يحدد هذا البروتوكول الإجراء الخاص بإحداث التهاب حب الشباب في جلد الفئران بحمض الأوليك وحب الشباب Cutibacterium.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
يحدد هذا البروتوكول الإجراء الخاص بإحداث التهاب حب الشباب في جلد الفئران بحمض الأوليك وحب الشباب Cutibacterium.
حب الشباب الشائع هو حالة جلدية مزمنة منتشرة تتميز بوجود كوميدونيس وحطاطات وبثرات على الوجه والرقبة والصدر. لمحاكاة التهاب حب الشباب الشائع ، يفصل هذا البروتوكول نهجا لإنشاء نموذج مركب لقوارض حب الشباب عن طريق إحداث التهاب حب الشباب في آذان الفئران باستخدام حمض الأوليك وحب الشباب Cutibacterium (C. acnes). تم تقسيم الفئران بشكل عشوائي إلى أربع مجموعات: مجموعة التحكم الطبيعية (NC) ، والأذنين المعالجة بمجموعة حمض الأوليك (OA) ، والأذنين المعالجة بمجموعة C. acnes (C. acnes) ، والأذنين المعالجة بحمض الأوليك و C. acnes (OA + C. acnes). لتقليد إنتاج الزهم المفرط ، تم تلطيخ حمض الأوليك على آذان الفئران في مجموعات حب الشباب OA و OA + C. لمدة 25 يوما.
من الأيام 21 إلى 25 ، تم حقن تعليق C. acnes داخل الأدمة في آذان الفئران في مجموعات C. acnes و OA + C. acnes لتفاقم التهاب حب الشباب. تم قياس سمك الأذن أسبوعيا كمقياس لشدة الالتهاب. تم إجراء الملاحظة الإجمالية ، تلطيخ الهيماتوكسيلين ويوزين ، والكيمياء الهيستولوجية المناعية (IHC) وأظهرت النتائج أن آذان مجموعة OA ومجموعة حب الشباب OA + C. كانت سميكة وداخلية ، مصحوبة بحمامي ووجود كوميدونيس. بالإضافة إلى ذلك ، لوحظت حطاطات في مجموعات حب الشباب C. و OA + C. acnes . أظهر علم أمراض الأنسجة فرط التقرن وتوسيع infundibulum من بصيلات الشعر في مجموعات حب الشباب OA و OA + C. تم العثور على تسلل الخلايا الالتهابية والخراجات في الأدمة من C. acnes و OA + C. مجموعات حب الشباب . أكدت نتائج IHC زيادة مستويات عامل نخر الورم (TNF) -α في الأدمة من C. acnes و OA + C. مجموعات حب الشباب . أشارت جميع النتائج المذكورة أعلاه بشكل جماعي إلى الإنشاء الناجح لنموذج القوارض المركب لحب الشباب.
حب الشباب الشائع هو مرض جلدي مزمن شائع يتميز بوجود كوميدونيس وحطاطات وبثرات على الوجه والرقبة والصدر ، والتي ، في الحالات الشديدة ، قد تتطور إلى عقيدات وخراجات وندبات دائمة1. تشير الدراسات الوبائية إلى أن حب الشباب يؤثر على 9.4٪ من سكان العالم بينما تشكل الأعراض الناتجة عنه تحديات جسدية ونفسية اجتماعية شديدة 2,3.
التسبب في حب الشباب متعدد العوامل ، بما في ذلك أربع عمليات حاسمة: إنتاج الزهم الزائد ، وتشكيل الكوميدون ، والاستعمار المسامي بواسطة ميكروبات الجلد ، وإطلاق الوسطاء الالتهابيين حول الوحدة الشعريةالدهنية 4,5. زيادة إفراز الزهم ، مما يؤدي إلى تراكم الأحماض الدهنية الحرة غير المشبعة الزائدة (UFFAs) ، يساهم في التكاثر غير الطبيعي لميكروبات الجلد ، أحدها هو حب الشباب Cutibacterium ، كما هو موضح في الدراسات الجينومية6. وفي الوقت نفسه ، تتحلل ميكروبات الجلد الزهم وتزيد من تركيز UFFAs ، مما يؤدي إلى حلقة مفرغة7. بالإضافة إلى ذلك ، تسبب UFFAs الزائدة فرط التقرن في بصيلات الشعر ، مما يؤدي بدوره إلى ظهور حب الشباب8. تعمل كل من ميكروبيوتا الجلد وزيادة الزهم على تنشيط المستقبلات الشبيهة بالحصيلة (TLRs) لإنتاج العديد من السيتوكينات المسببة للالتهابات مثل إنترلوكين (IL) -1 و TNF-α 9,10. هذه السلسلة من الالتهابات ، إلى جانب زيادة الزهم وفرط النمو الميكروبي ، تبلغ ذروتها في فرط التقرن الواضح لبصيلات الشعر وظهور حب الشباب11.
أدى التطور السريع في مجال أبحاث حب الشباب والمتطلبات السريرية ذات الصلة إلى إنشاء سلسلة من النماذج الحيوانية لالتهاب حب الشباب على أذن الفئران ، وظهور الجرذان أو الفئران ، وأذن الأرانب12،13،14،15. وتشمل الطرق الحقن داخل الأدمة من C. حب الشباب ، تطبيق الزيوت على الجلد لمحاكاة إفراز غير طبيعي للغدد الدهنية وفرط التقرن ، أو مزيج من الاثنين لتسريع التهاب الجلد لتشكيل حب الشباب16،17،18،19. ومع ذلك ، فإن استخدام وجرعة العوامل الكيميائية والعوامل البيولوجية تختلف بين الدراسات السابقة ، والتي قد تربك الباحثين الذين يعتزمون إنشاء نموذج مناسب لحب الشباب. تهدف هذه الدراسة إلى إنشاء طريقة سهلة التشغيل وفعالة لتشكيل نموذج مركب لقوارض حب الشباب وتوفير مرجع نموذجي للباحثين الذين يدرسون حب الشباب.
حصل هذا البروتوكول على موافقة أخلاقية من جامعة بكين للطب الصيني (رقم 2023033103-1183). تم استخدام اثني عشر ذكرا من الفئران Sprague-Dawley (الوزن ، 208 جم ± 5 جم) في هذا البروتوكول وقسموا إلى أربع مجموعات: مجموعة NC (n = 3) ، مجموعة OA (n = 3) ، مجموعة C. acnes (n = 3) و OA + C. مجموعة حب الشباب (n = 3).
1. تطوير نموذج حب الشباب
2. جمع الأنسجة وتحليلها
3. التحليل الإحصائي
سمك ومظهر الجلد
من اليوم 7 إلى اليوم 21 ، كانت الأذنين في مجموعة الزراعة العضوية ومجموعة حب الشباب OA + C. أكثر سمكا بكثير من مجموعات حب الشباب NC و C. في اليوم 25 ، كانت الأذنين في مجموعة الزراعة العضوية ، ومجموعة C. acnes ، ومجموعة حب الشباب OA + C. أكثر سمكا بكثير من تلك الموجودة في مجموعة NC (p < 0.05). يوضح الشكل 2 والجدول 2 متوسط سمك الأذنين أثناء التجربة.
من اليوم 7 إلى اليوم 25 ، كانت الأذنين في مجموعة OA ومجموعة حب الشباب OA + C. سميكة ومتداخلة ، مصحوبة بحمامي ، قشور ، وكوميدونات. لوحظ أن الفئران تخدش آذانها من وقت لآخر ، مما تسبب في النزيف. في اليوم 25 ، تم العثور على حطاطات في آذان مجموعة C. acnes ومجموعة OA + C. acnes (الشكل 3).
التشريح المرضي
لوحظ داء الباراكيات وفرط التقرن في بصيلات الشعر ، جنبا إلى جنب مع تضخم الطبقة الحبيبية والطبقة الشوكية ، وتمدد بصيلات الشعر infundibulum في آذان مجموعة الزراعة العضوية ومجموعة حب الشباب OA + C. أظهرت الأدمة من C. acnes و OA + C. acnes مجموعات تسلل الخلايا الالتهابية المختلطة ، بما في ذلك الخلايا الليمفاوية والعدلات. أيضا ، أظهرت الأدمة وجودا كبيرا لتسرب كرات الدم الحمراء والخراجات في C. acnes و OA + C. acnes (الشكل 4). كما هو موضح في الشكل 5 ، كشف التسجيل المرضي عن زيادة في مجموعة C. acnes ومجموعة OA مقارنة بمجموعة NC وكانت النتيجة أعلى بكثير في مجموعة OA + C. acnes مقارنة بمجموعات NC و OA (p < 0.05).
المدينة العالمية للخدمات الإنسانية
كما هو موضح في الشكل 6 ، تم التعبير عن TNF-α بشكل كبير في أدمة مجموعات C. acnes و OA + C. acnes.

الشكل 1: صور عينة من الدرجات المرضية. يتم تمييز الخلايا الالتهابية بسهام حمراء. راجع الجدول 1 لتعيين الدرجات. (أ) النتيجة = 0 ، لا يوجد قرن في infundibulum ؛ (B) النتيجة = 1 ، تضخم ظهاري وتراكم كثيف ومتسق للقرن الذي ينشر القناة الجرابية ، وإن لم يكن شديدا ؛ (ج) النتيجة = 1 ، عدد صغير من الخلايا الالتهابية حول البصيلات ؛ (د) النتيجة = 2 ، تسلل واسع النطاق للخلايا الالتهابية في الأدمة ؛ (E) النتيجة = 3 ، تراكم القرن الكثيف الذي يوسع infundibulum ويمتد إلى القنوات الدهنية ، يشبه كوميدونات الحالات السريرية ؛ (و) وجود خراجات حول infundibulum يمكن أن تؤدي إلى حطاطات أو بثرات. قضبان المقياس = 100 ميكرومتر. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: الاتجاهات المتغيرة لسمك الأذن من اليوم 0 إلى اليوم 25. يشار إلى مجموعة NC بالخط الأحمر ، ويشار إلى مجموعة الزراعة العضوية بالخط الأزرق ، ويشار إلى مجموعة C. acnes بالخط الأخضر ، ويشار إلى مجموعة OA و C. acnes بالخط الأصفر. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: المظهر الإجمالي للأذنين. يشار إلى الكوميدونات والحطاطات بأسهم حمراء. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: أنسجة آذان الفئران. (▲) فرط التقرن. (■) داء الباراكيات. (•) توسيع infundibulum من بصيلات الشعر. (♦) تسلل الخلايا الالتهابية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 5: النتيجة المرضية. @ يشير إلى وجود فرق ذو دلالة إحصائية بين مجموعة NC ومجموعة C. acnes ؛ # يشير إلى وجود فرق كبير بين مجموعة NC ومجموعة حب الشباب OA + C. ؛ * يشير إلى وجود فرق كبير بين مجموعة حب الشباب OA + C. ومجموعة الزراعة العضوية (p < 0.05). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 6: صور IHC لتعبير TNF-α في آذان الفئران. (♦) تسلل الخلايا الالتهابية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
| نقاط | الخصائص | ||
| 0 | غير كوميدوغينيك. (انظر الشكل 1 أ) | ||
| 1 | تضخم ظهاري وتراكم كثيف ومتسق للقرن يبدأ في تفكيك القناة المسامية. (انظر الشكل 1 ب) | ||
| 1 | وجود عدد قليل من الخلايا الالتهابية ، خاصة حول البصيلات أو القنوات الدهنية. (انظر الشكل 1 ج) | ||
| 2 | تسلل واسع النطاق لعدد كبير من الخلايا الالتهابية. (انظر الشكل 1 د) | ||
| 3 | وجود تراكم للقرن الكثيف الذي يوسع infundibulum ويمتد إلى القنوات الدهنية ، جنبا إلى جنب مع تضخم ملحوظ من ظهارة مسامي. (انظر الشكل 1 ه) | ||
| 3 | وجود الخراجات. (انظر الشكل 1 و) | ||
الجدول 1: تعيين النتيجة المرضية. يوضح الشكل 1 عينة من الصور.
| الوقت | مجموعة NC (مم) | مجموعة الزراعة العضوية (مم) | C. مجموعة حب الشباب (مم) | الزراعة العضوية + C. مجموعة حب الشباب (مم) |
| اليوم 0 | 0.4000±0.0250 | 0.4167±0.0144 | 0.4500±0.0000 | 0.4667±0.0382 |
| اليوم 7 | 0.5250±0.0661 | 0.7667±0.0878*▲ | 0.4500±0.0000 | 0.7917±0.0764*▲ |
| اليوم 14 | 0.5083±0.0289 | 0.8167±0.1233*▲ | 0.6083±0.0382 | 0.9333±0.0804*▲ |
| اليوم 21 | 0.5250±0.0433 | 1.0667±0.2241*▲ | 0.5583±0.0144 | 0.9417±0.0722*▲ |
| اليوم 25 | 0.5750±0.0500 | 0.8250±0.1392* | 0.9500±0.1639* | 1.0583±0.0804* |
الجدول 2: سمك الأذنين. يتم عرض البيانات كمتوسط ± الانحراف المعياري. يشير الرمز "*" إلى وجود فرق ذي دلالة إحصائية مقارنة بمجموعة NC ؛ يشير الرمز "▲" إلى اختلاف ذو دلالة إحصائية مقارنة بمجموعة C. acnes (p < 0.05).
نظرا لأن المنهجية ومعايير التقييم لنموذج حب الشباب لم تكن واضحة ، فقد كان هذا البروتوكول يهدف إلى توفير مرجع للباحثين الذين يدرسون حب الشباب. نظرا لصغر حجم أذن الفأر والتداخل الناجم عن نمو الشعر على الظهر ، واستخدام كريم مزيل الشعر وماكينة الحلاقة ، قد تكون أذن الفئران بديلا أفضل لإنشاء نموذج للقوارض من حب الشباب. لقد حاولنا إنشاء نموذج حب الشباب على الجلد الخلفي للفئران ، لكن التأثير لم يكن جيدا مثل تلك التي لوحظت على أذن الفئران.
يتبنى بعض الباحثين منهجية واحدة فقط للتسبب في التهاب حب الشباب ، مثل استخدام الزيوت أو حقن الميكروبات14,16. ومع ذلك ، فقد أظهرت الدراسات أن زيادة إفراز الزهم سيعزز الانتشار المفرط لحب الشباب C. في البصيلات المسدودة ، في حين أن C. acnes بدوره يحفز إفراز غير طبيعي للغدد الدهنية. قد يؤدي التفاعل بين الاثنين إلى تفاقم التهاب حب الشباب. لذلك ، قد يكون النموذج المركب الناجم عن الزيوت و C. acnes أكثر اتساقا مع الآفات السريرية لحب الشباب10،21،22. لتقييم التغيرات المرضية بشكل موضوعي عبر مجموعات تجريبية مختلفة ، ابتكرنا نظام تسجيل مستوحى من الأبحاث السابقة ، والذي يتضمن تراكم الكيراتين وما ينتج عنه من تضخم قنوات بصيلات الشعر والانتشار الظهاري ، وتسلل الخلايا الالتهابية في الأدمة ، وحتى زيادة تطوير الخراج (الجدول 1 والشكل 1)16 ، 23. باستخدام طريقة التسجيل هذه ، جنبا إلى جنب مع التحليلات النسيجية المرضية والكيميائية المناعية (IHC) ، وجدنا أن تطبيق C. acnes وحمض الأوليك على الأذنين أدى إلى اضطراب جلدي والتهاب أكثر أهمية. تعكس هذه النتائج الأعراض التي لوحظت في الحالات المعتدلة من حب الشباب البشري ، مما يؤكد قيمة هذا النموذج المركب في محاكاة تطور حب الشباب (الشكل 4 والشكل 5)24.
لتقييم النموذج بشكل أفضل ، من الضروري تسجيل سمك الأذنين قبل تطبيق الزيت و C. acnes. بالنظر إلى اختلاف السماكة الخارجية والداخلية للأذن ، سجلنا نقطتين محددتين للتأكد من أن النتائج كانت أفضل لتمثيل سمك الأذنين وتعاون اثنان من المشغلين أثناء قياس الأذنين. عند تطبيق حمض الأوليك على الأذن ، يجب الانتباه إلى حقيقة أن سيولة حمض الأوليك تجعله يتدفق بسهولة إلى قناة الأذن ويهيج الفئران ؛ وبالتالي ، من الضروري إمالة رأس الفئران لتجنب دخول حمض الأوليك إلى قناة الأذن.
لوحظت كوميدونيس في اليوم 7 ، واستمرت الآفات في التفاقم حتى نهاية التجربة. التحفيز مع C. acnes هو عامل مهم آخر يؤثر على حب الشباب. C. حب الشباب لا يعزز فقط تخليق الدهون في الغدد الدهنية ولكن أيضا يتفاعل مع الخلايا الالتهابية حول بصيلات الشعر والغدد الدهنية في الأدمة للحث على العوامل الالتهابية. هذا يزيد من تفاقم الاستجابة الالتهابية 6,25. لذلك ، نستخدم الحقن داخل الأدمة من C. acnes لتسريع الالتهاب. بالنظر إلى أن آذان الفئران رقيقة للغاية ، هناك حاجة إلى إبر صغيرة لتجنب ثقبها. لضمان الحقن داخل الأدمة المناسب ، يجب ثقب الإبرة بزاوية تتراوح من 10 إلى 15 درجة ، بعمق حوالي 1 مم. بالإضافة إلى ذلك ، عندما يقوم أحد المشغلين بالحقن داخل الأدمة ، يجب على مشغل آخر إصلاح رأس الفئران لمنع ثقب الأذنين. لمنع النزيف ، يجب أن يتجنب موقع الحقن الأوعية الدموية السطحية للفئران. بعد حقنها ببكتيريا C. acnes ، كانت الأذنان أكثر خشونة واحمرارا وتورما ووجدت مع حطاطات (الشكل 3).
تختلف تطبيقات مكونات الزهم / الزهم و C. acnes في تجارب مختلفة. اعتمد بعض الباحثين طريقة الحقن مع C. acnes مرة واحدة ثم التطبيق مع الزهم لمدة سبعة أيام ، مما أدى إلى الخراج والحمامي والتصلب على ظهر الفئران19. قام بعض الباحثين الآخرين بحقن C. acnes لمدة 4 أيام ولطخت الزهم لمدة 30 يوما على آذان الفئران18. لا يوجد معيار موحد لأن التهاب حب الشباب مرتبط بتطبيق مكونات الزهم / الزهم ، ونشاط وتركيز C. acnes ، والأنسجة للنموذج. في هذه التجربة ، بدلا من الزهم الاصطناعي ، تم استخدام حمض الأوليك لمحاكاة الزهم ، مع الأخذ في الاعتبار أن حمض الأوليك لا يحفز فقط تقرن بصيلات الشعر ، ويحفز التهاب البشرة ، ولكنه يعزز أيضا نمو C. acnes6،7،8. في التجربة ، بعد 7 أيام من تطبيق حمض الأوليك ، أظهرت آذان الفئران احمرار وتورم. من اليوم 7 إلى اليوم 14 ، بدأت آذان الفئران في عرض المقاييس والكوميديون. من اليوم 15 إلى اليوم 21 ، زاد كوميدونيس ، ولكن لم يلاحظ أي أعراض حب الشباب الأخرى. في اليوم 21 ، بدأنا في حقن 1 × 107 CFU C. حب الشباب ، وهو نهج مستخدم على نطاق واسع موثق في الدراسات السابقة19.
في البداية ، لم تكن الآثار واضحة ، ولكن في وقت لاحق ، وجدنا حطاطات في آذان الفئران المحقونة ب C. حب الشباب. بالنظر إلى أن سمك الأذن لم يظهر تباينا كبيرا بمرور الوقت بين المجموعات ، فقد قررنا إنهاء التجربة في اليوم 25 (الشكل 2 والجدول 2). لا يزال هذا البروتوكول يحتوي على بعض القيود. قد يؤثر صغر حجم منطقة الأذن على متابعة العلاج الدوائي. C. acnes ليست الجراثيم الوحيدة المشاركة في العملية المرضية لحب الشباب ، لذلك قد يكون من الأفضل استخدام مجموعة متنوعة من البكتيريا للحث على حب الشباب لتقليد الحالة السريرية26.
يعلن جميع المؤلفين أنه ليس لديهم تضارب في المصالح.
تم دعم هذه الدراسة من قبل المؤسسة الوطنية لعلوم الطبيعة في الصين (رقم 81974572 ورقم 82274523) وجامعة بكين للطب الصيني (رقم 202310026002).
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| Anaero | ميتسوبيشي ، اليابان | C-22 | |
| AnaeroPack | ميتسوبيشي ، اليابان | C-11 ، C-41 | |
| كولومبيا لوحة أجار الدم | BeNa Cuture Collection ، الصين | BNCC330605 | |
| حاضنة درجة حرارة ثابتة | SHANGCHENG ، الصين | 303-0 | |
| مسحة قطنية | HYNAUT ، الصين | _ | |
| Cutibacterium acnes< / em> | مجموعة BeNa Cuture ، الصين | BNCC330605 | |
| نظام الكشف Dako REAL EnVision ، بيروكسيداز / DAB + ، أرنب / فأر | DAKO ، الدنمارك | K5007 | |
| إبرة حقن معقمة يمكن التخلص منها | جهاز تشجيانغ أوجيان الطبي ، مقياس الصين | ||
| الإلكتروني | JINXUAN ، الصين | A017 | |
| الفرجار الورني الإلكتروني | ديلي ، الصين | DL90150 | |
| حمض الأوليك (الكاشف التحليلي ، AR) | فانغتشنغ ، الصين | _ | |
| حقن كلوريد الصوديوم | CR رافعة مزدوجة ، الصين | Y2212241 | |
| SPSS Statistics | IBM ، الولايات المتحدة الأمريكية | 26.0 | |
| محاقن معقمة تحت الجلد مجموعة | شاندونغ ويجاو البوليمر الطبي ، China | _ | |
| TNF Alpha أحادي النسيلة الأجسام المضادة | Proteintech Group ، int ، الولايات المتحدة الأمريكية | 60291-1-LG |
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن