五分钟讲实验炎症性肠炎动物模型详细分析!科研干货

炎症性肠炎(IBD)受环境多个因素影响,病理过程复杂,一般认为是由遗传和环境诱因使患者消化道微生物组分发生变化,肠道屏障完整性被破坏,同时患者伴有免疫系统失调,肠黏膜中的效应细胞和调节细胞之间失衡,错误攻击自身健康细胞,从而导致持续的炎症。目前仍没有找出最具说服力的主要致病机理。这导致IBD的临床治疗手段相对有限。且IBD具有极高的复发率。因此,目前IBD患者仍有着巨大的未满足临床需求,迫切需要开发有效的治疗方法来解决这一全球健康问题。

溃疡性结肠炎(UC):一般只影响乙状结肠和直肠,形成连续性炎症斑块,损伤肠壁最内层,形成溃疡和息肉。

克罗恩病(CD):通常发生在结肠和下端小肠,会影响到整个胃肠道,包括多个独立的炎症区域,会损伤整个肠壁,形成穿孔。

炎症及免疫系统疾病在目前的药物开发中所占的地位越来越重要。2023年全球销售额前20名的药物中,炎症和免疫系统药物占据了20%(4款),与肿瘤和代谢疾病并驾齐驱。从销售额角度来看,排名前20的药物中,炎症和免疫疾病药物销售总额达到446.1亿美元,仅次于肿瘤学药物的526.5亿美元。

靶点

全球IBD治疗赛道的研发靶点繁多,包括一众细胞因子(如IL-23、IL-6、IL-36等)、TNF、JAK家族(泛JAK、TYK2等)、整合素(α2β2、α4β1和α4β7等)、PDE、TNF样配体1A(TL1A)等等。

发表期刊

其中中国IBD研究发表数量前5的期刊为InflammatoryBowelDiseases(133篇),FrontiersinPharmacology(128篇),FrontiersinImmunology(120篇),Medicine(98篇)及WorldJournalofGastroenterology(74篇)。

发表机构

2018-2023年间,IBD研究发文量前10的机构分别为加利福尼亚大学(779篇)、哈佛大学(755篇)、西奈山伊坎医学院(650篇)、法国国家健康与医学研究院(627篇)、梅奥医疗国际(535篇)、伦敦大学(481篇)、CIBER生物医学研究中心(447篇)、特拉维夫大学(441篇)、克利夫兰医学中心(441篇)、巴黎西岱大学(433篇),其中半数为美国医学研究机构,为IBD领域作出了重要贡献。

我国近6年发文排名前5的机构分别为中山大学(338篇)、浙江大学(272篇)、上海交通大学(238篇)、南京医科大学(178篇)以及南京中医药大学(164篇)。

案例分析-溃疡性结肠炎-DSS诱导模型

1.实验材料

①动物:雄性C57BL/6小鼠,8周龄,20-22g

②材料:无菌水配制DSS溶液

①急性:称重并标记各组小鼠。造模小鼠饮用3-5%DSS水溶液,未处理组小鼠饮用正常水;隔天给予造模小鼠更换新鲜3-5%DSS饮用水。

②慢性:称重并标记各组小鼠。待造模小鼠饮用1-3%DSS水溶液,未处理组小鼠饮用正常水,一周后恢复正常水喂养2周,再次更换DSS喂养1周,如此重复3-4次。

3.模型评价

①DAI评分:疾病活动指数(DiseaseactivityindexDAI)是结合患者的体重下降百分率、大便黏稠度和大便出血三种情况进行综合评分,将3项结果的总分除以3即得到DAI值。

②大体取材与结肠评价:取结肠进行称重和测量长度,比较结肠长度;计算结肠重量与体重比值,结肠重量与结肠长度比值。结肠组织损伤指数(colonicinjuryindex,CMDI)评分。

③组织病理学。将动物结肠组织经HE染色后,光学显微镜下观察结肠结构破坏、炎性细胞浸润等情况并进行综合评分,从而评估造模效果。

④标志因子检测。

5.注意事项

①通常选用分子量36000~50000不等,含硫量为17%-20%的DSS,实验周期较长,注意药物批次保持一致。

②DSS需用无菌水配制,并用滤膜过滤,现用现配,每1-2天更换一次

③每日清洗饮水瓶,定期检查是否漏水,动物会有腹泻情况,需更加频繁更换垫料;

④每笼饲养动物不要过多,建议2-3只,不要超过5只。

6.常见问题

1.提高DSS造模成功率的关键因素有哪些?

2.结果发现组内差异比较大是为什么?

3.慢性结肠炎造模过程中,为什么第二阶段诱导总是慢于第一阶段?

第一阶段诱导后DSS耐受水平会提高,症状出现缓慢或较轻是常见的。若想要缩短第二阶段诱导周期,可以适当提高DSS浓度。

肠易激综合征(IBS)

肠易激综合征(IBS)被公认为人类发病率最高的一种全球性功能性疾病,在全球,IBS大约影响着5%~20%人群,每年IBS的发病率大约在每100000人中有196~260人,且女性发病率高于男性,其诊断有年轻化的趋势,多见于年龄小于50岁人群。

IBS在临床上可分为以下三种亚型,即腹泻型肠易激综合征(IBS-D)、便秘型肠易激综合征(IBS-C)、混合型肠易激综合征(IBS-M)。

造模方法

大鼠结肠内灌入1mL40mL/L乙酸,并用1mLPBS冲洗结肠。处理完后,将大鼠放回笼中自由活动,正常饮食;

造模第11d给予大鼠束缚刺激(限制其肢体活动),每天束缚2h,每天一次,束缚应激一周;

造模第20d开始束缚应激加灌胃番泻叶煎剂(0.6g/mL)2mL/100g造模,连续一周;

造模第28d开始撤去束缚应激,每只灌胃给予番泻叶煎剂,连续给药31d。

于束缚应激一周后,测定大鼠腹壁撤退反射和避水应激排便;于束缚应激加番泻叶灌胃一周后,测定大鼠稀便级数,判断模型是否成功。

模型评价指标

①腹壁撤退反射评估:乙酸灌肠和束缚应激一周后,与正常大鼠相比,模型大鼠腹壁撤退反射明显升高(p<0.05,0.01);

②避水应激排便评估:模型大鼠避水应激排便粒数明显增加(p<0.05);

③稀便级数评估:模型大鼠稀便级数明显增加(p<0.01);

④血浆生化指标及结肠组织生化指标测定。

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THE END
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