Name: SJL小鼠诱导实验性自身免疫性垂体炎 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-12-17T17:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 38 s
Description: 了解如何在SJL小鼠中诱导实验性自身免疫性垂体炎，并通过组织病理学评估疾病严重程度。该方案包括制备垂体免疫原、两次注射、血液采集及垂体切片染色，为研究人类自身免疫性淋巴细胞性垂体炎提供可靠的动物模型。

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本工作获得了美国国立卫生研究院（NIH）资助项目DK080351（授予PC）以及Terry和Kristine Gore家族的慷慨捐赠支持。

实验方案
一旦制备好垂体免疫原（参见配套文章），将其皮下注射至SJL小鼠（The Jackson Laboratories，货号 000686）。7天后重复进行第二次相同注射。随后利用小鼠采集 体内 以及死后结果。
步骤1. 将垂体免疫原皮下注射至SJL小鼠
首先通过腹腔注射 0.5 ml 浓度为 20 mg/ml 的 2,2,2-三溴乙醇（Avertin，TCI America，T-1420）对小鼠进行麻醉。随后，在皮下注射 100 μl 垂体乳剂，该乳剂如 JoVE 2181 文章所述，含有 1 mg 垂体提取物和 0.25 mg 完全弗氏佐剂。乳剂分别注射于左侧背侧后肢区域（50 μl）和右侧腹股沟区域（50 μl）。在第 7 天，将垂体乳剂再次注射至对侧部位（右侧背侧后肢区域注射 50 μl，左侧腹股沟区域注射 50 μl）。在初次免疫后的前 3 天内每天观察小鼠，之后每周观察一次，直至处死动物，通常在初次免疫后第 28 天进行处死。
步骤2. 样本采集 体内 结果：血液检测
在小鼠仍存活时用于评估实验结果的最常用组织是血液。通常在首次免疫后14天采集血液，以检测血清中垂体抗体或其他标志物（如细胞因子和趋化因子）的水平。
按如下方法从活体小鼠采集血液。用手指牢固地抓住小鼠颈部的皮肤，并定位下颌骨后部。确定下颌骨后部位置后，使用4 mm采血针穿刺下颌下血管束。采血完成后，用酒精棉签按压穿刺部位以防止血肿形成。采集的血液在2,000g离心20分钟，随后储存于-80°C，待用时取出。
步骤 3. 死亡后结局的收集：垂体组织病理学
通常在首次免疫后28天处死小鼠。确诊自身免疫性垂体炎（EAH）所必需的主要特征是造血单核细胞浸润垂体腺。
将小鼠置于一个密闭的塑料容器中，并通入CO2进行安乐死。小鼠在容器中保留总共8分钟。安乐死后，按照配套文章所述方法采集垂体。病变的垂体表现为肿胀，并更牢固地粘附于周围的硬脑膜。使用锐利的镊子松解包围垂体的脑膜。当垂体在蝶骨上能够自由移动时，用镊子夹住垂体的一端，小心地将其提起。随后将垂体放入含有Beckstead固定液5的微量离心管中。垂体在固定液中固定过夜，用镜头纸包裹后放入包埋盒中。然后按照以下方案处理垂体：
 <table border="1">
		<tbody>
 <tr>
 <td>站点编号</td>
 <td>试剂</td>
 <td>时间（分钟）</td>
 <td>温度（摄氏度）</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>1</td>
 <td>70% alcohol</td>
 <td>5</td>
 <td>25</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>2</td>
 <td>70% alcohol</td>
 <td>15</td>
 <td>25</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>3</td>
 <td>95% alcohol</td>
 <td>15</td>
 <td>25</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>4</td>
 <td>95% alcohol</td>
 <td>15</td>
 <td>25</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>5</td>
 <td>100% alcohol</td>
 <td>15</td>
 <td>25</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>6</td>
 <td>100% alcohol</td>
 <td>7.5</td>
 <td>25</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>7</td>
 <td>100% alcohol</td>
 <td>7.5</td>
 <td>25</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>8</td>
 <td>xylene</td>
 <td>20</td>
 <td>25</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>9</td>
 <td>xylene</td>
 <td>20</td>
 <td>25</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>10</td>
 <td>xylene</td>
 <td>20</td>
 <td>25</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>11</td>
 <td>paraffin</td>
 <td>30</td>
 <td>58</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>12</td>
 <td>paraffin</td>
 <td>5</td>
 <td>58</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>13</td>
 <td>paraffin</td>
 <td>5</td>
 <td>58</td>
 </tr>
 </tbody>
 </table>
处理后，将垂体腺包埋于石蜡中，并从每个腺体切取至少5张非连续切片（厚度为5-μm）。切片完成后，对腺体组织进行苏木精-伊红染色，并分析以量化单核细胞浸润程度。选择浸润最严重的切片进行评分。严重程度根据免疫细胞对腺垂体组织的替代或破坏范围进行主观评估：0级，无病变；1级，受累范围为2%-20%；2级，20%-30%；3级，30%-50%；4级，50%-90%；5级，超过90%。所有切片均由两名不了解切片来源的研究人员独立评分。

<ol><li>Tzou, S. C., Lupi, I., Landek, M., Gutenberg, A., Tzou, Y. M., Kimura, H., Pinna, G., Rose, N. R., Caturegli, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autoimmune+Hypophysitis+of+SJL+mice%3A+Clinical+Insights+from+a+New+Animal+Model%5BTitle%5D)+AND+%22Endocrinology%22%5BJournal%5D)">Autoimmune Hypophysitis of SJL mice: Clinical Insights from a New Animal Model.</a> Endocrinology. , (2008).</li>
<li>Twarog, F. J., Rose, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+production+of+thyroid+autoantibodies+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Immunol%22%5BJournal%5D)">The production of thyroid autoantibodies in mice.</a> J Immunol. 101, 242-2450 (1968).</li>
<li>Patrick, J., Lindstrom, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autoimmune+response+to+acetylcholine+receptor%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Autoimmune response to acetylcholine receptor.</a> Science. 180, 871-872 (1973).</li>
<li>Caturegli, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autoimmune+hypophysitis%3A+an+underestimated+disease+in+search+of+its+autoantigen%28s%29%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Endocrinol+Metab%22%5BJournal%5D)">Autoimmune hypophysitis: an underestimated disease in search of its autoantigen(s).</a> J Clin Endocrinol Metab. 92, 2038-2040 (2007).</li>
<li>Beckstead, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+technique+for+preservation+of+fixation-sensitive+antigens+in+paraffin-embedded+tissues%3A+addendum%5BTitle%5D)+AND+%22J+Histochem+Cytochem%22%5BJournal%5D)">A simple technique for preservation of fixation-sensitive antigens in paraffin-embedded tissues: addendum.</a> J Histochem Cytochem. 43, 345-345 (1995).</li>
<li>Levine, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Allergic+adenophypophysitis%3A+new+experimental+disease+of+the+pituitary+gland%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Allergic adenophypophysitis: new experimental disease of the pituitary gland.</a> Science. 158, 1190-1191 (1967).</li>
<li>Yoon, J. W., Choi, D. S., Liang, H. C., Baek, H. S., Ko, I. Y., Jun, H. S., Gillam, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+an+organ-specific+autoimmune+disease%2C+lymphocytic+hypophysitis%2C+in+hamsters+by+recombinant+rubella+virus+glycoprotein+and+prevention+of+disease+by+neonatal+thymectomy%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Virology%22%5BJournal%5D)">Induction of an organ-specific autoimmune disease, lymphocytic hypophysitis, in hamsters by recombinant rubella virus glycoprotein and prevention of disease by neonatal thymectomy.</a> Journal of Virology. 66, 1210-1214 (1992).</li>
<li>Davis, J. R., McMahon, R. F., Lowenstein, P. R., Castro, M. G., Lincoln, G. A., McNeilly, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adenovirus-mediated+gene+transfer+in+the+ovine+pituitary+gland+is+associated+with+hypophysitis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Endocrinol%22%5BJournal%5D)">Adenovirus-mediated gene transfer in the ovine pituitary gland is associated with hypophysitis.</a> J Endocrinol. 173, 265-271 (2002).</li>
<li>Rotondo, F., Quintanar-Stephano, A., Asa, S. L., Lombardero, M., Berczi, I., Scheithauer, B. W., Horvath, E., Kovacs, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adenohypophysitis+in+rat+pituitary+allografts%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Exp+Pathol%22%5BJournal%5D)">Adenohypophysitis in rat pituitary allografts.</a> Int J Exp Pathol. , (2010).</li>
</ol>

未声明任何利益冲突。

已有四种技术被报道用于在实验动物中诱导垂体炎。本文所述技术，即垂体蛋白与弗氏佐剂混合后注射，是最早的一种方法，可追溯至1967年6，并在近年得到进一步改进1。其他技术包括：1992年注射可溶性风疹病毒糖蛋白7；2002年通过立体定位将腺病毒直接注射至垂体腺内8；以及2010年将一种大鼠品系的垂体腺移植至另一种大鼠品系的肾包膜下9。使用弗氏佐剂方法的主要优势在于其侵入性较小、结果更一致，尤其能够更准确地诱导出与人类疾病高度相似的垂体炎。本视频文章所描述的技术可建立一种可重复的垂体炎模型，供研究人员用于深入理解这一引人关注的疾病。

<table><tbody><tr><td>SJL小鼠（The Jackson Laboratories）</td><td></td><td>品系 000686</td><td></td></tr><tr><td>2,2,2-三溴&amp;#8211;乙醇（Avertin）</td><td>TCI America</td><td>T-1420</td><td></td></tr><tr><td>贝克斯特德&amp;rsquo;固定剂</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

在sjl小鼠中诱导实验性自身免疫性垂体炎

Induction of Experimental Autoimmune Hypophysitis in SJL Mice

通过将垂体蛋白与佐剂混合后注射到易感小鼠体内，可实验性地复制自身免疫性垂体炎1。小鼠模型使我们能够研究疾病的发生发展过程，通常能很好地模拟人类中发生的相似病理过程。对于某些自身免疫性疾病（如1A型糖尿病），已存在可自发产生类似人类疾病的小鼠模型（如NOD小鼠）。然而，对于许多其他自身免疫性疾病，仍需通过实验手段诱导模型产生。常用的方法之一是向小鼠体内注射源自目标器官的优势抗原。例如，研究自身免疫性甲状腺炎的研究人员会向小鼠注射甲状腺球蛋白2，而研究重症肌无力的研究人员则注射乙酰胆碱受体3。如果某种特定自身免疫性疾病的自身抗原尚未明确，则研究人员会注射来自该自身免疫反应靶器官的粗制蛋白提取物。对于自身免疫性垂体炎，致病性自身抗原仍待鉴定4，因此目前使用粗制垂体蛋白制剂进行诱导。在本视频文章中，我们将演示如何在SJL小鼠中诱导实验性自身免疫性垂体炎。

本视频展示了如何在SJL小鼠中诱导自身免疫性垂体炎，以及如何通过组织病理学评估其严重程度。

在SJL小鼠中诱导实验性自身免疫性垂体炎

自身免疫性垂体炎可通过将垂体蛋白与佐剂混合后注射到易感小鼠体内而在实验中复制1。小鼠……

自身免疫性垂体炎的特征是垂体增大以及一种或多种垂体激素的缺乏。致病性自身抗原至今尚不明确。配套视频展示了一种制备小鼠垂体免疫原的方案，该免疫原将用于建立类似于人类自身免疫性淋巴细胞性垂体炎的小鼠模型。将垂体免疫原注射到易感小鼠品系中，7天后重复注射一次。14天后采集血液用于生物标志物研究。第28天，处死小鼠后取出垂体，进行切片和染色，以确定白细胞浸润的程度。自身免疫性垂体炎是一种日益受到关注的疾病，其与垂体窝内出现的其他非激素分泌性肿块难以区分。尽管该疾病最早于约50年前被描述，但患者免疫系统在自身免疫性垂体炎中所识别的自身抗原至今仍不明确。2008年，我们发表了用于模拟人类疾病的转基因小鼠模型的建立，该模型能够高度重现所要模拟的人类疾病特征。该小鼠模型可用于发现与垂体自身抗原相关的因素，并进一步了解垂体炎的发病机制及其自然病程。该模型基于将小鼠垂体蛋白注射至易感品系（如SJL品系）小鼠体内。这些蛋白质需与强效佐剂混合，以建立局部炎症环境，最终诱导垂体自身反应性淋巴细胞的出现。首先在注射部位引流的淋巴结中出现，随后出现在垂体中。该模型需要注射相对大量的垂体蛋白，每只小鼠总量为两毫克。这表明，垂体中的自身抗原或自身抗原含量极微。注射制备得当的乳剂对疾病诱导至关重要，因为这可实现注射部位垂体蛋白的缓慢、持续释放，最终促进垂体特异性淋巴细胞的生成与活化。在配套视频中，介绍了制备垂体免疫原的方法。从安乐死小鼠中分离的垂体腺经匀浆化处理后，通过低速离心澄清。采用比色法BCA检测对蛋白质混合物的含量进行定量，并通过聚丙烯酰胺凝胶电泳评估其质量。将水相蛋白匀浆与含有灭活结核分枝杆菌的油性佐剂混合，制备垂体乳剂。按照配套视频中的演示方法制备乳剂后，从1毫升注射器上取下微乳化针头，换上25号针头。每只待注射小鼠需要100 µL垂体乳剂。用伊顿宁麻醉小鼠后，确认其对脚趾夹捏无反应，然后在左侧背部后肢区域皮下注射50微升乳剂。确保针尖完全位于皮肤下，且乳剂未从注射部位渗出。接着，在右侧腹股沟区域注射50微升乳剂。再次确保无液体渗出。注意，乳剂呈乳白色，在注射后的小鼠白色皮毛背景下较难分辨。将小鼠放回笼中，并观察其恢复情况。注射后前三天内每天监测注射小鼠，确保未出现严重痛苦状况。该佐剂具有促炎性，因其含有灭活的结核分枝杆菌。在第7天于对侧解剖部位重复注射。在右侧后肢背侧区域注射50微升，在左侧腹股沟区域注射50微升。像之前一样监测小鼠，待免疫反应发生后评估实验结果。在小鼠仍存活期间，最常用于评估实验结果的组织是血液。首次免疫后14天常规采集血液，以检测血清中垂体抗体或其他标志物（如细胞因子和趋化因子）的水平。从活体小鼠采血时，应牢固抓住小鼠颈部的皮肤皱褶，找到下颌骨后方的位置。确定位置后，用4毫米采血针刺破下颌下血管束。血液将从穿刺部位开始渗出。用微量离心管收集六滴血液。用湿纸巾清洁穿刺部位以止血。将血样管放入离心机，以2000 ×g离心20分钟。此离心步骤可使血细胞沉淀至管底形成沉淀物，从而与血清分离。将血清转移至新的微量离心管中。将血清保存在负80摄氏度，直至需要时使用。免疫小鼠通常需要约一个月时间才能完全发展出自体免疫性垂体炎。因此，通常在首次免疫后28天处死小鼠。切开颅骨后，抬起脑组织并向后翻转，以暴露垂体。病变的垂体表现为肿胀，并与周围脑膜更紧密地粘连。用尖头镊子的尖端在垂体周围移动，以分离松解脑膜。当垂体在此酚骨上可自由移动时，用镊子夹住腺体一端，小心将其从酚骨上提起。将组织置于含有1毫升锌基固定液（betted溶液）的微量离心管中，在室温下固定过夜。次日，将垂体转移至一片镜头纸上。将垂体用镜头纸包裹后放入组织学包埋盒中。将标本依次浸入浓度递增的酒精和二甲苯中进行处理。去除镜头纸，将垂体置于金属模具中。然后用石蜡覆盖垂体。将组织包埋盒放在模具上方，并填充额外的石蜡。最后，将组装好的模具置于冰上，使石蜡凝固。待石蜡完全凝固后，使用切片机切割5 µm厚的切片。将切片转移至载玻片上。每只小鼠的垂体至少采集五个非连续切片，并置于同一张载玻片上。使用全自动组织染色仪对切片进行苏木精和伊红染色。通过光学显微镜观察切片以获取结果。垂体腺发生垂体炎的典型特征是淋巴细胞浸润，这些淋巴细胞呈小的蓝色细胞，孤立存在或聚集成簇，穿插于垂体实质中。淋巴细胞与垂体正常内分泌细胞不同程度的破坏相关。由两名对实验条件设盲的研究人员共同选择垂体组织中淋巴细胞浸润最严重且破坏最明显的切片进行评分。评分基于对损伤程度的主观评估。评分为0表示垂体正常，或极少见到淋巴细胞及其他造血单核细胞。评分为1表示单核细胞浸润占腺垂体总面积的2%至20%。评分为2表示单核细胞浸润占腺垂体总面积的20%至30%。评分为3表示单核细胞浸润占垂体前叶总面积的30%至50%。评分为4表示单核细胞浸润占垂体前叶总面积的50%至90%，评分为5则表示单核细胞浸润几乎累及整个垂体前叶区域。一旦掌握操作技巧，向一只小鼠注射免疫原可在15分钟内完成。采集一只小鼠的外周血可在五分钟内完成，而在尝试免疫程序的同时，制备用于组织病理学检查的切片需要六小时。在麻醉及注射免疫原后，需密切观察小鼠的健康状况。此外，还包括垂体组织病理学检查。该方法可用于通过多种手段收集大量实验结果，例如利用流式细胞术分析引流淋巴结中的单核细胞亚群。使用组织提取物进行免疫以诱导自身免疫性疾病的技术，为自身免疫领域研究人员揭示疾病发病机制中的关键事件提供了途径。观看本视频后，您应能够充分理解如何对小鼠进行免疫以诱导实验性自身免疫性垂体炎，以及如何评估其发生率和严重程度。请注意，使用微切刀片可能存在危险。因此，应始终采取预防措施，例如佩戴手套并在光线良好的条件下操作。

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免疫学与感染

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已建立多种桥本甲状腺炎的动物模型，其中包括NOD小鼠的自发性自身免疫性甲状腺炎。H-2h4小鼠是一种简单且可靠的HT诱导模型。本文描述了该建模方法，并对病理过程进行评估，以增进对SAT小鼠模型的理解。...

小鼠自发性自身免疫性甲状腺炎模型的建立

实验性自身免疫性脑脊髓炎是目前最常用的多发性硬化小鼠模型之一。在本方案中，对两种性别的C57BL/6J小鼠使用髓鞘少突胶质细胞糖蛋白肽进行免疫，主要导致尾巴和肢体的上升性轻瘫。本文将讨论EAE的诱导与评估方案。...

在两种性别中建模多发性硬化症：MOG35-55诱导的实验性自身免疫性脑脊髓炎

本文报道了一种通过过继转移SKG小鼠的CD4+...

小鼠类风湿性关节炎的过继转移模型

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