الصفحات 35-42.إذا = 3.143

        2021

        [1] لي تشاو، في وانج، تشنغوي كاي، وآخرون. تحسين منصة استخدام الأدوية باستخدام هلام مخاطي قابل للحقن لعلاج التهاب القولون التقرحي [J]. مجلة الهندسة الكيميائية.424 (2021) 130464.إذا = 16.744

        [2] لينغجون تونغ، هاينينغ هاو، تشي تشانغ، وآخرون. الحويصلات خارج الخلية المشتقة من الحليب تخفف التهاب القولون التقرحي عن طريق تنظيم مناعة الأمعاء وإعادة تشكيل ميكروبات الأمعاء [J].Theranostics.2021؛ 11(17): 8570-8586 إذا = 11.556

        [3] جينغجينج جان، يوشياو ليو، لينغيو صن، وآخرون. جزيئات توصيل النوكليوتيدات التي يتم تناولها عن طريق الفم من الموائع الدقيقة لعلاج مرض التهاب الأمعاء [J]. المواد التطبيقية اليوم. ديسمبر 2021؛ 25: 101231 إذا = 10.041

        [4] JialiDong، YuanLi، HuiwenXiao، وآخرون. تؤثر ميكروبات الفم على فعالية وتوقعات العلاج الإشعاعي لسرطان القولون والمستقيم في نماذج الفئران [J].Cell reports.2021، 109886.إذا = 9.423

        [5] هاو هـ،  تشانغ إكس،  تونغ ل،  ليو كيو وآخرون. لاكتوباسيلوس بلانتاروم تأثير الحويصلات خارج الخلية المشتقة من س7 حول ميكروبات الأمعاء والتهاب القولون التقرحي في الفئران [J].Frontiers in Immunology.2021.777147.إذا = 7.561

        [6] ياوهوا فان، يانكون فان، كونفينج ليو، وآخرون. عش الطائر الصالح للأكل يخفف التهاب القولون التقرحي الناجم عن كبريتات دكسترين الصوديوم في فئران C57BL/6J عن طريق استعادة توازن خلايا Th17/Treg [J]. Frontiers in Pharmacology.2021.632602.إذا = 7.561

        2020

        [1] لي، ي.، دونغ، ج.، شياو، هـ.، تشانغ، س.، وانغ، ب.، كوي، م.، وفان، س. حمض الفاليريك المشتق من البكتيريا المعوية يحمي من الإصابات الإشعاعية. ميكروبات الأمعاء، 2020، الصفحات 1-18.إذا=10.245

        [2] جيا رونغ هوانغ، شنغ تي وانغ، مينغ نينغ وي، وآخرون. بايبرلونغومين يخفف التهاب القولون لدى الفئران وسرطان القولون والمستقيم المرتبط بالتهاب القولون [J]. Frontiers in Pharmacology.2020.586885.إذا = 7.561

        [3] جاو إكس، فان دبليو، تان إل، وآخرون. أيزوفلافون الصويا يُحسّن التهاب القولون التجريبي باستهداف مسارات الالتهاب ERα/NLRP3[J]. مجلة الكيمياء الحيوية الغذائية، 2020، 83.إذا = 6.048

        سؤال