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.
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
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.
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.
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
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:
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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
[1]Mengmeng Xu, Ying Kong, Nannan Chen,et al.Identifizierung der immunbezogenen Gensignatur und Vorhersage des CeRNA-Netzwerks bei aktiver Colitis ulcerosa[J].Frontiers in Immunology.2022; 13: 855645. WENN=7,561
[2]Lujuan Xing, Lijuan Fu, Songmin Cao,et al.Die entzündungshemmende Wirkung von aus Rinderknochengelatine gewonnenen Peptiden bei LPS-induzierter RAW264.7 Makrophagenzellen und Dextransulfat-Natrium-induzierte C57BL/6-Mäuse[J]. Nutrients 2022, 14, 1479. WENN=5,717
[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
[4]YuangengLi, PingYu, WenwenFu, et al.Polysaccharide aus Panax ginseng CA Meyer linderten DSS-induzierte IBD durch Hemmung des JAK2/STAT1/NLPR3-Inflammasom-Signalwegs bei Mäusen[J].Journal of Functional Foods.2022, 105013. WENN=4,451
[5]Lei-NingChen, TaoJing, Zi-BinLin et al. Metabolomische und transkriptomische Reaktionen von Maushoden auf die durch Dextransulfat-Natrium verursachte Kolitis [J].Reproductive Toxicology.2022, Seiten 35-42. WENN=3,143
2021
[1]Li Zhao, Fei Wang, Zhengwei Cai, et al. Verbesserung der Arzneimittelnutzungsplattform mit injizierbarem mukoadhäsivem Hydrogel zur Behandlung von Colitis ulcerosa[J]. Zeitschrift für Chemieingenieurwesen.424(2021)130464.WENN=16,744
[2]Lingjun Tong, Haining Hao, Zhe Zhang, et al.Aus Milch gewonnene extrazelluläre Vesikel lindern Colitis ulcerosa, indem sie die Darmimmunität regulieren und die Darmmikrobiota umgestalten[J].Theranostics.2021; 11(17): 8570-8586 WENN=11,556
[3]Jingjing Gan, Yuxiao Liu, Lingyu Sun, et al.Oral verabreichte Nukleotid-Abgabepartikel aus der Mikrofluidik zur Behandlung entzündlicher Darmerkrankungen[J]. Applied Materials Today.2021 Dez;25:101231. WENN=10,041
[4]JialiDong, YuanLi,HuiwenXiao, et al.Orale Mikrobiota beeinflusst die Wirksamkeit und Prognose der Strahlentherapie bei Darmkrebs in Mausmodellen[J].Cell reports.2021, 109886.IF=9.423
[5]Hao H, Zhang X, Tong L, Liu Q, et al.Lactobacillus plantarumWirkung von extrazellulären Vesikeln aus Q7 zu Darmmikrobiota und Colitis ulcerosa bei Mäusen [J].Frontiers in Immunology.2021.777147. WENN=7,561
[6]Yaohua Fan, Yanqun Fan, Kunfeng Liu et al. Essbares Vogelnest lindert durch Dextransulfat-Natrium induzierte Colitis ulcerosa bei C57BL/6J-Mäusen durch Wiederherstellung des Th17/Treg-Zellgleichgewichts[J].Frontiers in Pharmacology.2021.632602. WENN=7,561
2020
[1]Li, Y., Dong, J., Xiao, H., Zhang, S., Wang, B., Cui, M., & Fan, S. Aus dem Darm kommensale Valeriansäure gewonnene Säure schützt vor Strahlenschäden. Darmmikroben,.2020 .1–18.IF=10.245
[2]Jia-Rong Huang, Sheng-Te Wang, Meng-Ning Wei et al. Piperlongumin lindert Mauskolitis und Kolitis-assoziierten Darmkrebs [J].Frontiers in Pharmacology.2020.586885. WENN=7,561
[3]Gao X, Fan W, Tan L, et al. Soja-Isoflavone lindern experimentelle Kolitis, indem sie auf ERα/NLRP3-Inflammasom-Signalwege abzielen[J]. The Journal of Nutritional Biochemistry, 2020, 83. WENN=6,048
Vor 2020
[1] Oehlers SH, Flores MV, Hall CJ, Crosier KE, Crosier PS. Retinsäure unterdrückt die Schleimproduktion im Darm und verschlimmert die experimentelle Enterokolitis. Dis Model Mech. 2012 Jul;5(4):457-67. WENN=4,973
[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