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调查在DSS诱导的鸡传染性法氏囊病模型的肠道炎症

, , ,

Farncombe Family Digestive Health Research Institute, Department of Pathology and Molecular Medicine, McMaster University

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Cite this Article: 调查在DSS诱导的鸡传染性法氏囊病模型的肠道炎症

Kim, J. J., Shajib, M. S., Manocha, M. M., Khan, W. I. Investigating Intestinal Inflammation in DSS-induced Model of IBD. J. Vis. Exp. (60), e3678, doi:10.3791/3678 (2012).

Abstract: 调查在DSS诱导的鸡传染性法氏囊病模型的肠道炎症

炎症性肠病（IBD）的涵盖了肠道病症的范围，其中最常见的是溃疡性结肠炎（UC）和克罗恩病（CD）。 UC和CD，在结肠，产生类似的症状轮廓包括腹泻，直肠出血，腹痛，体重减轻（1）尽管鸡传染性法氏囊病的发病机制尚不清楚，它被描述为一种多因素疾病，同时涉及遗传和环境的组成部分。

有纷繁多变的结肠炎动物模型类似于鸡传染性法氏囊病的几个特点。结肠炎范围内的动物模型，从自发产生的，在某些物种敏感菌那些需要特定的浓度结肠炎诱导的化学品，如葡聚糖硫酸盐钠（DSS），管理。化学诱导的肠道炎症模型鸡传染性法氏囊病中最常用的最好的描述的模型。 ADMINI饮用水中的决策支持系统的习作产生急性或慢性结肠炎，根据管理协议。DSS展品重量损失，便溏或腹泻的迹象的动物， 有时与直肠出血的证据。4,5在这里，我们描述的方法结肠炎的发展和由此产生的炎症反应的特点可以下列管理决策支持系统的。这些方法包括苏木/ HE染色结肠部分的组织学分析，促炎性细胞因子的测量，测定髓过氧化物酶（MPO）活性，可作为替代标记炎症6。

在疾病状态下的炎症反应的程度进行评估临床症状，或由粘膜组织的组织学改变。结肠组织学损害是通过使用计分制度，认为地穴建筑，炎性细胞浸润，肌肉吨损失评估hickening，杯状细胞消耗和隐窝脓肿7定量，促炎性细胞因子与急性发炎的特性，如白细胞介素（IL）-1β，IL - 6和肿瘤坏死因子（TNF）-α，水平可确定使用传统的ELISA方法。此外，MPO活性，可使用比色法测量和炎症指数。8

在实验性结肠炎，疾病的严重程度往往与MPO活性和促炎性细胞因子的水平较高的增长。结肠炎的严重程度和炎症相关的损害，可以通过检查大便的一致性和出血，除了评估使用肠道苏木/ HE染色结肠组织切片的病理组织学状态评估。可用于结肠组织碎片，以确定MPO活性及细胞因子的产生。两者合计，这些措施可以用来评估肠道炎症反应实验性结肠炎动物模型。

Protocol: 调查在DSS诱导的鸡传染性法氏囊病模型的肠道炎症

1。 DSS诱导的急性结肠炎的小鼠模型

  1. 添加葡聚糖硫酸盐钠（DSS）蒸压饮用水所需的最终浓度（1-5％）（WT /卷）（即5％的DSS解决方案，添加25毫克的DSS粉蒸压水500毫升） 。联合解决方案可以在室温下长达一周或4℃直至使用。
  2. 在生物安全罩，倒入50毫升猎鹰管（每笼所需）股票DSS解决方案。保持股票笔芯管的解决方案，在需要的时候。
  3. 每个鼠笼更换饮用水与DSS解决方案（50毫升猎鹰管）（持续时间将取决于对DSS的方案，用于，例如，用6-8周龄雄性C57BL / 6小鼠，我们管理5％DSS解决方案共5天）。老鼠不应该有任何其他水源的访问。对照组无DSS的蒸压饮用水。
  4. 小鼠每天称重并记录每天消耗的直资的金额。顶部每个一瓶50毫升录制后直资水平。这是衡量每人鼠笼消耗DSS整个实验期间的近似体积。在我们的研究中，我们用5天雄性C57BL / 6小鼠5％DSS解决方案。被视为第3天早期使用这个特殊的DSS疗法显着的减肥，改变大便的一致性和粪便中血液的迹象。在DSS管理，小鼠表现出脱水和腹泻明显体重消瘦（第5天其初始体重的5-10％左右）大于20％初始体重显著的生理指标，动物或附近的端点。如果动物进入正常蓄水后5天5％DSS的，它会在7天内恢复。所有的实验应该由该机构的动物伦理委员会批准，并按照批准的动物利用协议（AUP）。
  5. 在实验的持续时间，疾病活动指数（DAI）得分可以进行评估，评估结肠炎的临床进展。傣族是减肥的综合得分比初始体重，大便的一致性，和出血。分数的定义如下：减肥：0（无损失），1（1-5％），2（5-10％），3（10-20％）和4（> 20％），大便的一致性： 0（正常），2（便溏），4（腹泻）;出血：0（无血缘），1（Hemoccult阳性），2（Hemoccult积极和视觉的颗粒出血）和4（严重出血，血液周围肛门）。戴可取得每天在DSS的治疗时间。
  6. 在时间点的选择，权衡和牺牲老鼠。吸入异氟醚或另经该机构的动物设施批准方法，老鼠可以安乐死颈椎脱位。

2。收集结肠组织样品

  1. 揭露动物的腹侧面和腹部面积70％的乙醇溶液与湿。在这一点上，请参考表1和一个音符NY直肠出血（血在肛门口目前），或在每个动物的直肠脱垂的迹象。
  2. 使用标准的解剖剪刀切开腹中线切口腹部。
  3. 找到结肠癌和断面接近大肠癌保证金尽可能免费远端结肠的结肠。
  4. 小心缓慢地拉出整个结肠，分离它从周围的肠系膜。
  5. 在colonocecal距断面免费的结肠近端结肠。可以去除粪便通过仔细挤压它使用一对弯曲的镊子/钳连接到3或5毫升的注射器或使用灌胃针，用无菌PBS冲洗结肠。使用全结肠，评估损坏（见3.1节）
  6. 可以通过组织作病理分析及其他分析取样注意哪些领域的样本是从削减0.5厘米，1.0厘米长的结肠片段（即近端，中间，或远端）。
  7. 组织样本要使用用于检测可单独放置于1.5 mL Eppendorf管和液氮冷冻和储存在-70 ° C，直到使用

3。结肠炎严重程度的评估

  1. 宏观或疾病的严重程度评分是不偏不倚的观察员使用一个先前公布的计分制（见表1）末期评估。9大便的一致性，可以通过使用一对镊子和紧迫的粪便，以确定一致性评估。要确定为血液在粪便中的得分，注意粪便的颜色（即黑便与浅棕色大便），并进一步验证使用Hemoccult的测试。使用计分制度，确定每个条件的得分。每个动物的宏观的最终得分是每一个人的得分总和。
  2. 为了评估结肠炎严重程度的病理损害，降低结肠的小片段（0.5厘米），纸巾盒的地方，淹没在缓冲10％福尔马林溶液。准备5μm的石蜡包埋的截面与苏木/ eoxin（H＆E）和污渍的部分，使用适当的程序。科隆片段，可以采取从近，中期结肠癌，或结肠的远端部分。
  3. H＆E染色结肠组织部分都取得了一个盲以下措施以前出版系统观察员：地穴架构（正常，0 - 严重损失整个隐窝，3地穴失真），程度的炎性细胞浸润（正常，0 - 密集的炎性浸润，3），肌增厚（隐窝基地位于粘膜肌层，0 - 明显的肌增厚目前，3），杯状细胞耗竭（缺席，0 - 目前，1）和隐窝脓肿（缺席，0 - 至今1）7，组织学损伤评分是每一个人得分的总和。应该指出，不像人类UC，隐窝脓肿这种模式的特点，都是世所罕见;微观溃疡也属罕见。如果有多个结肠节染色组织学评分，类似部分之间应使用，以确定最后的比分为每个区域（​​即近端结肠和远端结肠组织学评分的组织学评分）。

4。准备检测试剂的库存解决方案

  1. 准备一个50毫米的磷酸钾缓冲溶液加入溶液B（K 2 HPO 4，二元磷酸钾8.7克，1升的dh 2）解决方案（KH 2 PO 4，二氢磷酸钾6.8克1L 生署2 O），直到pH值6.0的实现。剩余的解决方案，可存放在冰箱（2-8℃），直到将来使用。
  2. 准备加入到磷酸钾缓冲液1升（50毫米，pH值= 6.0）5克HTAB十六烷基三甲基溴化铵（HTAB）缓冲区。轻轻地热溶解并储存在2-8℃直至使用。必要时，热重新溶解。
  3. 准备组织同质化蛋白质分析裂解液加入10毫升的1M的Tris -盐酸（pH = 8.0的），5M氯化钠6毫升和2毫升TRITON X - 100至182毫升无菌蒸馏水。 TRITON X - 100是非常粘稠，在室温下，因此，应轻轻回暖之前使用。准备裂解液可存放在-20 ° C，直到使用。

5。用于检测的样品制备

  1. MPO的分析样品制备。
    1. 取出样品从-70℃，置于冰上。记录取出后，使用到一个2ML的Eppendorf安全锁的离心管（或任何可以用于匀浆管）弯曲的forcep /镊子和地方的任何可见的粪便或脂肪每个样品的重量。样品应保留在任何时候都冰。重要的是要注意类似的结肠片段，应该从每个生物复制（即远端部分的唯一或近端部分）使用。
    2. 珠匀浆每个样品管。
    3. 添加适量HTAB BUFFER根据组织重量。如果组织重量小于25毫克，添加比例的12.5mg/mL缓冲区，如果组织的重量是25-50之间，在25mg/mL的比例添加。如果组织重量大于50，在50mg/mL的比例添加缓冲区。
    4. 均质同为4分30赫兹的组织匀浆。如果组织不充分匀浆重复。
    5. 卸下珠匀浆和离心6分钟（13400 XG，4 ° C）的解决方案。
    6. 收集上清并丢弃所产生的颗粒。上清可存放于-70℃直至使用。
  2. 因子分析的样品制备。
    1. 重复步骤5.1.1。 5.1.2。
    2. 准备裂解液10毫升加入50μL蛋白酶抑制剂的鸡尾酒（PIC），。
    3. 添加1毫升PIC和裂解缓冲液，以每个样品的重量，不论。
    4. 均质5分钟在30 Hz。如果组织不充分匀浆重复。
    5. 删除匀浆珠和离心机soluti3300小工5分钟
    6. 收集上清并丢弃所产生的颗粒。上清可存放于-70℃直至使用。

6。炎症标志物的定量

  1. MPO活性测定
    1. O - dianisidine盐酸盐（O - dianisidine）解决方案相结合，16.7毫克dianisidine O -盐酸盐，DH 2 O 90毫升，10毫升磷酸钾缓冲准备。该解决方案应准备新鲜每检测。
    2. 添加到一个96孔板7μL组织匀浆一式三份（在第5.1节准备）。
    3. 添加50μL稀释的H 2 O 2（4μL30％H 2 O 2稀释于96μL生署2 O）O - dianisidine混合物。
    4. 使用多道移液器添加200μL的O - dianisidine每个井含H 2 O 2的混合物。
    5. 在一个分光光度计使用的450纳米测量吸光度tometer。三读以30秒的时间间隔。
    6. 计算MPO活性。 MPO活性测定的MPO / mg组织，一个单位MPO的定义是需要降解的H 2 O在室温下每分钟2 1μmoL金额单位（U）。考虑，MPO的一个单位（U）= 1μmoL的H 2 O 2分裂和H 2 O 2，1μmoL给出了一个1.13 × 10 -2纳米/分钟的吸光度变化，确定MPO的单位，在每个样品作为光吸收变化[ΔA（T 2 - T 1）] /Δmin×（1.13 × 10 -2）。为了得到每毫克的组织单位，组织：缓冲区的比例。例如，如果一个组织：缓冲比率为50毫克/毫升，在7μL匀浆，有0.35毫克组织。因此，每毫克组织单位，除以0.35 MPO的单位。下面包含一个样本计算吸光度值（NM）（一式三份，样品已添加）：
样品 时间0秒 时间30秒 时间为60秒
一 1 2 3 1' 2' 3' 1“ 2 '' 3“
0.048 0.048 0.051 0.061 0.061 0.065 0.074 0.073 0.078
  1. 平均在时间0秒=（0.048 + 0.048 + 0.051）/ 3 = 0.049纳米
  2. 平均时间30秒= 0.0623 nm的
  3. 平均时间为60秒= 0.075纳米
  4. 吸光度（ΔA）的变化，从0到30秒/毫克组织（假设50毫克/毫升组织：缓冲区的比例）= [（0.0623-0.049）/（1.13 × 10 -2）] / 0.35 = 3.363
  5. 在吸收变化ANCE（ΔA）从30到60秒/ mg组织= 3.211
  6. * MPO活性（U / mg组织）=平均ΔA（0-30）和ΔA（30-60）= 3.287
  1. 促炎性细胞因子的定量用ELISA
    1. 细胞因子（IL -1β，IL - 6和TNF -α）水平确定使用市售酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒（Quantikine小鼠; R＆D系统）。
    2. 从每个ELISA的吸光度值是归使用布拉德福德蛋白检测每个样品分别表示单位PG /毫克蛋白质。

7。代表性的成果

当局会适当的DSS方案诱导小鼠急性结肠炎。在DSS的治疗期间，戴可用于评估和评价疾病的临床进展。与DSS处理的动物将呈现显著相比，其初始权重的重量损失，稀便和粪便出血（ 图1）。牺牲和结肠癌检查后，结肠炎的严重程度是宏观的基础上缩短结肠长度，结肠出血，大便出血，大便的一致性松动，取得，与直肠出血的迹象相比，只用清水处理的控制 （图2及表1）。 H＆E染色结肠组织样品的横截面将DSS的治疗与处理过的水控制冒号（ 图3）有较高的组织学评分。为了进一步刻画DSS治疗小鼠的炎症程度，MPO活性可以从同质化的结肠组织样品进行评估。 DSS的治疗冒号将高于MPO活性控制（ 图4）。此外，这是与水平的提高，促炎性细胞因子（IL -1β，IL - 6，TNF -α）（图5）。

图1。
图1男，C57BL / 6小鼠分别给予5％，在5天饮用水直资。每个动物每天戴分数评估，平均每天为每个组（平均± SEM，N = 4只/组）。

图2。
图2。C57BL / 6小鼠分别给予5天的饮用水中的5％直资。对照组接受无DSS的水。宏观损伤评分/疾病的严重程度评分盲目评估后5天DSS诱导的结肠炎。接受直接资助计划从小鼠中分离的冒号，有较高的宏观损伤分数（直肠出血，直肠脱垂，腹泻，结肠出血），表明疾病的严重程度更大（平均± SEM，N = 4只/组）。

图3
图3。C57BL / 6小鼠分别给予5％的饮用水DSS解决方案，以诱发结肠炎。对照组小鼠没有直接资助计划收到的水。 （一）组织学评分盲目取得使用H＆E染色结肠组织在第5天，直资后管理收集的部分。 （二）DSS处理的样品展示（三）控制（平均± SEM，N = 4只/组）相比，更多的组织学损伤（细胞浸润，杯状细胞消耗更多，更大的失真/损坏隐窝架构）。 （二），（三），星号（*）表示杯状细胞耗竭和歪曲隐窝建筑面积;数字符号（＃）表示细胞浸润。

图4。
图4。小鼠牺牲5天DSS和结肠组织样品后管理，收集评估MPO活性。 DSS诱导的结肠炎的严重程度与MPO活性高的水平相比，对照组（平均± SEM，N = 4只/组）。

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亲炎症细胞因子，如IL -1β，IL - 6，TNF -α水平的提高（平均± SEM，N = 4的小鼠也与图5中除了MPO水平较高，DSS诱导的结肠炎严重程度。 /组）。

宏观/疾病的严重程度分数表1。

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Discussion: 调查在DSS诱导的鸡传染性法氏囊病模型的肠道炎症

DSS结肠炎是广泛使用的一种化学诱导肠道炎症模型。在这个模型中，小鼠的饮用水辅以决策支持系统，这被认为是有毒的肠上皮细胞，破坏粘膜屏障的完整性。10 DSS的管理引起的一种急性结肠炎，大便溏，大便出血，与粒细胞浸润。10在直资管理，结肠炎通常伴有明显消瘦和粪便中存在的血液，它可以由粪便隐血试验评估。5.10,11收集结肠组织样品后，结肠炎的严重程度可特点是宏观检查结肠和使用先前建立的评分系统的组织学分析H＆E染色结肠截面。

以下本议定书时，重要的是要注意，诱发结肠炎的严重性DSS是物种和应变具体。12此外，肠道菌群之间的不同的动物设施和房屋室的差异可能会改变决策支持系统管理的结果 。13,14因此，使用DSS的初步研究，可能是需要优化的剂量和持续时间DSS的治疗。不来优化这些变量可能会导致死亡或几乎没有结肠炎的发病率很高。一旦优化，这个模型可以用来作为结肠炎的高度重复性的死亡率低税率的模式。此外，重要的是使用指定的分子量DSS（见试剂表）。其他形式的DSS盐试剂可能不会产生结肠炎，或可能导致死亡的发病率很高。

使用这种模式的结果，在宏观和组织学损害严重，这是与MPO活性增加以及更高水平的促炎性细胞因子的生产的相关性结肠炎诱导。 Agranulocytes如淋巴细胞，ð单核细胞，促炎性细胞因子的重要来源，而MPO是如中性粒细胞（以及在较小程度上的单核细胞和巨噬细胞）粒内所含的一种酶。该协议也可以被用来衡量在结肠组织处理的样品与二硝基苯磺酸（DNBS）中MPO活性-诱导的结肠炎 15 DNBS诱导结肠炎是一个很好的特点的T细胞介导的结肠透炎症，直肠内灌注管理16乙醇是用来分解黏膜屏障，允许的DNBS haptenize刺激宿主免疫反应的半抗原修饰的自身抗原的自体或菌群蛋白质16这种模式的优点超过乙醇DNBS物质。 DSS诱导的模型是已知的引出剂。通过直接资助计划启动结肠炎的机制，但是，仍有待确定。有趣的是，有研究表明，管理决策支持系统的原因大肠杆菌TIS的自然杀伤细胞缺陷，和T -和B -细胞缺陷的小鼠，研究表明，这些细胞（与适应性免疫系统的相关）可能不会在诱导结肠炎的关键，因此，这种模式可能是合适的的先天免疫系统的作用，在一代结肠炎 4,17 。

MPO活性最准确的测量，我们发现，无论使用结肠炎模型，MPO水平应确定的第一个星期内收集组织MPO活性呈下降趋势随着时间的推移。 MPO活性，可作为替代标记的炎症。然而，组织因子和组织学评分量化积分，以方便在结肠炎的炎症反应的完整评估。

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Disclosures: 调查在DSS诱导的鸡传染性法氏囊病模型的肠道炎症

没有利益冲突的声明。

Acknowledgements: 调查在DSS诱导的鸡传染性法氏囊病模型的肠道炎症

这项工作是由加拿大卫生研究院（CIHR）的赠款和克隆氏病和结肠炎基金会（CCFC）加拿大支持。

Materials: 调查在DSS诱导的鸡传染性法氏囊病模型的肠道炎症

分数 直肠出血 直肠脱垂 大便性状 血
0 没有没有正常正常
1 红脱垂的迹象软红
2 暗红色清除脱垂非常柔软暗红色
3 毛出血广泛脱垂腹泻黑色
Name Company Catalog Number Comments
Eppendorf Safe-Lock Microcentrifuge Tube (2mL) Eppendorf 0030 120.094
Biotek EL808 Absorbance plate reader BioTek EL808
Dextran sulphate sodium salt reagent grade (molecular weight 36,000-50,000 Da) MP Biomedicals 160110
Gen5 (software) BioTek Version 1.10.8
Hexadecyltrimethylammonium bromide (HTAB) Sigma-Aldrich H5882-100G
Hydrogen peroxide, 30 wt.% solution in water Sigma-Aldrich 216763 Store at 2-8°C
Microtest plate 96-well flat bottom Sarstedt Ltd 82.1581 For single use only
o-Dianisidine Sigma-Aldrich D-3252 Light sensitive. Store at 2-8°C
Potassium phosphate, dibasic Caledon 6620-1
Potassium phosphate, monobasic EMD Millipore PX1565-1
Protease inhibitor cocktail Sigma-Aldrich P8340 Store at -20°C
Triton X-100 Sigma-Aldrich T8787
Tungsten Carbide beads for Tissue Lyser II Qiagen 69997

References: 调查在DSS诱导的鸡传染性法氏囊病模型的肠道炎症

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1 Comment

it is really helpful for me ,a new hand for experiment, thanks a lot

2

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Posted by: yin h.January 7, 2013, 8:44 PM

Thank you for your comment! Glad to hear that it was helpful. Please let us know if you have any questions

2.1

Reply

Posted by: Janice K.February 13, 2013, 9:01 PM

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