建立硫酸鈉（DSS）潰瘍性結腸炎模型

藥物開發需要動物模型來測試療效。經過50多年的發展和優化，葡聚醣硫酸鈉（DSS）潰瘍性結腸炎（UC）模型在眾多動物模型中被廣泛應用於研究發炎性腸道疾病（IBD）的病因和發病機制。

Fig1. The development of the DSS ulcerative colitis model

圖1. DSS潰瘍性結腸炎模型的建立

1. UC 模型的特點由建造決策支援系統

2. DSS UC 模式的優勢

3. DSS UC模型建構範例

4. 建模成功評估標準

5. 本資源的連結

6. 建模成功案例 Yeasen 決策支援系統

7. 常見問題解答

8. 產品訂單

9. 使用我們的試劑發表的文章

10. 注意閱讀

1. UC模型的特點由建造決策支援系統

可誘發多種 UC 急性或慢性症狀，如腹瀉、黏液樣便、糞便潛血、嚴重血便、體重減輕、活動量減少和毛色不佳。

表1 DSS結腸炎模型的組織學特徵

DSS 結腸炎模型分類	急性結腸炎模型	慢性期結腸炎模型
組織學變化	結腸充血、水腫、縮短、變脆、重量長度比增加	結腸明顯縮短
	不同程度的結腸潰瘍	黏膜增厚、淋巴結腫大
	黏膜水腫，杯狀細胞流失，隱窩腫脹和破壞	杯狀細胞流失、隱窩細胞流失
	黏膜及黏膜下層有不同程度發炎細胞浸潤，上皮細胞損傷	少數動物出現腺瘤性息肉及腫瘤樣改變

2. DSS UC 模型的優勢

👍 1.協議易於實現。

👍 2. DSS UC模型與人類UC症狀非常相似，具有較高的重複性。

👍 3.透過控制DSS給藥劑量可誘發多種特徵性症狀，這是DSS UC模型所特有的。

👍 4. DSS UC模型可以用多種廣泛使用的模型動物來生成，例如小鼠、大鼠、斑馬魚、豬、果蠅等。

👍 5. 與氧化偶氮甲烷（AOM）合併使用可以建立IBD誘發的結腸炎相關癌症（CAC）模型。

3. DSS UC模型建構範例

3.1 小鼠模型（點擊看詳情）

1）BALB/c小鼠，雌性，6-8週，25g；

2)含有3％DSS的無菌飲用水，並以0.22 μm 膜；

3）DSS治療7天；

4）炎症，如結腸 HE染色後觀察組織水腫、充血情形。

圖2 DSS急性大腸炎切片HE染色結果 ^[1]

3.2 斑馬魚模型（點擊看詳情）

1）斑馬魚胚胎經由自然產卵而獲得，並在28.5℃的孵化器中在循環水（60 μg/mL速溶海洋海鹽）中飼養至受精後1天（dpf），並補充亞甲藍直至1 dpf；

2）1dpf後，使用不含亞甲基藍的E3胚胎培養基培養至3dpf；

3）以E3培養基配製10%DSS保存液；

4）以培養基稀釋DSS至最大非致死劑量（DSS濃度參考：0.5%）；

5)在受精3天至6天時以0.5％DSS處理斑馬魚，並觀察各項指標。

Fig.3 DSS induces an inflammatory response in zebrafish liver

圖3 DSS誘導斑馬魚肝臟發炎反應 ^[2]

3.3 豬模型（點擊看詳情）

1）約克夏豬仔 4-5 天;

2）DSS劑量：1.25g/kg，口服，連續5天；

3)觀察到D-甘露醇吸收率增加。

圖4 DSS誘導豬體內D-甘露醇濃度高於對照組 ^[3]

3.4 果蠅模型（點擊看詳情）

1）果蠅，雌性，5-10 天;

2）餵食中等的用含有 3% DSS 和 25 μg/mL 博來黴素；

3）果蠅在29℃條件下培養三天，每天更換培養瓶；

4）DSS誘導ISC前驅細胞增生並對果蠅產生致死作用。

圖5 DSS誘導果蠅ISC前驅細胞增殖 ^[4]。

3.5 結腸炎相關癌症（點擊看詳情）

1)BALB/c小鼠，雄性，7週齡；

2)第1天，稱量小鼠並做標記。給小鼠腹腔內注射 10 mg/kg AOM 溶液。

3) 將鼠籠的飲水裝置注滿水。計算每隻老鼠每天7-10毫升水。餵養一周。

4）以2.5％DSS取代飲用水一週；

5）連續兩週給予普通飲水餵食；

6）重複步驟3-4三次。

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

圖6 AOM/DSS誘導CAC示意圖 ^[5] 。

4. 建模成功評估標準

4.1 疾病活動指數（DAI評分）

該模型透過體重、糞便黏度、潛血等多項參數進行評估，從而計算出總體DAI。

表 2 DAI 評分規則

分數	體重減輕百分比	大便稠度	大便潛血
0	0	普通的	消極的
1	1-5％	軟凳	淺藍色
2	5-10％	黏液便	藍色的
3	10-20％	腹瀉	深藍色
4	>20%	\	噁心帶血便

4.2 組織學改變評分

根據急性結腸炎模型中除淋巴結形成以外的組織學變化對上述指標進行評分。所使用的HE染色試劑是Cat#60524ES60。

表3 組織學改變評分

潰瘍	潰瘍	發炎表觀變化	發炎性浸潤	淋巴結
0	0	普通的	沒有任何	沒有任何
1	1	杯狀細胞流失	陰道周圍浸潤	1
2	2	杯狀細胞流失	肌層黏膜浸潤	2
3	3	刪除隱窩	黏膜肌層普遍浸潤，黏膜增厚	3
4	>3	大量隱窩消失或息肉樣再生	黏膜下層侵犯	>

4.3 冒號長度

結腸長度縮短是慢性結腸炎模型的明顯表型，而急性結腸炎模型在第8天也可以檢測到類似的變化。

4.4 總結

建議使用 DSS UC 動物模型並進行適當控制進行初步實驗。每組至少需要 8-10 隻動物。 DAI 是評估初步研究結果的標準。

[1]高曉娜，等. 營養生物化學雜誌83 (2020) 108438。
[2]馬靜，等.水產養殖與漁業(2021)548–557。
[3]Connie J. Kim 等人。營養生物化學雜誌21（2010）468-475。
[4]任芳芳等.PNAS.2010.107 (49) 21064-21069。
[5]Jia-Rong Huang等.Frontiers in Pharmacology.2020.11:586885.

6. 建模成功案例 Yeasen 決策支援系統

成功的急性結腸炎模型建立於 Yeasen DSS（貨號#60316ES，分子量：36000~50000） 7 天內表現出明顯的表型，如下表所示。

表4 DSS不同類型腸炎模型的構建

模型	建模範例	造型方案	建模結果	使用評估
急性結腸炎	BALB/c小鼠，雌性，6-8週，25克	3%-5% DSS連續7天自由飲用	第5天出現，結腸長度縮短，HE染色，發炎明顯	成型速度快，時間短。符合急性結腸炎模型的特徵
急性結腸炎	C57BL/6小鼠，雄性，8週，20公克	3%-5% DSS管飼，持續給藥	第 5 天出現，結腸縮短，體重減輕，血，腹瀉	發黴率高，持續時間短。符合急性結腸炎模型的特徵
慢性結腸炎	C57BL/6小鼠，雄性，8週，22公克	1-2% DSS 管飼法，持續給藥	Day40出現，結腸縮短，體重下降，血，腹瀉	成型率高。符合慢性結腸炎模型的特徵
結腸癌	C57BL/6小鼠，雄性，8週，21克	1%-2% DSS 自由採食 5 天，持續 3 週	14週結腸長度縮短，體重減輕，HE染色，發炎明顯	成型率高。符合大腸癌模型特徵

7. 常見問題解答

無論是急性DSS結腸炎模型或慢性DSS結腸炎模型，腸炎的嚴重程度和成功率都與小鼠種類（不同的遺傳背景）、DSS濃度和給藥週期有關。

表5 DSS結腸炎建模常見問題

可能出現的問題	可能的原因	建議的解決方案
小鼠死亡率高	DSS 濃度過高	降低所施用的 DSS 濃度
無腸炎症狀或腸炎症狀較輕的小鼠	DSS 濃度過低	提高DSS加藥濃度；減少週期間隔（10-14天）
同一組小鼠，腸炎症狀差異很大	瓶蓋堵塞	每天檢查小鼠飲水瓶

8.產品訂購：

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表 6 產品訂單

產品名稱	貨號	尺寸
葡聚醣硫酸鈉用於模擬結腸炎分子量：36000~50000	60316ES25	25克
	60316ES60	100 克
	60316ES76	500 克
	60316ES80	1 公斤

9. 使用我們的試劑發表的文章：

2022

[1]徐萌萌,孔穎,陳楠楠等.活動性潰瘍性結腸炎免疫相關基因特徵的鑑定及CeRNA網絡的預測[J].免疫學前沿.2022; 13：855645。 如果=7.561
[2] 幸璐娟，付麗娟，曹松敏，等.牛骨明膠衍生勝肽對LPS誘發的類風濕性關節炎的抗發炎作用W264.7 巨噬細胞及葡聚醣硫酸鈉誘導的C57BL/6小鼠[J].營養素2022,14,1479。 如果=5.717
[3]王年代, 黃 J，譚堪薩斯州，等。 2022,4636618。 如果=5.076
[4]李元耕,餘萍,付文文,等.人參多醣通過抑制JAK2/STAT1/NLPR3炎症小體信號通路減輕DSS誘導的小鼠炎症性腸病[J].功能性食品雜誌.2022,105013. 如果=4.451
[5]Lei-NingChen, TaoJing, Zi-BinLin, et al.小鼠睪丸對葡聚醣硫酸鈉誘發結腸炎的代謝組學和轉錄組學反應[J].生殖毒理學.2022, Pages 35-42. 如果=3.143

2021

[1]趙莉,王飛,蔡正偉,等.注射型黏膜黏附水凝膠改善潰瘍性結腸炎藥物利用平台的研究[J].化學工程雜誌。424(2021)130464。如果=16.744
[2]佟靈君,郝海寧,張哲等.牛奶來源的細胞外囊泡透過調節腸道免疫和重塑腸道菌群緩解潰瘍性結腸炎[J].治療診斷學.2021; 11(17): 8570-8586 如果=11.556
[3]甘晶晶,劉玉曉,孫玲玉,等.口服微流控核苷酸遞送顆粒用於發炎性腸道疾病治療[J].應用材料今日。 如果=10.041
[4]JialiDong, YuanLi,HuiwenXiao, et al.口腔微生物群對小鼠大腸直腸癌放射療效及預後的影響[J].Cell reports.2021, 109886.IF=9.423
[5]郝 H，張十，佟 L，劉 Q 等。 Q7對小鼠腸道菌叢及潰瘍性結腸炎的影響[J].免疫學前沿.2021.777147. 如果=7.561
[6]範耀華,範艷群,劉昆峰等.燕窩透過恢復Th17/Treg細胞平衡改善C57BL/6J小鼠葡聚醣硫酸鈉誘發的潰瘍性結腸炎[J].藥理學前緣.2021.632602. 如果=7.561

2020

[1]Li, Y., Dong, J., Xiao, H., Zhang, S., Wang, B., Cui, M., & Fan, S. 腸道共生菌衍生的戊酸可防止輻射損傷。腸道微生物，.2020 .1–18.IF=10.245
[2]黃家榮,王勝特,魏孟寧等.蓽茇鹼減輕小鼠結腸炎及結腸炎相關結直腸癌[J].藥理學前沿.2020.586885. 如果=7.561
[3]高曉松,範偉,譚玲,等.大豆異黃酮透過靶向 ERα/NLRP3 發炎小體路徑改善實驗性結腸炎[J]。《營養生物化學雜誌》，2020，83。 影響因子=6.048

2020 年之前

[1] Oehlers SH、Flores MV、Hall CJ、Crosier KE、Crosier PS。視黃酸抑制腸道黏液的產生並加劇實驗性小腸結腸炎。迪斯模型機甲。 2012年7月;5(4):457-67。 影響因子=4.973
[2] Kim CJ、Kovacs-Nolan JA、Yang C、Archbold T、Fan MZ、Mine Y。營養生物化學雜誌。 2010年6月;21(6):468-75。 影響因子=6.048
[3] Karpowicz，P.，Perez，J. 和 Perrimon，N.，。 Hippo腫瘤抑制路徑調節腸道幹細胞再生。 Development (英國劍橋)，2010，137（24），第 4135-4145 頁。 影響因子=6.868
[4] 範華，陳偉，朱菁，等。川楝素透過抑制M1巨噬細胞極化及調節NLRP3發炎小體及Nrf2/HO-1訊號減輕葡聚醣硫酸鈉誘發的結腸炎[J].國際免疫藥理學，2019，76：105909。 如果=3.943