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Immunology and Infection

신생아 Capsaicin 치료에 의해 유도 된 아 토 피 성 피부염의 쥐 모델에 포 름 알 데히드의 노출의 효과

Published: September 27, 2017 doi: 10.3791/55987

Summary

여기 신생아 capsaicin 치료 쥐 및 아 토 피 성 피부염에 포름알데히드 흡입의 효과 조사 하기 위해 증발된 포름알데히드의 노출에 아 토 피 성 피부염을 유발 하는 방법을 설명 합니다.

Abstract

아 토 피 성 피부염 만성 습 진 pruritic 돌아가는 하 고 선진국에서 특히 세계 통용 한다. 유전과 환경 요인 사이의 복잡 한 상호 작용으로 아 토 피 성 피부염의 병 태 생리학에 중요 한 역할을 알려져 있습니다. 그러나, 우리는 여전히이 질환의 pathogenesis의 상세한 그림을 부족합니다. 따라서, elucidating 아 토 피 성 피부염의 진행에 대 한 적절 한 동물 모델을 개발 하는 중요성의 이다. 또한, 질병의 이해를 확장 하는 아 토 피 성 피부염에 공기 오염 물질 같은 환경 요인의 영향을 조사 합니다. 여기, 우리가 쥐 신생아 capsaicin 치료와 아 토 피 성 피부염 및 유아 및 청소년 아 토 피 성 피부염의 개발에 대 한 효과 나타내기 위해 쥐 포 름 알 데히드의 일정 농도의 노출에 대 한 프로토콜을 유도 하는 방법 설명 기간입니다. 이러한 프로토콜 성공적으로 여러 실험에 적용 되 고 다른 물질에 사용할 수 있습니다.

Introduction

아 토 피 성 피부염 (광고) 진행에 포름알데히드 (FA) 흡입의 효과가 우리 광고 유도 대 한 프로토콜을 설치 하 고 FA의 만성 노출에 대 한 기존의 순환 챔버 개발.

광고는 유전과 환경 트리거1,2사이 복잡 한 상호 작용에 기인 하는 만성 염증 성 피부 질병입니다. 적절 한 동물 모델은 전 임상 상태에서 광고를 공부 해야 합니다. 이 때 가장 중요 한 환경 요인의 영향 아래 광고의 pathogenesis elucidating. 또한, 더 나은 광고 진행에 환경 트리거 효과 조사, 개별 환경 요소를 분리 하 여 노출의 정도 계량 필수적 이다.

우리는 신생아 capsaicin 처리에 의해 유도 하는 광고의 새로운 쥐 모델을 증명 하고있다. 이 광고 모델3 epicutaneous 아니라, 유전자 조작 광고 모델, 광고4의 자발적인 마우스 모델에 의해 유도 된 광고 모델 같은 다른 광고 모델을 통해 몇 가지 장점이 있다. 첫째,이 모델은 유아 광고에 해당 광고의 다른 자연 스러운 마우스 모델 보다 이전 NC/Nga 마우스 같은 3 주의 나이에 광고와 같은 증상을 개발 합니다. 경우에 따라 유전자 조작 광고 모델과 달리 광고 모델의 증상 가시고 고 20 주 기간 동안 자발적으로 재발. 또한, 모델에서 광고 같은 증상의 유도 과정 더 유도 과정의 관점에서 알레르기 접촉 피부염과 유사한 epicutaneous 민감성 모델 보다 쉽습니다.

우리는 유아 및 청소년 시기에 광고의 개발에 FA 흡입의 효과 공부 하는 아크릴 유리 챔버와 기존의 의료 산소 레 귤 레이 터5 를 사용 하 여 동물 모델에 FA 노출에 대 한 새로운 프로토콜을 도입 했습니다. 레 귤 레이 터는 동물의 가스 흐름 율을 조정 하 여 일정 농도 솔루션 농도에 노출 수 있었습니다. 이전 연구는 동물 모델에 FA의 노출의 여러 가지 방법으로 보고 있다. Xu 그 외 는 FA에 솔루션 직접 피부6에 적용 된 노출 메서드를 설명 합니다. 또 다른 최근 연구는 FA 가스 노출 모델 49127전문된 휘발성 용 매 생성기를 사용 하 여 프로토콜을 해결. 이전 연구의 방법에 비해, 새로운 방법을 더 쉽게 장착 하 고 FA 이외에 다른 솔루션에 적용할 수 있습니다.

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Protocol

여기에서 설명한 모든 방법을 승인 국제 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC)의 한국 대학 대학의 약. 생 후 6 주, 경험 enthansasia를 유발 하 고 수집할 수 있습니다 피부와 쥐의 혈 청 등 다양 한 샘플.

1. 신생아 Capsaicin 치료에 의해 광고의 유도

  1. 준비 5 mg/mL capsaicin 솔루션, 1 mL 트윈 80의 그리고 100% 에탄올 15 mL 원뿔 튜브에의 1 mL에 capsaicin의 50 밀리 그램을 추가.
  2. 원뿔 튜브에 정상적인 염 분의 8 mL를 추가합니다. 분리 된 레이어가 없는 볼 수 있습니다 때까지 튜브를 적극적으로 악수
  3. 중간 및 신생아 Sprague-Dawley 쥐의 목에의 뒷면에 피하 조직에 주입 capsaicin 솔루션 (10 µ L/g).
    1. 제공 (중요) 출생 후 48 h 12 h 사이 capsaicin.
      참고: 주사 몇 일 지연 되는 경우 피부염 개발 하지 것입니다 또는 그것은 몇 주 동안에만 지속 됩니다. 주사는 너무 일찍, 호흡 곤란 심한 통증으로 인해 발생할 수 있습니다.
    2. Capsaicin 주입으로 인해 호흡기 체포에서 신생아 쥐를 방지 하기 위해 신생아 호흡을 격려 하거나 호흡 된다 정상. capsaicin 유발 통증 수 이후 때까지 산소 챔버에는 신생아를 유지의 가슴을 밀어 호흡 억제, 전신 마 취를 추가 가능 하 게 호흡 어려움을 악화 수 있습니다. 따라서, 경험 하지 사용 해야 anesthesics 쥐의 생존을 증가.

2. 소 양 증 및 피부염 광고의 쥐 모델에서의 평가

  1. 자발적인 긁 동작을 계산 하 여 소 양 증의 측정
    1. 준비 플라스틱 챔버 (20 cm x 30 cm x 20 cm) 전체 범위에 대 한 수 있도록 거울 장착 보기 및 호흡을 쥐 수 있도록 구멍.
    2. 설정 하 고 제대로 미러와 쥐의 전면 보기를 동시에 기록 하는 디지털 비디오 카메라를 조정.
    3. 플라스틱에 장소 쥐 챔버와 오프닝에서 방지 하기 위해 무거운 개체와 챔버의 천장 커버.
    4. 1 시간에 대 한 쥐의 자발적인 행동을 기록, 비디오 클립을 재생 하 고 긁는 행동의 수를 계산.
  2. 득점 시스템을 사용 하 여 피부 장애의 평가
    1. 유도 실에서 쥐를 놓습니다.
    2. 2 L/min에 산소 유량 계 설정 유량과 마 취에 대 한 3 %isoflurane 기화 기 조정.
    3. 범위와 귀와 쥐의 다른 부분에 피부염의 심각도 식별.
    4. 0.25 c m 2와 다음 표 1에 의해 피부 장애의 심각도로 피부 장애의 정도 대 한 단위 크기 정의: 심각도 인덱스; 정도의 범위와 심각도 곱하여 피부염 점수 (피부염에 점수를 보고 < 강력한 클래스 "xfig" = > 그림 1B).

3. 동물에 가스 FA의 노출

  1. 흡입 챔버의 준비
    1. 아크릴 유리 상자 준비 (55 cm x 40 cm x 35 cm) 반대편에 2 개의 출구는.
    2. 주의입니다. FA 가스의 순환, 입구 보다 출구를 배치 하 고 콘센트의 크기는 입구의 그것 보다 더 큰 게.
    3. 주의입니다. 내부 가스 농도 콘센트의 또 다른 측면에서의 측정에 대 한 폐쇄가 될 수 있는 3 개의 작은 구절 드릴.
    4. 연결 튜브를 두 콘센트입니다. 순환 후드 나 가스의 방출에 대 한 건물 외부 콘센트 튜브를 놓고 의료 산소 레 귤 레이 터에 다른 콘센트 튜브를 연결.
    5. 아크릴 유리 상자 안에 기존의 쥐 감 금 소를 배치.
    6. 5 주 (2 시간/일 및 5 일/주)에 대 한 출생 후 1 주일에서 쥐를 케이지에 넣어.
    7. 아크릴 유리 상자 가스 누설을 방지 하기 위해 가능한 한 단단히 밀봉.
      참고: 꽉 씰링에 대 한 챔버 뚜껑 고무를 포함 해야 합니다. 집착 영화 꽉 밀봉 챔버 포장 적용.
  2. 의료 산소 레 귤 레이 터를 사용 하 여 기체 FA의 세대
    1. 물 1 L에 FA의 5 g을 분해.
    2. 가습기 병 의료 산소 레 귤 레이 터의 0.5 %FA 솔루션을 넣어.
    3. 레 귤 레이 터에 입구 관을 연결한 후는 레 귤 레이 터 설정 하 고 5 L/분에 흐름 속도 설정
    4. 솔루션 농도 및 약 실에 있는 가스의 농도 결정 하기 위해 유량 조정.

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Representative Results

나이의 7 주에서 capsaicin 치료 광고 쥐 모델의 광고 같은 피부 염증 그림 1A에 제공 됩니다. Capsaicin 치료 광고 쥐 모델의 강력한 긁 동작 비디오 1에 표시 됩니다. 신생아 capsaicin 치료 elicited 피부염 악화 긁힘 행동 쥐의 나이, 3 주 및 광고와 같은 증상이 몇 주 (그림 1B, C)에 대 한 유지. 정도 덜 심각한, 하지만 일부 쥐의 초기 광고 같은 증상 (그림 1D)의 후 나이 16 주에 재발 피부염에서 고통. 또한, 혈 청 IgE 수준, 광고 심각도8에 대 한 생물 학적 마커 인 capsaicin 치료 광고 쥐 모델 (그림 1E)에서 상승 했다. IL-4, IL-13 mRNA 표현 또한 광고 capsaicin 치료 쥐 모델 (그림 1 층, G)에서 증가 했다.

대표 사진 FA (그림 2A) 나이의 5 주에서 capsaicin 치료 광고 쥐 모델에 피부염의 악화를 유발 했다. 1.2 ppm FA의 노출 2 주 이상에 대 한 긁 적 행동과 capsaicin 치료 광고 쥐 모델에 피부염을 악화. 그러나, 0.8 ppm FA 노출 긁 행동과 광고 capsaicin 치료 쥐 모델 (그림 2B, C)에 피부염 악화 하지 않았다. 또한, 1.2 ppm FA 노출 높은 혈 청 IgE 수준 광고 capsaicin 치료 쥐 모델 (그림 2D).

대 한 가스 FA의 노출, 환기 약 실이 프로토콜 (그림 3A)에 설명 된 대로 설정 했다. 노출, 전에 챔버에 FA의 농도 일관 된 농도의 보증에 대 한 반복적으로 측정 했다. FA 용액의 농도 변경할 때 챔버에서 가스 FA의 농도 측정 했다. 솔루션의 농도 증가, 천천히 증가 하는 약 실에 있는 가스의 농도 같은 솔루션에서 약 실에 있는 가스의 농도 않았다 하지 다 크게 반복된 측정 (그림 3B).

Figure 1
그림 1: 신생아 Capsaicin 치료 유도 재발 광고 같은 피부 염증과 소 양 증 쥐에. Capsaicin 치료 쥐 (A)에서 피부 염증의 대표 사진. 피부염 (B) 및 capsaicin 치료 쥐의 긁 동작 (C)의 연대기 특징. 16 주 된 capsaicin 치료 쥐 (D)의 재발 피부 장애의 대표적인 이미지입니다. (E) capsaicin 치료 동물의 혈 청 IgE 수준 중요 한 상승 (F) capsaicin 치료 동물에서 IL-4 mRNA 식 중요 한 상승 (G) capsaicin 치료 동물에 IL 3 mRNA 식 중요 한 상승 모든 결과 ± sem의 수단으로 표현 했다 고 스튜던트 t-검정을 사용 하 여 분석. *p < 0.05, * * p < 0.005, * * *p < 0.001. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2: FA 노출 격화 소 양 증 및 피부염 Capsaicin 치료 광고 쥐 모델에서. 1.2 ppm 및 0.8 ppm FA (A)를 사용 하 여 치료의 5번째 주의 대표 사진. 1.2 ppm, FA의 노출 하지만 하지 0.8 ppm FA 노출, 크게 악화 pruritus (B) 및 capsaicin 치료 광고 모델에 피부염 (C). 혈 청 IgE 수준 증가 capsaicin 치료 광고 쥐 모델에서 1.2 ppm FA 노출 (D)으로 치료. 결과 ± SEM을 의미 하 고 일방통행 ANOVA Tukey의 테스트 또는 스튜던트 t-검정을 사용 하 여 분석으로 표현 되었다. *p < 0.05, * * *p < 0.001 (신선한 공기에 노출 되는 대 쥐). 1.2 FA-광고: Capsaicin 치료 광고 쥐 모델 노출 1.2 ppm FA; 0.8 FA-광고: Capsaicin 치료 광고 쥐 모델 노출 0.8 ppm FA; 그리고 공기 광고: 신선한 공기에 노출 되는 광고 쥐 모델 capsaicin 취급. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3: FA 치료. 회로도 레 귤 레이 터 및 가스 실 (A)의 그림. 약 실에 있는 가스 FA의 농도 FA 솔루션 (B)의 농도에 비례 했다. 결과 ± SEM. 수단으로 표현 되었다 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Video
비디오 1: 측정의 Pruritus Capsaicin의 긁 기 행동 치료 쥐의 관찰 기록. 이 비디오를 보려면 여기 클릭 하십시오 (다운로드 오른쪽 클릭.)

지역 점수 설명
귀를 제외 하 고 0 정상
1 작게 묶은 모피
2 탈모 증 또는 플레어
3 출혈 또는 딱지가
0 정상
1 플레어
2 출혈 또는 딱지가
3 조직의 손실

표 1: 심각도 인덱스.

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Discussion

쥐에서 광고 같은 증상의 유도 대 한 여기에 설명 된 프로토콜 광고 이상 공부에 대 한 적응 고 약물 검사에 대 한 심사 도구로 사용 될 수 있습니다. Capsaicin 치료 쥐 기체 FA의 노출에 대 한 악기는 다양 한 동물 모델에 다양 한 가스에 노출의 효과 평가 하기 위해 적용할 수 있습니다.

신생아 capsaicin 치료 광고 모델 다른 아 토 피는 DNCB 치료 모델9 및 epicutaneous 민감성 모델4, 모델 보다는 더 간단한 절차에 의존 하며 NC/Nga 마우스4보다 더 저렴 한 가격 이다. 광고 모델의 광고 같은 증상의 발현은 일치 합니다. 또한, 일부의 경우,이 프로토콜3어떤 추가 치료 없이 영향을 받는 쥐에 자발적인 재발 광고 같은 피부 병 변 elicits. 과량 capsaicin 주입 신경 세포 죽음과 neurocutaneous 염증10 을 갖는 고 쥐에 심한 통증을 발생. 그들 중 일부는 가능성이 고통 인해 호흡기 체포에서 고통. 그것은 호흡기 체포에서 그들을 방지 하기 위해 중요 합니다. 따라서, capsaicin 주입 후 새끼 산소 챔버에 배치 해야 하 고 일부 새끼 가슴 압축을 요구할 수 있습니다 키를 누릅니다. 신생아 capsaicin 치료 쥐, 광고와 같은 증상을 유도 하지 않습니다 그리고 이것을 위한 원인은 아직도 알려져 있다. 따라서, 유전자 개입 거의 노크 아웃 긴장을 사용 하 여이 광고 모델에 적용 됩니다 하지만 siRNA 등 다른 유전 접근은 듯이 단점에 대 한 보상. 또한, 쥐 모델의 광고 같은 증상의 일관 된 형상 광고 질병 병 인, 공부 뿐만 아니라 마약 검사 도구에 적용에 대 한 도움이 됩니다.

FA 노출에 대 한 순환 챔버의 설립에는 기존 실험실 장비를 아크릴 상자 등 의료 산소 레 귤 레이 터만 필요 합니다. 또한, 산소 레 귤 레이 터의 가습기 병에 솔루션을 변경 하 여 다양 한 유형의 가스 실험에 적용할 수 있습니다. 약 실에 있는 가스의 농도 레 귤 레이 터의 유량과는 용액의 농도 조정 하 여 쉽게 유지할 수 있습니다. 그것은 아크릴 챔버와 의료 산소 레 귤 레이 터를 사용 하 여 capsaicin 치료 광고 쥐 모델에 FA 노출에 대 한 순환 시스템의 설치에 단단히 씰링을 보장 하기 위해 중요 한. 뿐만 아니라 때문에 약 실에 있는 가스의 농도 수 누설, 각 시간이 다르지만 또한 새 가스는 경험을 해칠 수 있다. 종종 일부 휘발성 유기 화합물 (VOC)의 증발 결정 화에 의해 튜브를 차단합니다. 따라서, 그것은 튜브를 정기적으로 교체 하 여 장기간 사용에 대 한 지속적인 관 관리를 통해 막힘 방지 관련이 있다입니다. 이 증발 시스템 보다 정확 하 게 질병 진행 환자에서 국 소 응용 프로그램 방법11보다 반영합니다. 이 방법은 순진한 동물7,12FA의 영향을 연구에 비해 광고의 쥐 모델에 FA 흡입의 효과의 고유 기능을 공개 했다.

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Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgments

이 연구는 공공 복지 지원 했다 & 안전 연구 프로그램을 통해 국가 연구 재단의 한국 (NRF) 자금과 교육, 과학 및 기술 (NRF-2014M3C8A5030612), 정 양, 차 영에 의해 지원 태양, MD 및 장 안녕 주 여 Sa 기념 기금.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Medical Oxygen Regulator Yuyao Jiahua Medical manufacturer will not affect results
Tube manufacturer will not affect results
Acrylic Chamber Taejin Acryl manufacturer will not affect results
Plastic Chamber Taejin Acryl manufacturer will not affect results
Paraformaldehyde, powder Sigma 158127 manufacturer will not affect results
Wrap filme Uniwrap manufacturer will not affect results
Capsaicin Sigma M2028 manufacturer will not affect results
Tween 80 Sigma P4780 manufacturer will not affect results
Digital Video Camera Sony HDR-CX380y manufacturer will not affect results
Isoflurane JW pharmaceutical manufacturer will not affect results

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References

  1. Geha, R. S. Allergy and hypersensitivity. Nature versus nurture in allergy and hypersensitivity. Curr Opin Immunol. 15 (6), 603-608 (2003).
  2. Novak, N., Bieber, T., Leung, D. Y. Immune mechanisms leading to atopic dermatitis. The J Allergy Clin Immunol. 112 (Suppl 6), S128-S139 (2003).
  3. Back, S. K., et al. Chronically relapsing pruritic dermatitis in the rats treated as neonate with capsaicin; a potential rat model of human atopic dermatitis. J Dermatol Sci. 67 (2), 111-119 (2012).
  4. Jin, H., He, R., Oyoshi, M., Geha, R. S. Animal models of atopic dermatitis. J Invest Dermatol. 129 (1), 31-40 (2009).
  5. Han, R. T., et al. Formaldehyde-Induced Aggravation of Pruritus and Dermatitis Is Associated with the Elevated Expression of Th1 Cytokines in a Rat Model of Atopic Dermatitis. PLOS ONE. 11 (12), e0168466 (2016).
  6. Xu, B., Aoyama, K., Takeuchi, M., Matsushita, T., Takeuchi, T. Expression of cytokine mRNAs in mice cutaneously exposed to formaldehyde. Immunol Lett. 84 (1), 49-55 (2002).
  7. Kim, J. Y., Jeong, M. S., Park, K. Y., Seo, S. J. Aggravation of atopic dermatitis-like symptoms by consecutive low concentration of formaldehyde exposure in NC/Nga mice. Exp Dermatol. 22 (3), 219-221 (2013).
  8. Laske, N., Niggemann, B. Does the severity of atopic dermatitis correlate with serum IgE levels? Pediatr Allergy Immunol. 15 (1), 86-88 (2004).
  9. Fujii, Y., Takeuchi, H., Sakuma, S., Sengoku, T., Takakura, S. Characterization of a 2,4-dinitrochlorobenzene-induced chronic dermatitis model in rats. Skin Pharmacol Physiol. 22 (5), 240-247 (2009).
  10. Sugimoto, T., Xiao, C., Ichikawa, H. Neonatal primary neuronal death induced by capsaicin and axotomy involves an apoptotic mechanism. Brain Res. 807 (1-2), 147-154 (1998).
  11. Saito, A., et al. Characterization of skin inflammation induced by repeated exposure of toluene, xylene, and formaldehyde in mice. Environ Toxicol. 26 (3), 224-232 (2011).
  12. Jung, W. W., et al. Formaldehyde exposure induces airway inflammation by increasing eosinophil infiltrations through the regulation of reactive oxygen species production. Environ Toixcol Pharmacol. 24 (2), 174-182 (2007).

Tags

면역학 문제 127 포름알데히드 노출 공기 오염 물질 아 토 피 성 피부염 capsaicin 동물 모델
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Han, R. T., Back, S. K., Lee, J.,More

Han, R. T., Back, S. K., Lee, J., Kim, H. y., Kim, H. J., Na, H. S. Effects of Exposure of Formaldehyde to a Rat Model of Atopic Dermatitis Induced by Neonatal Capsaicin Treatment. J. Vis. Exp. (127), e55987, doi:10.3791/55987 (2017).

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