Methodenartikel

Generierung eines Mausmodells für spontane Autoimmunthyreoiditis

DOI:

10.3791/64609

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17. März 2023

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1Thyroid and Parathyroid Surgery Center, West China Hospital of Sichuan University, 2The Laboratory of Thyroid and Parathyroid Disease, West China Hospital of Sichuan University, 3State Key Laboratory of Biotherapy and Cancer Center, West China Hospital, Sichuan University and Collaborative Innovation Center

In diesem Artikel

Erratum-Hinweis

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Zusammenfassung

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Es wurden mehrere Arten von Tiermodellen der Hashimoto-Thyreoiditis etabliert, ebenso wie die spontane Autoimmunthyreoiditis bei der NOD-Maus. H-2h4-Mäuse sind ein einfaches und zuverlässiges Modell für die HT-Induktion. Dieser Artikel beschreibt diesen Ansatz und bewertet den pathologischen Prozess für ein besseres Verständnis des SAT-Mausmodells.

Zusammenfassung

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Die Hashimoto-Thyreoiditis (HT) hat sich in den letzten Jahren zur häufigsten Autoimmunerkrankung der Schilddrüse entwickelt. Sie zeichnet sich durch eine Infiltration von Lymphozyten und den Nachweis spezifischer Serum-Autoantikörper aus. Obwohl der mögliche Mechanismus noch nicht geklärt ist, hängt das Risiko einer Hashimoto-Thyreoiditis mit genetischen und umweltbedingten Faktoren zusammen. Derzeit gibt es verschiedene Arten von Modellen der Autoimmunthyreoiditis, darunter die experimentelle Autoimmunthyreoiditis (EAT) und die spontane Autoimmunthyreoiditis (SAT).

EAT bei Mäusen ist ein häufiges Modell für HT, das mit Lipopolysaccharid (LPS) in Kombination mit Thyreoglobulin (Tg) immunisiert oder mit einem vollständigen Freund-Adjuvans (CFA) ergänzt wird. Das EAT-Mausmodell ist bei vielen Mäusearten weit verbreitet. Der Krankheitsverlauf ist jedoch eher mit der Tg-Antikörperantwort assoziiert, die in verschiedenen Experimenten variieren kann.

SAT wird auch häufig bei der Untersuchung von HT im NOD verwendet. H-2h4 Maus. Das NOD. Die H2h4-Maus ist ein neuer Stamm, der aus der Kreuzung der nicht-adipösen diabetischen Maus (NOD) mit der B10 gewonnen wurde. A(4R), das für HT mit oder ohne Jodzufuhr signifikant induziert ist. Während der Induktion wird die NOD. Die H-2h4-Maus weist einen hohen TgAb-Spiegel auf, der von einer Lymphozyteninfiltration im Schilddrüsenfollikelgewebe begleitet wird. Für diese Art von Mausmodell gibt es jedoch nur wenige Studien, um den pathologischen Prozess bei der Induktion von Jod umfassend zu bewerten.

In dieser Studie wird ein SAT-Mausmodell für die HT-Forschung etabliert und der pathologische Veränderungsprozess nach einer langen Zeit der Jodinduktion evaluiert. Durch dieses Modell können Forscher die pathologische Entwicklung von HT besser verstehen und neue Behandlungsmethoden für HT untersuchen.

Einleitung

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Die Hashimoto-Thyreoiditis (HT), auch bekannt als chronische lymphatische Thyreoiditis oder Autoimmunthyreoiditis, wurde erstmals 1912 berichtet1. HT ist gekennzeichnet durch Lymphozyteninfiltration und Schädigung des Schilddrüsenfollikelgewebes. Labortests manifestieren sich hauptsächlich in einem Anstieg schilddrüsenspezifischer Antikörper, einschließlich Anti-Thyreoglobulin-Antikörper (TgAb) und Anti-Schilddrüsenperoxidase-Antikörper (TPOAb)2. Die Inzidenz von HT liegt im Bereich von 0,4 % bis 1,5 % und macht 20 % bis 25 % aller Schilddrüsenerkrankungen aus, und dieser Wert ist in den letzten Jahren gestiegen

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Protokoll

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Das unten beschriebene Protokoll wurde von den Pflege- und Verwendungsrichtlinien genehmigt, die vom Institutional Animal Care and Use Committee der Universität Sichuan festgelegt wurden.

1. Vorbereitung

  1. Unterbringung aller Mäuse unter bestimmten erregerfreien Bedingungen unter 12-stündigen Hell-Dunkel-Zyklen (Beginn um 07:00 Uhr bzw. 19:00 Uhr). Halten Sie die Raumtemperatur bei 22 °C. Wechseln Sie die Einstreumaterialien jede Woche. Stellen Sie ausreichende Mengen an Standard-Nagetierfutter und Wasser zur Verfügung.
  2. Bei der Herstellung der Stammlösung von NaI in Wasser werden 2,5 g der Verbindung abge....

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Ergebnisse

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Die histologischen Veränderungen unterschieden sich auffallend bei Frauen und Männern, in der Dauer der Jodaufnahme und in der Lösung von NaI. Wie in Abbildung 1 dargestellt, ~10 % von NOD. H-2h4-Mäuse entwickelten SAT auch ohne Jodinduktion im Alter von 24 Wochen, und alle Mäuse entwickelten schließlich eine Thyreoiditis. Bei regelmäßiger Wässerung gab es keinen signifikanten Unterschied in den histologischen Veränderungen zwischen Männchen und Weibchen. Die Zugabe von NaI zum Trinkwasser b.......

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Diskussion

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HT tritt aufgrund einer Störung des Autoimmunsystems auf, die durch Lymphozyten verursacht wird, die in die Schilddrüse eindringen, die Schilddrüsenfunktion weiter beeinträchtigen und gleichzeitig schilddrüsenspezifische Antikörper produzieren. Die Serum-TSH-, TgAb- und TPOAb-Spiegel bei HT-Patienten sind signifikant erhöht27. Gegenwärtig werden zwei Haupttypen von Mausmodellen verwendet, um die Ätiologie der Autoimmunthyreoiditis zu untersuchen: EAT und SAT29. EAT-Mäuse we.......

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Offenlegungen

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Alle Autoren erklären, dass sie keine Interessenkonflikte haben.

Danksagungen

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Monoklonale Antikörper der Maus gegen humanes TPO (als Positivkontrollen) wurden von Dr. P. Carayon und Dr. J. Ruf (Marseille, Frankreich) zur Verfügung gestellt. Die Autoren danken allen Teilnehmern dieser Studie und den Mitgliedern unseres Forschungsteams. Diese Arbeit wurde teilweise durch Zuschüsse des Postdoctoral Sustentation Fund des West China Hospital, Sichuan University, China (2020HXBH057) und des Sichuan Province Science and Technology Support Program (Projektnummer 2021YFS0166) unterstützt

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
ButorphanoltartratSupelcoL-044 
Dexmedetomidin-Hydrochlorid Sigma-Aldrich145108-58-3
Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) mitSigma-AldrichM9410-1CS
Ethanolmacklin64-17-5 
Freund' s Adjuvans, Komplett Sigma-AldrichF5881 
Freund' s Adjuvans, unvollständig Sigma-AldrichF5506
Ziege Anti-Maus IgG InvitrogenSA5-10275 
Midazolam-Lösung SupelcoM-908 
Maus/Ratte Thyroxin (T4) ELISACalbiotechDKO045
Paraformaldehydmacklin30525-89-4 
PropidiumiodidSigma-AldrichP4864
NatriumjodSigma-Aldrich 7681-82-5
ThyreoglobulinSigma-Aldrich T1126
Thyreoglobulin  ELISA KitThermo ScientificEHTGX5
TSH ELISACalbiotechDKO200
Xylolmacklin1330-20-7

Referenzen

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  1. Ralli, M., et al. Hashimoto's thyroiditis: An update on pathogenic mechanisms, diagnostic protocols, therapeutic strategies, and potential malignant transformation. Autoimmunity Reviews. 19 (10), 102649(2020).
  2. Zhang, Q. Y., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

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Erratum

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Formal Correction: Erratum: Generation of a Mouse Spontaneous Autoimmune Thyroiditis Model
Posted by JoVE Editors on 6/05/2023. Citeable Link.

An erratum was issued for: Generation of a Mouse Spontaneous Autoimmune Thyroiditis Model. The Protocol section was updated.

Step 3.1.1 of the Protocol was updated from:

After the induction, anesthetize the mice with a volume of 0.01 mL/g anesthetic by intraperitoneal injection. Prepare the anesthetic by mixing midazolam (40 µg/100 µL for sedation), medetomidine (7.5 µg/100 µL for sedation), and butorphanol tartrate (50 µg/100 µL for analgesia) in phosphate-buffered saline (PBS).

to

After the induction, anesthetize the mice with a volume of 0.01 mL/g anesthetic by intraperitoneal injection. Prepare the anesthetic by mixing midazolam (40 µg/100 µL for sedation), medetomidine (7.5 µg/100 µL for sedation), and butorphanol tartrate (50 µg/100 µL for analgesia) in phosphate-buffered saline (PBS).
NOTE: The specific concentrations of each component in the anesthesia mixture are: midazolam 13.33µg/100µL, medetomidine 2.5µg/100µL, and butorphanol 16.7µg/100µL. For specific dosages used in mice, the doses are: midazolam 4µg/g, medetomidine 0.75µg/g, and butorphanol 1.67µg/g. Anesthesia depth was confirmed when the mouse's limb muscles relaxed, the whiskers had no touch response, and there was loss of  pedal reflex.

Step 3.1.2 of the Protocol was updated from:

After the mice are anesthetized, cut off their whiskers with ophthalmic scissors to prevent blood from flowing down the whiskers and causing hemolysis. Fix the mouse with one hand and press the skin of the eye to make the eyeball protrude. Quickly remove the eyeball and draw 1 mL of blood into the microcentrifuge tube via a capillary tube.

to

After the mice are anesthetized, prepare the peripheral blood samples, by fixing the mouse with one hand and pressing the eye skin to protrude the eyeball. Then, insert the capillary tube into the inner corner of the eye and penetrate at a 30-45 degree angle to the plane of the nostril. Apply pressure while gently rotating the capillary tube. Blood will flow into the tube via capillary action.

Step 3.2.1 of the Protocol was updated from:

Dissect the chest wall to expose the heart, cut open the right atrium, and infuse saline into the left ventricle by an intravenous infusion needle attached to a 20 mL syringe until the tissue turns white.

to

Humanely euthanize the animal according to the institutional policies. Then, dissect the chest wall to expose the heart, cut open the right atrium, and infuse saline into the left ventricle by an intravenous infusion needle attached to a 20 mL syringe until the tissue turns white.

Schlagwörter

Hashimoto ThyreoiditisMausmodellNOD H 2h4 MausJodinduktionThyreoglobulin Antik rperSchilddr senperoxidase Antik rperLymphozyteninfiltrationIsolation von Schilddr sengewebe

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