Hier presenteren we een zeer effectief en stabiel muismodel van psoriasis dat tot stand is gekomen door het gebruik van imiquimod. Daarnaast beschrijven we de methodologieën die worden gebruikt om de ernst van psoriasis te beoordelen.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
* These authors contributed equally
Hier presenteren we een zeer effectief en stabiel muismodel van psoriasis dat tot stand is gekomen door het gebruik van imiquimod. Daarnaast beschrijven we de methodologieën die worden gebruikt om de ernst van psoriasis te beoordelen.
Psoriasis is een veel voorkomende, chronische, recidiverende en inflammatoire huidaandoening die wordt gekenmerkt door verdikte huidinfiltratie, schilfers en erytheem. De pathogenese van de ziekte is zeer complex en omvat het samenspel van verschillende factoren, zoals genetica, immuniteit en omgevingsfactoren. Om de mechanismen die ten grondslag liggen aan psoriasis te onderzoeken, hebben onderzoekers meerdere diermodellen van de ziekte ontwikkeld. De variabiliteit in methodologieën heeft echter uitdagingen met zich meegebracht voor het consistent bouwen van deze modellen. In deze studie hebben we een zeer efficiënt en stabiel psoriasismuismodel opgesteld en uitgebreid geëvalueerd met behulp van imiquimod (IMQ). 8 weken oude vrouwelijke C57BL/6J-muizen van SPF-kwaliteit werden gebruikt om het psoriasismuismodel op te stellen. Na een week acclimatisatie werden muizen met geïrriteerde of beschadigde huid in de onthaarde gebieden uitgesloten. Vanaf dag twee werd gedurende zeven opeenvolgende dagen dagelijks 5% IMQ-crème (62,5 mg/dag) aangebracht op de onthaarde nek- en rugregio's. Tijdens het experiment werden dagelijkse metingen van het lichaamsgewicht, huidfotografie, huidscores en gedragsobservaties uitgevoerd. Na het experiment werden bepaling van de miltindex, histologische analyse van de huid, detectie van serumcytokines en detectie van huid-mRNA-niveaus uitgevoerd. De resultaten toonden aan dat muizen in de IMQ-groep typische psoriasis-achtige symptomen ontwikkelden, waaronder erytheem, schilfers en huidverdikking, vergezeld van verhoogd krabgedrag, gewichtsverlies, verhoogde miltindex en verhoogde huiddikte. En significante veranderingen in de niveaus van TNF-α, IL-23 en IL-17A in serum, evenals de mRNA-niveaus van IL-23, IL-17A, IL-17F en IFN-γ in de huid. Serumcytokinespiegels (TNF-α, IL-23, IL-17A) en huid-mRNA-expressie van pro-inflammatoire markers (IL-23, IL-17A, IL-17F, IFN-γ) waren opmerkelijk opgereguleerd. Daarentegen vertoonde de controlegroep dergelijke veranderingen niet. Door de IMQ-inductieduur te optimaliseren en het toedieningsprotocol te standaardiseren, terwijl huidveranderingen dynamisch worden gevolgd, wil deze studie een gestandaardiseerd kader bieden voor onderzoekers om betrouwbare psoriasismodellen te construeren.
Psoriasis is een veel voorkomende, chronische, recidiverende en inflammatoire systemische huidziekte, waarbij plaque psoriasis de meest voorkomende klinische manifestatie is1. De klinische kenmerken omvatten doorgaans huidinfiltratie, dikte, schilfers en erytheem2, en het kan ook een verscheidenheid aan complicaties veroorzaken, waaronder artritis psoriatica, depressie, metabool syndroom en hart- en vaatziekten1. Bovendien gaat psoriasis vaak gepaard met chronische jeuk3. Wereldwijd treft psoriasis 2% tot 3% van de bevolking4, en de incidentie neemt toe. Daarom is het opzetten van betrouwbare diermodellen die de pathologische kenmerken van menselijke psoriasis nauwkeurig nabootsen, cruciaal voor het blootleggen van de pathogenese en het ontwikkelen van nieuwe therapeutische strategieën.
Op het gebied van dermatologisch onderzoek heeft psoriasis veel aandacht gekregen vanwege de complexe pathogenese, die het samenspel van genetische, immunologische en omgevingsfactoren met zich meebrengt, wat aanzienlijke uitdagingen vormt voor diepgaand onderzoek1. Huidig onderzoek geeft aan dat het ontstaan van psoriasis voornamelijk wordt gemedieerd door T-cellen, die bij activering keratinocyten stimuleren om zich te overprolifereren en de secretie van cytokinen tijdens hun differentiatieproces te veranderen5. In dit proces speelt de as Interleukine (IL)-23/IL-17 een centrale rol. IL-23 bevordert de differentiatie en activering van Th17-cellen, die cytokines zoals IL-17A en IL-17F produceren en een belangrijke rol spelen bij de ontwikkeling van psoriasis 6,7,8. Momenteel omvat de pathogenese van psoriasis tal van moleculaire veranderingen. Deze omvatten cytokines zoals tumornecrosefactor-α (TNF-α), de IL-23/IL-17-as, IL-37, intracellulaire signaalroutes zoals nucleaire factor-κB (NF-KB) en Januskinase-signaaltransductie en transcriptionele activator (JAK-STAT). Bovendien is het nauw verbonden met moleculen die verwant zijn aan suiker, de tricarbonzuurcyclus (TCA), aminozuren, lipidenmetabolismeroutes en epigenetische regulerende factoren, waaronder DNA-methylering en histonmodificatie. Deze doelen zijn nauw met elkaar verweven en interageren met elkaar, waardoor ze samen het ontstaan en de progressie van psoriasis aansturen9.
In het huidige psoriasisonderzoek wordt een verscheidenheid aan diermodellen gebruikt, waaronder spontane modellen, allogene transplantatiemodellen, transgene of genknock-outmodellen en chemisch geïnduceerde modellen, onder andere10. Deze diermodellen spelen een essentiële rol in de studie van psoriasis, waarbij wetenschappers meerdere soorten hebben gebruikt, zoals muizen, cavia's en zebravissen, om psoriasismodellen te construeren 11,12,13. Deze modellen hebben echter allemaal bepaalde beperkingen, waaronder genetische complexiteit, soortverschillen, ethische bezwaren en kostenoverwegingen14.
Imiquimod (IMQ), als agonist van Toll-like receptoren (TLR's), kan huidontsteking en infiltratie van immuuncellen veroorzaken, terwijl het ook de proliferatie van keratinocyten en de verbetering van dermale bloedvaten bevordert13. Een studie heeft gemeld dat de lokale toepassing van IMQ bij mensen psoriasis kan veroorzaken15. Klinische observaties hebben ook aangetoond dat IMQ de symptomen van psoriasis bij patiënten verergert7. In psoriasismodellen van muizen kan continue toediening van een concentratie van 5% IMQ de cutane manifestaties van menselijke psoriasis, zoals erytheem en schubben, reproduceren. Bovendien lijken andere symptomen sterk op die van menselijke plaque psoriasis, waaronder epidermale veranderingen zoals acanthosis en parakeratose, neoangiogenese, enzovoort. De door IMQ geïnduceerde psoriasismuismodellen zijn ook in staat om chronische pruritus4 te simuleren. Er is ook een infiltratie van ontstekingscellen bestaande uit T-cellen, neutrofielen en dendritische cellen in psoriasismuismodellen 2,16. De IMQ-geïnduceerde huidlaesies zijn voornamelijk gebaseerd op de TNF-α-IL-23/IL-17-as, wat aangeeft dat op IMQ gebaseerde psoriasismuismodellen kunnen worden gebruikt om menselijke psoriasis verder te onderzoeken9.
Het IMQ-geïnduceerde psoriasismuismodel dat in deze studie is gebruikt, is geschikt voor muizenstammen zoals C57BL/6 en BALB/c, die respectievelijk Th1- en Th2-neigingen hebben7. Dit model is stabiel en zeer efficiënt, met de voordelen van lage kosten, korte experimentele duur, eenvoudige bediening, duidelijke symptomen en een hoog slagingspercentage. In het experiment gaven we een gedetailleerd overzicht van verschillende methoden die werden gebruikt om de progressie van psoriasis te volgen. Deze methoden omvatten huidscores en gedragstesten. Daarnaast hebben we de experimentele bevindingen verder gevalideerd door het gebruik van histopathologische analyse, enzymgekoppelde immunosorbenttest (ELISA) en reverse transcriptie-kwantitatieve polymerasekettingreactie (RT-qPCR). Dit model is niet alleen geschikt voor het onderzoeken van de pathogenese van psoriasis, maar ook voor preklinische evaluatie van nieuwe therapeutische benaderingen, waardoor het een waardevol hulpmiddel is in onderzoek.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Het onderstaande protocol voor het gebruik van dieren is beoordeeld en goedgekeurd door het Institutional Welfare and Ethical Committee van de Guangxi University of Chinese Medicine (DW20191220-153). Het diercertificaat van de gekochte muizen was SCXK (Xiang) 2024-0009. In deze studie werden 8 weken oude C57BL / 6J vrouwelijke muizen, SPF-graad, willekeurig verdeeld in groepen, waarbij elke groep 6 muizen bevatte. De kooi wordt geplaatst in een ruimte met temperatuurregeling (23 ± 2 °C, 12 uur licht/donker) met vrije toegang tot voedsel en water. Het stroomschema van het experiment wordt weergegeven in figuur 1. Behalve dat ze niet werden geïnduceerd met IMQ-crème, kregen de muizen in de controlegroep in alle andere opzichten dezelfde behandelingen als die in de IMQ-groep.
1. Voorbereiding van dieren
2. IMQ-geïnduceerd psoriasis muismodel
3. Lichaamsgewichtanalyse van psoriasismuizen
4. Huidkarakterisering van psoriasismuizen
5. Huid scoren
6. Gedragsobservatie van muizen
7. Het bloed afnemen en de niveaus van cytokinen in het serum meten door middel van ELISA
8. Bemonstering van de huid en de milt
9. Histologische analyses van huidsecties
10. Meten van de mRNA-niveaus van IL-17A, IL-17F, IL-23 en IFN-γ in de huid door middel van RT-qPCR
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Na continue toediening van IMQ vertoonden muizen in de IMQ-groep klinische symptomen van de achterhuid die deden denken aan psoriasis (Figuur 4), waarbij het IMQ-geïnduceerde gebied de typische symptomen van erytheem, schilfers en dikte vertoonde (Figuur 5). Daarentegen vertoonde de controlegroep geen symptomen die leken op die van de IMQ-groep. Vergeleken met de controlegroep begonnen erytheem en kleine schubben te verschijnen ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Ons onderzoek maakt gebruik van IMQ om psoriasis-achtige huidlaesies te induceren, waardoor een psoriasismodel wordt geconstrueerd. Dit model kan worden gebruikt om de mechanismen die ten grondslag liggen aan de ontwikkeling van psoriasis te bestuderen en om inzichten te verschaffen voor de ontwikkeling van behandelingen voor de aandoening. In het onderzoek van Van der Fits7 werd bij de eerste toediening van IMQ-inductie de inductietijd vastgesteld op 5 of 6 dagen...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dit werk werd ondersteund door de Natural Science Foundation of China (NSFC) naar Guanyi Wu (82060768), Natural Science Foundation van de autonome regio Guangxi Zhuang naar de autonome regio Guanyi Wu (2020GXNSFAA297244); Guipai Traditionele Chinese Geneeskunde Top-Notch Talent Funding Project van Guangxi University of Chinese Medicine; de tweede batch van het "Qihuang-project" High-Level Talent Team Cultivatieproject van de Guangxi University of Traditional Chinese Medicine (2024002).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 5% Imiquimod Cream | Sichuan Medshine Pharmaceutical Co. | 40220602 | |
| 75% Ethanol | XUE HUAN | 20240401 | |
| Analytical Balance | sartorius | SQP | |
| Depilatory Cream | Reckitt Benckiser | 20240612 08X | |
| Electronic Scale | Yingheng Technology | 7915 | |
| Medical Tissue Paper | JD | 20221208 | |
| Shaver | HORD shenjian | AUX-C6S | |
| Sterilized Cotton Swab | Beilun River | 20230728 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Dit artikel is gepubliceerd
Video binnenkort beschikbaar