Zur Entwicklung von Medikamenten sind Tiermodelle erforderlich, um die Wirksamkeit zu testen. Nach über 50 Jahren Entwicklung und Optimierung wird das Colitis ulcerosa-Modell (UC) mit Dextransulfat-Natriumsalz (DSS) neben verschiedenen Tiermodellen häufig zur Untersuchung der Ätiologie und Pathogenese von entzündlichen Darmerkrankungen (IBD) eingesetzt.

Fig1. The development of the DSS ulcerative colitis model

Abbildung 1. Die Entwicklung des DSS-Colitis-ulcerosa-Modells

1. Merkmale des UC-Modells konstruiert von DSS

2. Vorteile des DSS UC-Modells

3. Beispiel für die Konstruktion eines DSS UC-Modells

4. Kriterien für die Modellierung von Erfolgsbewertungen

5. Links zu dieser Ressource

6. Erfolgreiches Beispiel für die Modellierung mit Yeasen DSS

7. FAQs

8. Produktbestellung

9. Veröffentlichte Artikel mit unseren Reagenzien

10. Grüße zum Lesen

1. Merkmale des UC-Modells konstruiert von DSS

Es können mehrere akute oder chronische Symptome einer Colitis ulcerosa auftreten, wie z. B. Durchfall, schleimiger Stuhl, verborgenes Blut im Stuhl, stark blutiger Stuhl, Gewichtsverlust, verminderte Aktivität und schlechte Fellfarbe bei unterschiedlichen DSS-Dosen.

Tabelle 1 Histologische Charakteristika des DSS-Colitis-Modells

DSS-Colitis-Modellkategorie Modell einer akuten Kolitis Modell der chronischen Colitis
Histologische Veränderungen Kolonhyperämie, Ödeme, Verkürzung, Brüchigkeit, erhöhtes Gewicht-Längen-Verhältnis Deutlich verkürzter Dickdarm
Dickdarmgeschwüre unterschiedlichen Ausmaßes Schleimhautverdickung, Lymphadenopathie
Schleimhautödem, Verlust von Becherzellen, Kryptenschwellung und -zerstörung Verlust von Becherzellen, Verlust von Krypten
Unterschiedlich ausgeprägte Infiltration der Schleimhaut und Submukosa durch entzündliche Zellen, Epithelzellschädigung Adenomatöse Polypen und tumorartige Veränderungen bei einer kleinen Anzahl von Tieren

2. Vorteile des DSS UC-Modells

👍 1. Die Protokolle sind einfach zu implementieren.

👍 2. Das DSS-UC-Modell ähnelt stark den menschlichen UC-Symptomen und weist eine hohe Wiederholbarkeit auf.

👍 3. Durch die Kontrolle der verabreichten DSS-Dosis können verschiedene charakteristische Symptome hervorgerufen werden, was für das DSS-UC-Modell einzigartig war.

👍 4. Das DSS-UC-Modell kann mit einer Vielzahl weit verbreiteter Modelltiere wie Mäusen, Ratten, Zebrafischen, Schweinen, Fruchtfliegen usw. erstellt werden.

👍 5. Das IBD-induzierte Colitis-assoziierte Krebsmodell (CAC) kann durch die kombinierte Verwendung von Azoxymethan (AOM) erstellt werden.

3. Beispiel für die Konstruktion eines DSS-UC-Modells

3.1 Mausmodell(Klicken Sie hier für Details)

1) BALB/c-Mäuse, weiblich, 6–8 Wochen, 25 g;

2) Steriles Trinkwasser mit 3 % DSS und Filter mit 0.22 μm Membran;

3) DSS wurde 7 Tage lang verabreicht;

4) Entzündungen, wie z. B. Dickdarm Ödeme und Stauungen wurden nach der HE-Färbung beobachtet.

Abb. 2 HE-Färbeergebnisse von DSS-Schnitten bei akuter Kolitis [1]

3.2 Zebrafisch-Modell(Klicken Sie hier für Details)

1) Zebrafischembryonen wurden aus natürlichem Laichen gewonnen und bis 1 Tag nach der Befruchtung (dpf) in einem Inkubator bei 28,5 °C in Umwälzwasser (60 μg/ml Instant-Meersalze) aufgezogen und bis zum 1. Tag nach der Befruchtung mit Methylenblau ergänzt;

2) Nach 1 dpf E3-Embryokulturmedium ohne Methylenblau verwenden, um bis 3 dpf zu kultivieren;

3) Bereiten Sie eine 10%ige DSS-Speicherlösung mit E3-Medium vor;

4) DSS mit Kulturmedium auf die maximale nicht-letale Dosis verdünnen (DSS-Konzentrationsreferenz: 0,5 %);

5) Die Zebrafische wurden vom 3. bis zum 6. Tag nach der Paarung mit 0,5 % DSS behandelt und die Indizes beobachtet.

Fig.3 DSS induces an inflammatory response in zebrafish liver

Abb.3 DSS induziert eine entzündliche Reaktion in der Leber des Zebrafisches [2]

3.3 Schwein 3D-Modell(Klicken Sie hier für Details)

1) Yorkshire-Ferkel im Alter von 4-5 Tage;

2) DSS-Dosis: 1,25 g/kg, orale Einnahme über 5 Tage;

3) Es wurde eine erhöhte D-Mannitol-Aufnahmerate beobachtet.

Abb. 4 Die durch DSS induzierte D-Mannitol-Konzentration bei Ferkeln war höher als in der Kontrollgruppe [3]

3.4 Drosophila-Modell(Klicken Sie hier für Details)

1) Drosophila, weiblich, 5-10 Tage;

2) Fütterung Medium wurde mit einer 5%igen Saccharoselösung hergestellt, die 3% DSS und 25 μg/mL enthielt Bleomycin;

3) Drosophila wurde drei Tage lang bei 29 °C kultiviert, wobei die Kulturflasche täglich gewechselt wurde.

4) DSS induzierte die Proliferation von ISC-Vorläuferzellen und hatte eine tödliche Wirkung auf Drosophila.

Abb.5 DSS induziert die Proliferation von ISC-Vorläuferzellen in Drosophila [4].

3.5 Kolitis-assoziierter Krebs(Klicken Sie hier für Details)

1) BALB/c-Mäuse, männlich, 7 Wochen alt;

2) Am ersten Tag werden die Mäuse gewogen und markiert. Den Mäusen wird intraperitoneal eine AOM-Lösung von 10 mg/kg injiziert.

3) Füllen Sie die Tränke der Mäusekäfige mit Wasser. Rechnen Sie mit 7-10 ml Wasser pro Maus und Tag. Fütterung für eine Woche.

4) Ersetzen Sie das Trinkwasser eine Woche lang durch 2,5 % DSS;

5) Zwei Wochen lang mit normalem Trinkwasser füttern;

6) Wiederholen Sie die Schritte 3–4 dreimal.

Fig.6 Schematic diagram of CAC induced by AOM/DSS [5] .

Abb. 6 Schematische Darstellung der durch AOM/DSS induzierten CAC [5] .

4. Kriterien für die Erfolgsbewertung von Modellen

4.1 Krankheitsaktivitätsindex (DAI-Score)

Das Modell wurde anhand mehrerer Parameter ausgewertet, darunter Körpergewicht, Stuhlviskosität und okkultes Blut, wodurch der Gesamt-DAI generiert wurde.

Tabelle 2 DAI-Bewertungsregeln

Punktzahl

prozentualer Gewichtsverlust

Stuhlkonsistenz

okkultes Blut im Stuhl

0

0

Normal

Negativ

1

1-5%

Weicher Stuhl

Hellblau

2

5-10%

Schleimiger Stuhl

Blau

3

10-20 %

Weicher Stuhl

Dunkelblau

4

>20 %

\

Ekliger blutiger Stuhl

4.2 Histologischer Veränderungsindex

Die Bewertungen für die oben genannten Indikatoren wurden auf Grundlage der histologischen Veränderungen (ohne Lymphknotenbildung) für das akute Kolitismodell vergeben. Das verwendete HE-Färbereagenz ist Kat.-Nr. 60524ES60.

Tabelle 3 Histologische Veränderungsbewertung

Wundes Geschwür

Geschwür(e)

Epichanges entzündliche

Entzündliches Infiltrat

Lymphknoten

0

0

Normal

Keiner

keiner

1

1

Verlust von Becherzellen

Pericrypt-Infiltration

1

2

2

Verlust von Becherzellen

Infiltration der Muskelschleimhäute

2

3

3

Krypta löschen

Allgemeine Infiltration der Schleimhaut der Muskulatur, Verdickung der Schleimhaut

3

4

>3

Umfangreicher Kryptenverlust oder polypoide Regeneration

Submukosa-Invasion

>

4.3 Doppelpunkt Länge

Die verkürzte Dickdarmlänge war ein offensichtlicher Phänotyp für das Modell der chronischen Colitis, während ähnliche Veränderungen am 8. Tag für das Modell der akuten Colitis festgestellt werden können.

4.4 Zusammenfassung

Für die Verwendung des DSS UC-Tiermodells mit entsprechender Kontrolle werden Vorversuche empfohlen. Mindestanforderungen sind 8-10 Tiere pro Gruppe. DAI ist das Kriterium zur Bewertung der Ergebnisse einer Vorstudie.

5. Links zu dieser Ressource

[1]Xiaona Gao, et al. Journal of Nutritional Biochemistry 83 (2020) 108438.
[2]Jing Ma, et al. Aquakultur und Fischerei (2021) 548–557.
[3]Connie J. Kim, et al. Journal of Nutritional Biochemistry 21 (2010) 468–475.
[4]Fangfang Ren et al.PNAS.2010.107 (49) 21064-21069.
[5]Jia-Rong Huang et al.Frontiers in Pharmacology.2020.11:586885.

6. Erfolgreiches Beispiel für die Modellierung mit Yeasen DSS

Erfolgreiche Modelle für akute Colitis werden mit Yeasen erstellt DSS (Kat.-Nr. 60316ES, MW: 36000–50000) in 7 Tagen mit ausgeprägtem Phänotyp, wie in der folgenden Tabelle gezeigt.

Tabelle 4 Konstruktion unterschiedlicher Enteritismodelle mit DSS

Modell

Modellierungsbeispiele

Modellierungsplan

Modellierungsergebnisse

Auswertung nutzen

Akute Kolitis

BALB/c Mäuse, weiblich, 6-8 Wochen, 25 g

3%-5% DSS trinken 7 Tage hintereinander frei

Tag 5 erschien, die Länge des Dickdarms war verkürzt, HE-Färbung und die Entzündung war offensichtlich

Die Formgeschwindigkeit ist schnell und die Zeit kurz. Im Einklang mit den Eigenschaften des akuten Kolitismodells

C57BL/6 Mäuse, männlich, 8 Wochen, 20 g

3–5 % DSS durch Schlundsonde, kontinuierliche Verabreichung

Tag 5 tritt auf, Verkürzung des Dickdarms, Gewichtsverlust, Blut im Stuhl, Durchfall

Hohe Schimmelrate und kurze Dauer. Entspricht den Merkmalen des akuten Kolitismodells

Chronische Kolitis

C57BL/6 Maus, männlich, 8 Wochen, 22 g

1-2 % DSS durch Schlundsonde, kontinuierliche Verabreichung

Tag 40 tritt auf, Verkürzung des Dickdarms, Gewichtsverlust, Blut im Stuhl, Durchfall

Hohe Formrate. Im Einklang mit den Eigenschaften des chronischen Kolitismodells

Dickdarmkrebs

C57BL/6 Maus, männlich, 8 Wochen, 21 g

1%-2% DSS ad libitum für 5 Tage für 3 Wochen

14 Wochen mit verkürzter Dickdarmlänge, Gewichtsverlust, HE-Färbung und offensichtlicher Entzündung

Hohe Formungsrate. Im Einklang mit den Eigenschaften des Dickdarmkrebsmodells

7. Häufig gestellte Fragen

Unabhängig vom Modell der akuten oder chronischen DSS-Colitis hängen Schwere und Erfolg der Enteritis von der Mausart (unterschiedlicher genetischer Hintergrund), der DSS-Konzentration und dem Dosierungszyklus ab.

Tabelle 5 Häufige Probleme bei der DSS-Colitis-Modellierung

Mögliche Probleme

Mögliche Ursache

Lösungsvorschlag

Hohe Sterblichkeit bei Mäusen

DSS-Konzentration zu hoch

Verringern Sie die Konzentration des verabreichten DSS

Mäuse mit keinen oder geringen Symptomen einer Enteritis

DSS-Konzentration zu niedrig

Erhöhen Sie die DSS-Dosierungskonzentration; verkürzen Sie das Zyklusintervall (10-14 Tage).

In derselben Gruppe von Mäusen variieren die Symptome der Enteritis stark

Flaschenverschluss verstopft

Kontrollieren Sie täglich die Mäusetrinkflasche

8. Produktbestellung:

Ein heiß verkauftes Produkt kostet nur 1/3 des Preises von M* mit der gleichen Effizienz, und wir halten einen großen Vorrat vorrätig.

Tabelle 6 Produktreihenfolge

Produktname Katzen-Nr. Größe
Dextransulfat Natriumsalz zur Modellierung von Colitis MW: 36000~50000 60316ES25 25g
60316ES60 100 g
60316ES76 500 g
60316ES80 1 kg

9. Veröffentlichte Artikel mit unseren Reagenzien:

2022

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[3]Wang S,  Huang J,  Bräunen KS, et al. Isosteviolnatrium lindert durch Dextran-Natriumsulfat verursachte chronische Kolitis durch die Regulierung des metabolischen Profilings, der Makrophagenpolarisation und des NF-B-Signalwegs [J]. Oxidative Medizin und zelluläre Langlebigkeit. 2022,4636618. WENN=5,076
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2020

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Vor 2020

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[2] Kim CJ, Kovacs-Nolan JA, Yang C, Archbold T, Fan MZ, Mine Y. l-Tryptophan weist eine therapeutische Funktion in einem Schweinemodell einer durch Dextran-Natriumsulfat (DSS) induzierten Kolitis auf. J Nutr Biochem . 2010 Jun;21(6):468-75. WENN=6,048
[3] Karpowicz, P., Perez, J. & Perrimon, N.,. Der Hippo-Tumorsuppressorweg reguliert die Regeneration intestinaler Stammzellen. Development (Cambridge, England), 2010,137(24), S. 4135–4145. WENN=6,868
[4] Fan H, Chen W, Zhu J, et al. Toosendanin lindert durch Dextransulfat-Natrium verursachte Kolitis durch Hemmung der M1-Makrophagenpolarisation und Regulierung des NLRP3-Inflflammasoms und der Nrf2/HO-1-Signalgebung[J]. International Immunopharmacology, 2019, 76: 105909. WENN=3,943

Grüße zum Lesen

Etablierung eines durch Azoxymethan (AOM) und Dextransulfat-Natrium (DSS) induzierten Colitis-assoziierten Krebsmodells

Das Protokoll der Colitis ulcerosa Zebrafisch-Modellierung unter Verwendung von Dextran-Natriumsulfat (DSS)

Das Protokoll zur Modellierung von Colitis ulcerosa bei Drosophila unter Verwendung von Dextran-Natriumsulfat (DSS)

Das Protokoll der Ferkelmodellierung bei Colitis ulcerosa unter Verwendung von Dextran-Natriumsulfat (DSS)

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