自從1985年報道日本學(xué)者首次采用葡聚糖硫酸鈉(dextran sulphate sodium, DSS)制備出倉鼠潰瘍性結(jié)腸炎模型后,已有大量數(shù)據(jù)證明DSS結(jié)腸炎模型的病因、臨床癥狀、病理改變及治療應(yīng)答均與人類潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)相似。因此,DSS結(jié)腸炎模型對于研究UC病因、發(fā)病機(jī)制及腫瘤疾病,成為了一種很重要治療手段,也是目前應(yīng)用最為廣泛的UC模型之一。
圖1. DSS潰瘍病結(jié)腸炎模型發(fā)展歷程
DSS是葡聚糖的聚陰離子衍生物,由葡聚糖和氯磺酸的酯化反應(yīng)形成,分子式為 (C6H7Na3O14S3)n,MW:36000~50000不等, 含硫量一般為17%-20%。DSS常被用于誘導(dǎo)結(jié)腸炎模型,其誘導(dǎo)機(jī)制雖尚未明確。目前的研究主要認(rèn)為DSS增加腸道通透性、破壞腸黏膜屏障、上調(diào)某些細(xì)胞因子(腫瘤壞死因子、白介素、干擾素、IL-10和IL-12)、激活某些通路(NF-κB通路和TRPV1通路)或腸道菌群失調(diào)等有關(guān)。根據(jù)給藥時間、以及給藥周期可分為急性和慢性兩種結(jié)腸炎模型。
慢性結(jié)腸炎模型則可采用低濃度DSS建立,但給藥時間較長。如給予小鼠1%~3% DSS自由飲用數(shù)個星期即可。慢性結(jié)腸炎模型表現(xiàn):小鼠結(jié)腸明顯縮短,上皮增生、黏膜纖維化和淋巴結(jié)腫大;小部分動物可見肉芽組織增生和腫瘤樣改變。
急性結(jié)腸炎造模也是常用的結(jié)腸炎模型之一, 因其制備簡單、成功率高,且與人類UC病變相似,是研究UC發(fā)病機(jī)制和評估藥物療效較為理想的模型。急性造模一般采用較高濃度的DSS建立,給藥時間較短。如給予倉鼠3%~5% DSS自由飲用一周即可。急性期結(jié)腸炎模型表現(xiàn):結(jié)腸充血、水腫、變短、變脆、重量長度比增加,出現(xiàn)不同程度的結(jié)腸潰瘍,黏膜水腫、杯狀細(xì)胞缺失、隱窩腫脹破壞,黏膜和黏膜下層出現(xiàn)不同程度的炎癥細(xì)胞浸潤,上皮細(xì)胞損傷。
圖2. DSS慢性和急性造模模型
事實(shí)上,除了大小鼠可以用來DSS造模以外,斑馬魚、兔子、豚鼠、豬、猴等動物也可做結(jié)腸炎模型。研究發(fā)現(xiàn),不同的物種造模過程中,DSS的濃度和造模周期會存在部分差異。
1. BALB/c小鼠,雌,6-8周,25 g;
2. 用無菌水配置3%DSS飲用水,然后用0.22μm的濾膜過濾;
3. 給小鼠連續(xù)飲用7天,HE染色;
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果:小鼠的組織水腫充血,有明顯的炎癥現(xiàn)象。
圖3. DSS急性結(jié)腸炎切片HE染色結(jié)果[1]
1. 將斑馬魚胚胎培養(yǎng)在含甲基藍(lán)的E3胚胎培養(yǎng)基中,28.5 ℃,培養(yǎng)至1dpf;
2. 用E3培養(yǎng)基配置0.5%DSS飲用水,然后用0.22μm的濾膜過濾;
3. 用0.5%的DSS處理斑馬魚,從3dpf處理到6dpf。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果:0.5%的DSS藥物處理均會導(dǎo)致斑馬魚肝臟顏色變深,產(chǎn)生炎癥應(yīng)激。
圖4. DSS導(dǎo)致斑馬魚肝臟產(chǎn)生炎癥反應(yīng)[2]
1.四到五天大的約克郡小豬,實(shí)驗(yàn)組:灌注DSS,對照組:灌注生理鹽水;
2.每只小豬每日攝入量1.25g DSS/kg,灌注5天;
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果:灌注DSS后,實(shí)驗(yàn)組的血漿D-甘露醇攝取率顯著高于對照組,表明小豬出現(xiàn)了肉眼可見的腸炎癥狀。
圖5. DSS誘導(dǎo)致小豬體內(nèi)D-甘露醇濃度高于對照組[3]
1.將5~10日的雌果蠅放在一個裝有2.5×2.5×1cm的空小瓶中培養(yǎng)中,用5%蔗糖溶液潤濕的3.75-cm色譜紙(Fisher)進(jìn)料介質(zhì);
2.用5%的蔗糖溶液分別配制含有不同成分的喂食培養(yǎng)基,類別包括各含3%的DSS,25μg/ml博來霉素;
3.果蠅放入含有層析紙的瓶中,29℃培養(yǎng)三天,期間每天將存活的果蠅移入含有新鮮培養(yǎng)基的空瓶中;
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果:DSS有致死的功能,且DSS誘導(dǎo)ISC前體細(xì)胞增殖。
圖6. DSS誘導(dǎo)果蠅中ISC前體細(xì)胞增殖[4]
目前翌圣生物提供的葡聚糖硫酸鈉鹽(DSS,MW:36000~50000),專門用于慢性和急性結(jié)腸炎建模。具有質(zhì)量高、純度高、重復(fù)性好等特點(diǎn)。客戶可根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼{(diào)整DSS濃度和給藥時間,建立急性、慢性和急慢性交替性模型。造模操作簡便,性價比高,重復(fù)性好。其造模成功與否主要與DSS濃度、分子量、給藥時間以及動物種屬有很大關(guān)系。
問 |
答 |
1.如何配置DSS溶液? |
用無菌水配制DSS溶液到所需濃度,建議使用0.22 μm的過濾。 |
2.DSS造模方案包括哪些? |
可通過自由飲、口服、或灌胃給藥。 |
3.影響DSS造模成功的關(guān)鍵因素有哪些? |
DSS濃度、分子量、給藥時間以及動物種屬。 |
4.每天給大鼠和小鼠飲水量體積是多少(包含急性和慢性造模)? |
小鼠(20~25g)每只每天7-10毫升,大鼠(100 g)每只每天10~11毫升。 |
5.DSS和TNBS均是結(jié)腸炎模型,兩者有什么區(qū)別? |
DSS誘發(fā)潰瘍性結(jié)腸炎,TNBS誘發(fā)克羅恩病結(jié)腸炎。 |
6.慢性結(jié)腸炎造模過程中,為什么第二階段誘導(dǎo)總是慢于第一階段? |
第一階段誘導(dǎo)后DSS耐受水平會提高,癥狀出現(xiàn)緩慢或較輕是常見的。若想要縮短第二階段誘導(dǎo)周期,可以適當(dāng)提高DSS濃度。 |
7.小鼠致死率高。 |
原因:DSS濃度太高。建議:適當(dāng)降低DSS給藥濃度 |
8.小鼠無腸炎癥狀或低腸炎癥狀 |
原因:DSS濃度過低,建議:適當(dāng)升高DSS給藥濃度;或者減少循環(huán)間隔時間(10-14天) |
9.同一組小鼠,腸炎癥狀差異大 |
原因:1.瓶蓋堵塞;2.部分小鼠沒有/少量飲用DSS 建議:1.每天檢查小鼠飲水瓶;2.每只小鼠單獨(dú)隔離培養(yǎng),每天檢查小鼠飲水量。 |
[1] Gao X , Fan W , Tan L , et al. Soy isoflavones ameliorate experimental colitis by targeting ERα/NLRP3 inflammasome pathways[J]. The Journal of Nutritional Biochemistry, 2020, 83.
[2] Oehlers SH, Flores MV, Hall CJ, Crosier KE, Crosier PS. Retinoic acid suppresses intestinal mucus production andexacerbates experimental enterocolitis. Dis Model Mech. 2012 Jul;5(4):457-67.
[3] Kim CJ, Kovacs-Nolan JA, Yang C, Archbold T, Fan MZ, Mine Y. l-Tryptophan exhibits therapeutic function in a porcine model of dextran sodium sulfate (DSS)-induced colitis. J Nutr Biochem. 2010 Jun;21(6):468-75.
[4] Karpowicz, P., Perez, J. & Perrimon, N., 2010. The Hippo tumor suppressor pathway regulates intestinal stem cell regeneration. Development (Cambridge, England), 137(24), pp.4135–4145.
[5]Fan H, Chen W, Zhu J, et al. Toosendanin alleviates dextran sulfate sodium-induced colitis by inhibiting M1 macrophage polarization and regulating NLRP3 inflflammasome and Nrf2/HO-1 signaling[J]. International immunopharmacology, 2019, 76: 105909.
[6] Gao X , Fan W , Tan L , et al. Soy isoflavones ameliorate experimental colitis by targeting ERα/NLRP3 inflammasome pathways[J]. The Journal of Nutritional Biochemistry, 2020, 83.
[7] Li, Y., Dong, J., Xiao, H., Zhang, S., Wang, B., Cui, M., & Fan, S. (2020). Gut commensal derived-valeric acid protects against radiation injuries. Gut Microbes, 1–18.
[8]Xuan Zhang, Xia Gao, Xiangzhou Yi,et al. Multi-targeting inulin-based nanoparticles with cannabidiol for effective prevention of ulcerative colitis[J]. Materials Today Bio.2024, 25100965.
[9] Zhong D, Jin K, Wang R, ,et al. Microalgae-Based Hydrogel for Inflammatory Bowel Disease and Its Associated Anxiety and Depression. Adv Mater. 2024 Jan 26:e2312275. doi: 10.1002/adma.202312275. IF=29.4
貨號 |
產(chǎn)品名稱 |
規(guī)格 |
應(yīng)用場景 |
60751ES |
1 mg/5 mg/10 mg (液體:135 mM in Water) |
與葡聚糖硫酸鈉鹽DSS 一起用于結(jié)直腸癌的小鼠模型創(chuàng)建。 |
|
18820ES |
5 T/50 T/200 T |
能高效獲得優(yōu)質(zhì)的糞便DNA,有利于后續(xù)對腸道微生物的研究。 |
|
18528ES |
MolPure® Mag48 Soil/Stool DNA Kit FA 磁珠法48孔土壤 /糞便DNA提取試劑盒FA(預(yù)封裝) |
48 T |
磁珠法提取樣本基因組DNA。 |
18526ES |
20 T/50 T/200 T |
磁珠法提取樣本基因組DNA。 |
|
60524ES |
2×100 mL |
用于免疫組化中組織切片,血涂片,骨髓切片的染色。 |
|
60403ES |
100T |
對慢性消化道出血,如:消化性潰瘍等的研究篩選均具有重要價值。 |
|
60534ES |
6×50 mL/6×100 mL |
可鑒別同一組織中的中性黏蛋白和酸性黏蛋白。 |
|
60316ES |
25 g/100 g/500 g/1000 g |
常被用于誘導(dǎo)結(jié)腸炎模型。 |
HB241104