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方法文章

一种用于评估变应性接触性皮炎的小鼠耳部模型

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DOI:

10.3791/65120

2023年3月24日

本文内容

摘要

本文介绍了使用1-氟-2,4-二硝基苯(DNFB)在小鼠耳部诱导过敏性接触性皮炎的方法,以及评估过敏性接触性皮炎严重程度的方法。

摘要

皮肤是人体抵御外界环境的第一道防线,也是最易暴露于环境化学物质的器官之一。变应性接触性皮炎(ACD)是一种常见的皮肤疾病,临床表现为局部皮疹、红斑及皮肤损伤。ACD的发生与发展受到遗传和环境因素的共同影响。尽管近年来许多学者已构建了一系列ACD模型,但这些模型的实验方案各不相同,导致读者难以准确建立。因此,建立一个稳定且高效的动物模型对于进一步研究特应性皮炎的发病机制具有重要意义。本研究详细阐述了一种使用1-氟-2,4-二硝基苯(DNFB)诱导小鼠耳部出现ACD样症状的建模方法,并介绍了在建模过程中评估皮炎严重程度的多种检测手段。该实验方案已在部分实验中成功应用,对ACD研究领域具有一定的推广价值。

引言

变应性接触性皮炎(ACD)是一种常见的皮肤疾病,其特征是在接触部位出现类似湿疹的症状,在中度病例中表现为水肿和红斑,在重度病例中则可出现丘疹、糜烂、渗出,甚至大面积瘢痕1。该病影响高达20%的人群,可发生于任何年龄段2。ACD常发生于反复接触过敏原的个体,可由个体对其家庭或工作场所中一种或多种过敏原的免疫反应所引发3。IV型迟发型超敏反应被认为是ACD中主要的免疫反应类型4。在反复接触过敏原的皮肤区域,循环的记忆T细胞大量积聚,并诱导免疫和炎症反应3,5,6。本研究的目的是提出一种可靠的实验室技术,以进一步探究ACD发生过程中的免疫和炎症反应。

变应性接触性皮炎(ACD)的发病通常由反复接触化学物质引起的接触性超敏反应所致。在过去几十年中,众多研究人员已在家鼠7,8、豚鼠9,....

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方案

所有小鼠的护理和处理均遵循扬州大学机构动物护理和使用委员会制定的指南,并已获得该项目许可证 SYXK(SU)2022-0044 下机构动物护理和使用委员会的批准。本研究使用6至8周龄的BALB/c雄性和雌性小鼠。每组包含六只小鼠(见材料表)。笼子置于温度受控的环境(22 ± 2 °C,12小时光照/黑暗循环)中,小鼠可自由获取食物和水。实验流程图见图1

1. 动物准备

  1. 在环境适应1周后开始建模。
  2. 操作小鼠前,使用紫外线灯和75%酒精消毒剂对环境和操作台面进行清洁和消毒。
    注意:为避免外界因素的干扰,不能在小鼠耳部进行标记以供识别;可选择在背部或尾部进行染色作为替代方法。
  3. 使用小棉签将肥皂水涂抹于小鼠腹部(面积约1-2 cm2)。在建模开始时(第0天;图2A),沿毛发生长方向使用刀片或剃毛器(见材料表)剃除该区域毛发。
    注意: 使用直剃刀片脱毛需要熟练的操作者。若操作不当,可能引起皮肤刺激。建议考虑使用脱毛膏、电动剪毛器或安全剃刀进行脱毛。
  4. 称量小鼠体重,并比较各组之间的体重变化。

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结果

在反复的DNFB刺激下,DNFB组小鼠耳朵表现出明显的临床症状,类似于变应性接触性皮炎(ACD),敏感区域出现红斑、干燥,甚至糜烂和渗出等典型症状。然而,耳部给予纯水(对照组)或溶剂对照(赋形剂组)均未产生类似症状(图4)。

同时,在DNFB组中,与未经处理的右耳相比,左耳在DNFB刺激后厚度显著增加(图5A),而对照组和溶剂组之间无显著差异(图5B)。DNFB组小鼠在建模第11天注射伊文思蓝染料后,左耳明显变为深蓝色,肉眼可见其与右耳的差异;然而,对照组和溶剂组小鼠的左右耳颜色大致相同(图5C)。

此外,还分析了小鼠的体重变化。DNFB或单纯赋形剂刺激使小鼠体重增长略有减缓。图6A),但并未导致显著的体重减轻(

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讨论

本文所述在小鼠耳部诱导接触性皮炎样症状的方案可用于研究接触性皮炎的病理生理机制,并可作为新药研发的筛选工具。

建立ACD模型有两个关键步骤:初次致敏和后续刺激。初次致敏通常选择腹部作为部位,而后续刺激部位的选择则略有不同。以往研究表明,大多数学者倾向于使用DNFB/DNCB或唑酮等化学致敏剂在小鼠背部或颈部建立ACD模型,且不可避免地需要使用刀片或剃毛器对建模区域进行脱毛17,18,19。然而,该步骤容易破坏皮肤屏障,影响后续实验结果。此外,由于颈背部区域面积较大且受周围毛发影响,滴加的药物难以均匀分布,且容易被邻近毛发吸收。

在本实验方案中,我们发现对小鼠耳廓内表面进行操作以实施后续刺激,能够缓解上述部分问题,有助于建立稳定且高度可重复的过敏性接触性皮炎(ACD)模型。根据我们多次重复的实验20

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披露

作者在本研究中无任何利益冲突。

致谢

本工作得到国家自然科学基金(NSFC)对 N.-N. Y. 的资助(81904212); 江苏省中医药科学技术项目(YB201995);以及中国博士后研究人员特别资助项目(2020T130562)。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
1-氟-2,4-二硝基苯(DNFB)Merck200-734-31-氟-2,4-二硝基苯,≥99%
丙酮国药集团化学试剂有限公司10000418≥99.5%
铝箔 CleanwrapCF-2
伊文思蓝染料Solarbio314-13-6染料含量约 80%
小鼠固定器ZHUYANBANGGEGD-SM1830
橄榄油Solarbio8001-25-0500 ml
移液器吸头BiofountFT-20010 - 200 μl
移液器Eppendorf AG312300025020 - 200 μl
剃须刀片上海吉列有限公司74-S
游标卡尺德力西电气DECHOTVCS1200

参考文献

  1. Neale, H., Garza-Mayers, A. C., Tam, I., Yu, J. Pediatric allergic contact dermatitis. Part I: Clinical features and common contact allergens in children. Journal of the American Academy of Dermatology. 84 (2), 235-244 (2021).
  2. Koppes, S. A., et al.

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DNFB