葡聚糖硫酸钠诱导小鼠慢性结肠炎模型

一、疾病概述

炎症性肠病（IBD）是一种病因不明、异常免疫介导的慢性肠道炎症性疾病，它反复发作，甚至可以伴随患者终生，包括克罗恩病以及溃疡性结肠炎两种疾病。在临床上，IBD患者主要表现为反复的腹痛、腹泻、黏液血便，甚至出现各种全身并发症如视物模糊、关节疼痛、皮疹等。IBD也会增加肠道受累部位癌变的风险。随着生活方式的改变，我国已经成为IBD发病率最高的亚洲国家。目前，IBD治疗药物主要以降低炎症、提高患者的生活质量为主，但是这些药物的副作用很大，且不能够长期用于维持治疗。动物模型可以很好的模拟临床发病过程以及病理生理改变，为探究IBD的发病机制和治疗手段提供研究基础。目前已经开发出多种IBD动物模型，主要包括自发模型、遗传模型、过继转移模型和诱导模型。其中DSS诱导的急性和慢性结肠炎模型是IBD研究中应用最广泛的两种诱导型动物模型。

二、模型背景

1、造模因素信息

葡聚糖硫酸钠诱导

2、实验动物背景信息

8-12周龄的雌性BALB/cJRj小鼠，体重20-25g

3、研究背景

炎症性肠病（IBD）是肠道的慢性缓解性炎症性疾病[1]，包括克罗恩病和溃疡性结肠炎两种疾病。其临床症状主要包括腹部痉挛、血性腹泻和体重减轻，并伴随有多种肠外症状[2]。目前IBD的病因尚不清楚，为了研究IBD的发病机制，现在已经开发出多种结肠炎的动物模型，模型范围从某些物种的易感菌株自发产生的模型到施用特定浓度的诱导化学品的模型[3]。这些模型是不可或缺的工具，可以用于探究IBD的潜在发病机制以及评估药物的治疗效果。在各种化学诱导的结肠炎模型中，由于葡聚糖硫酸钠钠（DSS）诱导的结肠炎模型操作简单，并且与临床结肠炎有许多相似支，因此该模型是IBD最常用和最好描述的模型[3]。

葡聚糖硫酸钠（DSS），是一种带负电的水溶性硫酸多糖，分子量高度可变，范围为5-1400 kDa[4]。作为一种具有抗凝血特性的化学大肠杆菌素，DSS诱导肠道炎症的机制是由于大肠上皮单层衬里受损，导致促炎性肠道内容物（如细菌及其产物）扩散到底层组织，导致肠道组织病理性改变[5]。DSS结肠炎模型制作方式简单、诱导周期短、具有良好的模型重复性和可控性，因此在IBD研究中非常流行。通过改变DSS的给药浓度和给药频率，可以建立急性、慢性和复发性肠道炎症模型。

为了开发针对肠道炎症模型治疗的新靶点药物，根据不同浓度DSS给药方案，在饮用水中施用DSS会产生慢性或急性结肠炎。我们通过控制DSS药物诱导浓度和给药次数，改善了结肠损伤程度,有效降低了该疾病模型的动物死亡率。

[1]Podolsky DK. Inflammatory bowel disease.N Engl J Med.2002; 347: 417–429.

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[5] Laroui, H., Ingersoll, S.A., Liu, H.C., Baker, M.T.,Ayyadurai, S., Charania, M.A., Laroui, F., Y an,Y ., Sitaraman, S.V ., and Merlin, D. 2012. Dextran sodium sulfate (DSS) induces colitis in miceby forming nano-lipocomplexes with medium-chain-

length fatty acids in the colon.PLoS ONE.7:e32084

1 实验材料

1.1 实验动物 选择40 只健康雌性BALB/cJRj小鼠，体质量20-25 g，5只/盒分配于SPF 级屏障系统中，温度 (22±2) ℃，湿度50% ～ 60%，12 h 循环照明，小鼠自由摄取食、水。

1.2仪器与试剂 粪便隐血检测试剂盒； EG1160石蜡包埋机( LEICA)。

2 方法

2.1 动物模型制备 用无菌水分别配置1%和2%的葡聚糖硫酸钠（DSS）（wt/vol）。先给予动物2％DSS剂量饮水5天，再给予1％DSS 剂量饮水10天，再给予2％DSS剂量饮水 7天。每天称量小鼠体重和消耗的DSS量并记录。每三天检测一次小鼠粪便稠度改变和粪便出血迹象。根据小鼠体重减轻、大便黏稠度、腹泻和大便出血的综合得分计算疾病活动指数（DAI），用以评估结肠炎的临床进展。

2.2 标本采集及处理 在实验结束后，称取小鼠体质量，用1%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉，仰卧位置于动物实验台上，固定四肢，暴漏胸腹部，经下腔静脉采血。全血室温静置30 min后，3,000 rpm，4°C离心15 min，分离血浆，测定髓过氧化物酶（MPO）水平。解剖小鼠腹腔，取结肠组织，滤纸吸干后称重，并测量结肠长度，取近端、中端或远端各一段结肠进行石蜡包埋。其余结肠组织分装于1.5 mL 离心管中，-80℃低温保存。

DSS能够成功诱导小鼠慢性结肠炎实验动物模型, 其操作简单, 结果稳定可靠，不可遗传，是一种安全有效的结肠炎造模方法。在实际运用中, 更为推荐1%，2%浓度交替作用诱导炎症发生。

IBD的发病机制尚未完全阐明，建立合适的IBD动物模型对研究IBD的发病

机制及其治疗措施具有重要意义。经典的造模方法有：自发模型、遗传模型、过继转移模型和诱导模型。这些模型都有其自身的缺点，例如操作步骤复杂、动物死亡率高、发病机制与人发病机制相差较远等。

葡聚糖硫酸钠（DSS），是一种具有抗凝血特性的化学大肠杆菌素，能够刺激大肠上皮单层衬里受损，导致促炎性肠道内容物（如细菌及其产物）扩散到底层组织，引起结肠组织炎症发生。DSS结肠炎模型快速、简单、重复性和可控性高，是诱导急性、慢性和复发性肠道炎症模型的常用造模手段。

DSS诱导结肠炎的机制与临床结肠炎发病机制非常相近，是研究结肠炎发病机制的理想模型。通过不同浓度DSS反复交替作用诱导结肠炎模型，可以通过控制药物浓度和给药次数，能够有效减轻结肠损伤程度，降低该疾病模型的动物死亡率。