小鼠结肠炎模型使用葡聚糖硫酸钠（DSS）
2010年1月19日
葡聚糖硫酸钠（DSS），在饮用水管理是一个既定的小鼠急性结肠炎的炎症损伤模型。该协议列出了DSS的治疗方法和组织编制。
小鼠在时给予 3% DSS，持续 4 天。虽然每天记录体重和腹泻和粪便血的存在，但第 4 天后用高压灭菌水代替 TSS。在水中放置三天后，对小鼠实施安乐死并切除其结肠。
测量和称重结肠。然后将结肠制成瑞士卷或香肠，并在显微镜下检查。本视频文章将演示结肠炎 murn 模型中结肠的收获和处理。
在开始硫酸糊精钠治疗之前，该程序用于在范德堡大学癌症生物学系的 Christopher Williams 博士的实验室中研究结肠炎。在整个实验过程中获得基线权重。称量小鼠后取每日重量，每体积重量为 3%，硫酸糊精钠盐溶液或 DSS 在水中。
DSS 必须具有低分子量才能使该模型有效，制备足够的 DSS 溶液以填充每个笼子小鼠的水瓶，并用 0.45 微米醋酸纤维素过滤器过滤溶液。将小鼠笼中的饮水瓶更换为含有 3%DSS 溶液的瓶子。如果您的机构使用自动浇水系统，请在浇水口上放置排除提示，以确保老鼠无法获得任何其他水源。
四天后，再次称重小鼠以量化结肠炎的全身后果。体重减轻在严重损伤中很常见，但在同一天多几天内可能并不明显。第 4 天，用水更换 DSS 溶液再放置 3 天，以允许一些结肠上皮恢复。
三天后，第七天，再次称重小鼠。然后可以从安乐死的小鼠中收获结肠，如下一节所示。要收获结肠，请暴露安乐死小鼠的腹侧，以确保畅通无阻地进入腹部。
用 70% 乙醇完全润湿腹部。用组织镊子抓住腹部中线并抬高。因此，使用细尖剪刀在皮肤上搭帐篷。
切开腹部，露出腹内容物。在中线处将切口延伸到剑突的尖端，然后沿着肋缘的下侧向双侧延伸。识别小肠盲肠和结肠。
仔细解剖、切割、从周围的肠系膜挑逗结肠。之后，横切结肠，加深骨盆以释放。直肠的远端结肠。
应小心，以免割断动脉或静脉。另外，请注意结肠很容易撕裂。因此，轻轻地从肠系膜中取出结肠。
在 Colona 后遗症边缘横切结肠以释放近端结肠。使用 20 号饲针和 10 毫升注射器插管取出结肠和总结肠，并用冰冷的 PBS 冲洗结肠，直到 EIT 完全清除粪便。通过保持结肠的远端最靠近您来保持结肠的正确方向非常重要。
首先使用数字卡尺测量结肠长度。结肠长度是损伤严重程度的另一个指标。结肠炎会增加水肿并缩短整个结肠长度。
此时，收获的结肠可以加工成香肠进行宏观分析，也可以制成瑞士卷用于急性结肠炎的组织学分析。我们将在以下部分中演示这些技术，将结肠加工成香肠 对于整个结肠的宏观分析，保持结肠的正确方向很重要。因此，请保持结肠的远端最靠近您。
剪下两根不可吸收的缝合线，一根长约 1 英寸，另一根长约 2 英寸。使用两英寸的缝合线将结肠的远端尽可能靠近边缘系紧，同时仍保持良好的密封。然后将含有 5 毫升 10% 缓冲福尔马林磷酸盐的 20 号饲针放入结肠近端。
将剩余的缝合线松散地系在紧邻喂食针球的近端。现在牢牢抓住结肠的喂食针球，并注入足量的福尔马林，确保结肠扩张。在抽出喂食针头时收紧缝合线中的结，从而留下输注的扩张结肠。
作为香肠，在 15 毫升锥形管中加入 10% 缓冲、甲醛和磷酸盐，并在管中贴上标签。将结肠放入试管中并固定 24 小时。24 小时后，将福尔明倒入适当的废液容器中，并用 70% 乙醇替换再 24 小时。
结肠可以在室温下无限期地储存在 70% 乙醇中。当您准备好分析结肠时，请将其从锥形管中取出。用手术刀剪断每一端的绳子，小心不要损坏结肠。
请记住，远端有最长的绳子。从远端到近端纵向切开结肠，使其形成长片。现在可以在解剖显微镜下观察结肠。
纵向切开结肠，将结肠铺成平板。滚动结肠需要两对镊子和双手技术。用镊子抓住远端结肠边缘的两个外侧边缘，通过旋转和释放镊子到近端边缘，依次滚动结肠，从而产生具有第三维或瑞士卷的螺旋。
如果结肠粘附在 watman 纸上，请用少量 PBS 润湿纸和结肠以保持形状。用镊子牢牢抓住卷，并用 27 号半号的针头横切。在针离开卷时弯曲针以固定卷。
现在，将卷放入贴有标签的组织盒中，并将盒放入装有 10% 缓冲福尔马林磷酸盐的罐子中。将其在室温下放置 24 小时以固定组织。24 小时后，倒出福尔马林并用 70% 乙醇替换再 4 小时。
结肠可以在室温下无限期地储存在 70% 乙醇中。该模型允许研究人员获取、修复和分析结肠，从而允许分析结肠炎的严重程度。对于整个结肠的宏观分析，结肠可以加工成注入福尔马林并完全膨胀的香肠。
打开的香肠应该平放。如果正确执行了香肠方法，固定的结肠将被扩张，并且整个粘膜表面可以很容易地作和在解剖显微镜下观察。对于组织学分析，结肠可以处理成瑞士卷。
用针头固定卷筒并放入组织盒中进行固定。当卷被切割和安装时，如果卷得当，它应该形成整个结肠的代表性切片，瑞士卷的部分可以用血红素和 ASIN 染色，以确定结肠损伤的程度。记住结肠的远端位于载玻片上卷的中心。
在这个例子中，与水处理的对照相比，DSS 处理的结肠中的炎症和隐窝损伤很明显。我们刚刚向您展示了如何从急性结肠炎的小鼠模型中收集和处理结肠。执行此程序时，请务必在牺牲之前组织良好。
例如，小鼠为每只小鼠标记了所有试管和盒，并且所有工具和试剂都已准备就绪。此外，保留小鼠体重和结肠长度的详细记录。最后，确保您已分配足够的时间进行处理。
对于新手来说，每只鼠标通常需要 15 分钟，对于对这项技术更有经验的人来说，每只鼠标需要 6 到 8 分钟。
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概述
本文介绍了一种使用硫酸盐右旋糖酐钠（DSS）在小鼠模型中诱导急性结肠炎的协议。该方法包括在饮用水中给予DSS并随后进行组织制备以供分析。
关键研究组成部分
科学领域
- 神经科学
- 结肠炎研究
- 小鼠模型
背景
- DSS是研究炎症性肠病的一个成熟模型。
- 该模型允许检查结肠组织变化。
- 了解结肠炎机制可以帮助开发治疗方法。
- 该协议标准化了DSS处理过程。
研究目的
- 展示在小鼠中诱导结肠炎的方法。
- 概述组织准备以供组织学检查。
- 为研究人员提供视觉指南。
使用的方法
- 小鼠在饮用水中给予3%的DSS四天。
- 每日监测体重、腹泻和粪便血。
- 四天后，将DSS替换为高压灭菌水。
- 在饮用水三天后收集结肠并准备分析。
主要结果
- 在实验结束后测量和称重结肠。
- 将组织加工成瑞士卷或香肠形状以供显微镜检查。
- 该协议允许在实验之间获得一致的结果。
- 视觉文档有助于理解该程序。
结论
- DSS模型对于研究急性结肠炎是有效的。
- 标准化的方法增强了研究的可重复性。
- 该协议为研究人员提供了宝贵的资源。
常见问题
Executive Industry Relevance
The murine DSS colitis model provides a standardized, reproducible system for studying inflammatory bowel disease pathophysiology, enabling target validation and mechanistic de-risking in preclinical discovery. By quantifying weight loss, colonic shortening, and histologic injury, the model supports predictive confidence in therapeutic candidate evaluation. This workflow positions the assay as a disease-relevant system for early-stage portfolio triage and lead identification efforts in gastroenterology-focused R&D pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses through epithelial barrier disruption and immune response quantification.
- Operational Value: Supports biological de-risking by modeling acute colonic injury and repair dynamics in a controlled genetic background.
- Strategic Value: Facilitates target confidence assessment via measurable endpoints like colon length, weight change, and histologic scoring.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated colonic tissue for downstream analysis of barrier function, cytokine release, and immune infiltration.
- Operational Value: Standardizes tissue processing via Swiss roll or sausage preparation, ensuring reproducible sectioning and staining for histologic evaluation.
- Strategic Value: Enables scalable, quantitative readouts for compound screening in colitis-relevant systems.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Models disease-relevant epithelial damage and inflammatory response, aligning with Ulcerative Colitis pathophysiology.
- Operational Value: Supports continuity from discovery through preclinical validation by providing consistent tissue architecture for analysis.
- Strategic Value: Informs risk-adjusted advancement decisions by linking histologic injury to functional outcomes like diarrhea and fecal blood.
Pipeline & Workflow Integration
The DSS colitis model integrates into the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing, providing a disease-relevant system for mechanistic insight and therapeutic screening.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of epithelial integrity and immune modulation via quantifiable colonic injury and repair.
- Screening: Delivers assay readiness through standardized colon harvesting, processing, and histologic analysis with measurable endpoints.
- Analytics: Provides quantitative outputs including colon length, weight loss, fecal blood scoring, and histologic injury for cross-condition comparison.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity through reproducible modeling of acute colitis and repair phases relevant to IBD therapeutics.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable histology-based platform for evaluating multiple therapeutic targets in gastrointestinal inflammation.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence in target validation through mechanistic insight into epithelial damage and inflammatory cascades.
- Operational Value: Standardization, reproducibility, and scalability of tissue processing and analysis across experimental cohorts.
- Strategic Value: Improved go/no-go decisions via objective histologic and functional endpoints, reducing late-stage biological risk.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization based on quantitative injury and repair metrics in a validated colitis model.
Implementation Considerations
- Requires expertise in murine handling, DSS solution preparation, and sterile technique to maintain model fidelity.
- Dependent on instrumentation including digital calipers, feeding needles, syringes, and microtomes for tissue processing.
- Necessitates cross-team standardization of DSS concentration, exposure duration, and recovery periods for reproducible outcomes.
- Involves adaptation considerations for different mouse strains, DSS molecular weight, and cycling protocols to model acute vs chronic colitis.
- Includes practical limitations such as variability in individual mouse response and the need for blinded histologic scoring to minimize bias.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:00
Title
0:52
Injury-Repair Colitis Model
0:34
Introduction
2:06
Harvesting the Colon
4:04
Processing as "Sausages" for Macroscopic Analysis of the Entire Colon
7:00
Acute Colitis in the Dextran Sulfate Sodium Model
5:52
Making "Swiss Rolls for the Histological Analysis of Acute Colitis
7:59
Conclusion
