瑞沃德病理切片机在炎症性肠病(IBD)模型中的应用

瑞沃德病理切片机在炎症性肠病(IBD)模型中的应用

作者:RWD
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前言

炎症性肠病(Inflammatory Bowel disease, IBD),包括克罗恩病(Crohn's disease)和溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC),其特征是造成胃肠道的慢性和复发性炎症性疾病。近几十年来,IBD动物模型在临床前研究中被广泛用于研究IBD的病理过程和治疗策略。已经建立了许多自发性(IL-10、IL-2、TLR5、T-bet缺陷小鼠)和诱导性(DSS、TNBS)结肠炎的模型。

其中,右旋糖酐硫酸钠盐(DSS)诱导的结肠炎是使用最广泛的模型,因为它与人类UC症状的关键特征有许多相似之处,并且易于建立。因为DSS诱导的结肠炎不需要适应性免疫系统,该模型也经常用于研究先天免疫在IBD中的作用,并评估新型抗炎药的药效学。目前普遍认为的DSS诱导结肠炎的作用机制:DSS会破坏动物的肠上皮屏障,从而使固有层(LP)细胞暴露于肠道共生细菌,导致强烈的炎症反应并最终引起结肠炎。

材料

1//  实验动物

C57BL/6 J 雄性小鼠,6-8 周龄。

2//  造模试剂

DSS配制:将DSS粉末溶于无菌水中,配置成2.5或3%的澄清溶液。

DSS分子量:在诱发结肠炎时采用分子量为36-50Kda。使用较低分子量的DSS(5Kda)可能导致较轻的结肠炎,而较高分子量的DSS(500Kda)不会引起结肠损伤。

造模浓度选择:模型建立成功与多种因素有关,包括DSS来源、批次,在实验前可测试小鼠的耐受浓度,并根据预实验小鼠的症状配制合适的浓度进行造模。

造模方法

造模组小鼠连续5天给予2.5或3% DSS的无菌水进行饲养,然后接受2天的正常饮用水。对照组小鼠给予正常饮用水。

造模过程中需关注水瓶内DSS容量,可通过称取水瓶重量进行记录;至少每2天更换一次DSS溶液,以保证小鼠的正常饮水量。

瑞沃德病理切片机在炎症性肠病(IBD)模型中的应用

模型评估

1//  体重测量

检测小鼠每天体重变化,体重随出血严重程度减轻。

2// 粪便观察及隐血检测 

粪便收集:将一只小鼠放在没有垫料的空笼子中15-30分钟来收集粪便。随着 DSS 给药时间的增加及肠道炎症反应的加剧,收集粪便所需的时间将会增加。

粪便稠度评分:

瑞沃德病理切片机在炎症性肠病(IBD)模型中的应用

粪便出血评分:

瑞沃德病理切片机在炎症性肠病(IBD)模型中的应用

粪便隐血试验:用镊子收集小鼠粪便,使用粪便隐血定性检测试剂盒(邻联甲苯胺法)对收集的粪便进行检测,根据颜色变化程度进行评分。

3//  肠道长度测量

实验终点小鼠安乐死后去肠道进行观察。用镊子提起结肠,然后小心地拉动,直到盲肠可见。通过将结肠和盲肠与回盲部交界处的小肠和直肠远端的肛门分开来分离结肠和盲肠。在回盲交界处使用装有冷PBS的5-10cm注射器冲洗肠道内的粪便和血液,将肠道自然摆放测量长度。造模组小鼠结肠明显缩短。

4//  肠道组织学观察

组织学染色:使用苏木精和伊红 (H&E) 染色观察肠道组织炎症浸润情况,或使用杯状细胞的碘酸-希夫 (PAS) 染色,检测组织中的糖原。

瑞沃德病理切片机在炎症性肠病(IBD)模型中的应用

瑞沃德切片机在肠组织切片中的应用

肠道组织固定方法:

纵向切开结肠,将其缠绕在用PBS润湿的牙签上,卷成“瑞士卷”模样,然后将其放入固定盒中。在10%缓冲福尔马林中固定 24 小时后,将组织转移到 70% 乙醇中直至后续操作。“瑞士卷”固定方法可更大范围观察结肠全部组织的病变情况。

肠道组织进行苏木精和伊红 (H&E) 染色可使用瑞沃德石蜡切片机进行切片,对于特定抗体的特殊染色(如免疫组织化学、免疫荧光),建议通过OCT包埋后使用瑞沃德冷冻切片机切片染色。此外,如果研究黏蛋白和肠道菌群,避免用PBS冲洗结肠,并浸泡在Carnoy溶液中,保护粘膜层结构。

参考文献:

Chassaing, Benoit et al. “Dextran sulfate sodium (DSS)-induced colitis in mice.” Current protocols in immunology vol. 104 15.25.1-15.25.14. 4 Feb. 2014, doi:10.1002/0471142735.im1525s104
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