Bu protokol, oleik asit ve Cutibacterium acnes ile sıçan derisinde akne iltihabını indükleme prosedürünü özetlemektedir.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Bu protokol, oleik asit ve Cutibacterium acnes ile sıçan derisinde akne iltihabını indükleme prosedürünü özetlemektedir.
Akne vulgaris, yüz, boyun ve göğüste komedon, papül ve püstüllerin varlığı ile karakterize yaygın bir kronik cilt rahatsızlığıdır. Akne vulgaris iltihabını simüle etmek için, bu protokol, oleik asit ve Cutibacterium acnes (C. acnes) kullanarak sıçan kulaklarında akne iltihabını indükleyerek bir bileşik akne kemirgen modeli oluşturma yaklaşımını detaylandırır. Sıçanlar rastgele dört gruba ayrıldı: normal kontrol grubu (NC), oleik asit grubu (OA) ile tedavi edilen kulaklar, C. acnes grubu ile tedavi edilen kulaklar (C. acnes), oleik asit ile tedavi edilen kulaklar ve C. acnes (OA + C. acnes). Aşırı sebum üretimini taklit etmek için, OA ve OA + C. acnes gruplarındaki sıçanların kulaklarına 25 gün boyunca oleik asit sürüldü.
21 ila 25. günler arasında, C. acnes süspansiyonu, akne iltihabını şiddetlendirmek için C. acnes ve OA + C. acnes gruplarındaki sıçanların kulaklarına intradermal olarak enjekte edildi. Kulak kalınlığı, inflamasyon şiddetinin bir göstergesi olarak haftalık olarak ölçüldü. Brüt gözlem, hematoksilen ve eozin boyaması ve immünohistokimya (IHC) yapıldı ve sonuçlar, OA grubunun ve OA + C. acnes grubunun kulaklarının kalınlaştığını ve sertleştiğini, buna eritem ve komedon varlığının eşlik ettiğini gösterdi. Ayrıca C. acnes ve OA + C. acnes gruplarında papüller gözlendi. Histopatolojide OA ve OA + C. acnes gruplarında kıl foliküllerinde hiperkeratinizasyon ve genişlemiş infundibulum izlendi. C. acnes ve OA + C. acnes gruplarının dermisinde inflamatuar hücrelerin infiltrasyonu ve apseler bulundu. IHC sonuçları, C. acnes ve OA + C. acnes gruplarının dermisinde artmış tümör nekroz faktörü (TNF)-α seviyelerini doğruladı. Yukarıdaki tüm sonuçlar toplu olarak bileşik akne kemirgen modelinin başarılı bir şekilde kurulduğunu göstermiştir.
Akne vulgaris, yüz, boyun ve göğüste komedonlar, papüller ve püstüllerin varlığı ile karakterize yaygın bir kronik cilt hastalığıdır ve ciddi vakalarda nodüllere, kistlere ve kalıcı yara izlerine ilerleyebilir1. Epidemiyolojik çalışmalar, aknenin küresel nüfusun %9,4'ünü etkilediğini ve bunun sonucunda ortaya çıkan semptomların ciddi fiziksel ve psikososyal zorluklar doğurduğunu bildirmektedir 2,3.
Akne patogenezi dört kritik süreç dahil olmak üzere çok faktörlüdür: aşırı sebum üretimi, komedon oluşumu, cilt mikrobiyotası ile foliküler kolonizasyon ve pilosebase ünite 4,5 çevresinde inflamatuar mediatörlerin salınması. Aşırı doymamış serbest yağ asitlerinin (UFFA'lar) birikmesine neden olan artan sebum salgısı, genomik çalışmalarda gösterildiği gibi biri Cutibacterium acnes olan cilt mikrobiyotasının anormal üremesine katkıda bulunur6. Bu sırada cilt mikrobiyotası sebumu ayrıştırır ve UFFA konsantrasyonunu artırarak bir kısır döngüye yol açar7. Ek olarak, aşırı UFFA'lar saç foliküllerinde hiperkeratinizasyona neden olur ve bu da akneyi tetikler8. Cilt mikrobiyotası ve artan sebum, interlökin (IL)-1 ve TNF-α 9,10 gibi çoklu proinflamatuar sitokinler üretmek için Toll benzeri reseptörleri (TLR'ler) aktive eder. Bu iltihaplanma çağlayanı, artan sebum ve mikrobiyal aşırı büyüme ile birleştiğinde, saç folikülünün belirgin hiperkeratozu ve akne11'in başlangıcı ile sonuçlanır.
Akne araştırmaları ve ilgili klinik gereksinimler alanındaki hızlı gelişme, sıçan kulağında, sıçanların veya farelerin sırtlarında ve tavşan kulağında bir dizi akne iltihabı hayvan modelinin oluşturulmasına yol açmıştır 12,13,14,15. Yöntemler, C'nin intradermal enjeksiyonunu içerir. Akneler, yağ bezlerinin anormal salgılanmasını ve hiperkeratinleşmeyi simüle etmek için cilt üzerine yağların uygulanması veya cilt iltihabını akne oluşturmak üzere hızlandırmak için her ikisinin bir kombinasyonu 16,17,18,19. Bununla birlikte, kimyasal ajanların ve biyolojik ajanların kullanımı ve dozu, uygun bir akne modeli oluşturmak isteyen araştırmacıların kafasını karıştırabilecek önceki çalışmalar arasında farklılık göstermektedir. Bu çalışma, bileşik bir akne kemirgen modeli oluşturmak için kullanımı kolay ve etkili bir yöntem oluşturmayı ve akne vulgaris üzerinde çalışan araştırmacılar için bir model referans sağlamayı amaçlamıştır.
Bu protokol Pekin Çin Tıbbı Üniversitesi'nden etik onay almıştır (No.2023033103-1183). Bu protokolde on iki erkek Sprague-Dawley sıçanı (ağırlık, 208 g ± 5 g) kullanıldı ve dört gruba ayrıldı: NC grubu (n = 3), OA grubu (n = 3), C. acnes grubu (n = 3) ve OA + C. acnes grubu (n = 3).
1. Akne modelinin geliştirilmesi
2. Doku toplama ve analizi
3. İstatistiksel analiz
Kalınlık ve cilt görünümü
7. günden 21. güne kadar, OA grubundaki ve OA + C. acnes grubundaki kulaklar, NC ve C. acnes gruplarından önemli ölçüde daha kalındı. 25. günde, OA grubu, C. acnes grubu ve OA + C. acnes grubundaki kulaklar, NC grubundan anlamlı olarak daha kalındı (p < 0.05). Deney sırasında kulakların ortalama kalınlığı Şekil 2 ve Tablo 2'de gösterilmiştir.
7. günden 25. güne kadar, OA grubundaki ve OA + C. acnes grubundaki kulaklar, eritem, pullar ve komedonlar eşliğinde kalınlaştı ve sertleştirildi. Sıçanların zaman zaman kulaklarını kaşıdıkları ve bunun da kanamaya neden olduğu gözlemlendi. 25. günde, C. acnes grubunun ve OA + C. acnes grubunun kulaklarında papüller bulundu (Şekil 3).
Histopatoloji
Saç foliküllerinde parakeratoz ve hiperkeratoz gözlenirken, granüler tabaka ve spinöz tabakanın hipertrofisi ve OA grubu ve OA + C. acnes grubunun kulaklarında saç folikülü infundibulumunun genişlemesi gözlendi. C. acnes ve OA + C. acnes gruplarının dermisi, lenfositler ve nötrofiller dahil olmak üzere karışık inflamatuar hücre infiltrasyonu gösterdi. Ayrıca, dermis, C. acnes ve OA + C. acnes'de önemli bir eritrosit ekstravazasyonu ve apse varlığı sergiledi (Şekil 4). Şekil 5'te görüldüğü gibi, patolojik skorlamada C. acnes grubu ve OA grubunda NC grubuna göre artış saptandı ve skor OA + C. acnes grubunda NC ve OA gruplarına göre anlamlı olarak daha yüksekti (p < 0.05).
IHC (İHK)
Şekil 6'da gösterildiği gibi, TNF-α, C. acnes ve OA + C. acnes gruplarının dermisinde yüksek oranda eksprese edilmiştir.

Şekil 1: Patolojik skorların örnek görüntüleri. Enflamatuar hücreler kırmızı oklarla işaretlenmiştir. Puanlama ödevi için Tablo 1'e bakın. (A) Skor = 0, infundibulumda boynuz yok; (B) skor = 1, epitelyal hiperplazi ve şiddetli olmasa da foliküler kanalı şişiren yoğun, tutarlı bir boynuz birikimi; (C) skor = 1, foliküllerin etrafında az sayıda enflamatuar hücre; (D) skor = 2, dermisteki inflamatuar hücrelerin yaygın infiltrasyonu; (E) skor = 3, infundibulumu genişleten ve yağ kanallarına uzanan, klinik vakaların komedonlarına benzeyen yoğun boynuz birikimi; (F) infundibulum çevresinde potansiyel olarak papül veya püstül ile sonuçlanabilecek apselerin varlığı. Ölçek çubukları = 100 μm. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: 0. günden 25. güne kadar kulak kalınlığının değişen eğilimleri. NC grubu kırmızı çizgi ile, OA grubu mavi çizgi ile, C. acnes grubu yeşil çizgi ile ve OA ve C. acnes grubu sarı çizgi ile gösterilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: Kulakların brüt görünümü. Komedonlar ve papüller kırmızı oklarla gösterilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 4: Sıçan kulaklarının histolojisi. (▲) Hiperkeratoz; (■) parakeratoz; (•) saç folikülünün genişletilmiş infundibulumu; (♦) Enflamatuar hücrelerin infiltrasyonu. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 5: Patolojik skor. @, NC grubu ile C. acnes grubu arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark olduğunu gösterir; # NC grubu ile OA + C. acnes grubu arasında anlamlı bir fark olduğunu gösterir; * OA + C. acnes grubu ile OA grubu arasında anlamlı bir fark olduğunu gösterir (p < 0.05). Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 6: Sıçan kulaklarında TNF-α ekspresyonunun IHC görüntüleri. (♦) Enflamatuar hücrelerin infiltrasyonu. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
| Puan | Özellik -lerini | ||
| 0 | Komedojenik olmayan. (bkz. Şekil 1 A) | ||
| 1 | Epitelyal hiperplazi ve foliküler kanalı şişirmeye başlayan yoğun, tutarlı bir boynuz birikimi. (bkz. Şekil 1 B) | ||
| 1 | Özellikle foliküller veya yağ kanalları çevresinde az sayıda enflamatuar hücrenin varlığı. (bkz. Şekil 1 C) | ||
| 2 | Çok sayıda enflamatuar hücrenin yaygın infiltrasyonu. (bkz. Şekil 1 D) | ||
| 3 | Foliküler epitelin kayda değer hiperplazisi ile birlikte, infundibulumu genişleten ve yağ kanallarına uzanan yoğun boynuz birikiminin varlığı. (bkz. Şekil 1 E) | ||
| 3 | Apse varlığı. (bkz. Şekil 1 F) | ||
Tablo 1: Patolojik skor ataması. Örnek görüntüler Şekil 1'de gösterilmiştir.
| Saat | NC grubu (mm) | OA grubu (mm) | C. akne grubu (mm) | OA + C. acnes grubu (mm) |
| Gün 0 | 0.4000±0.0250 | 0,4167±0,0144 | 0.4500±0.0000 | 0,4667±0,0382 |
| 7. Gün | 0,5250±0,0661 | 0,7667±0,0878*▲ | 0.4500±0.0000 | 0.7917±0.0764*▲ |
| 14. Gün | 0,5083±0,0289 | 0.8167±0.1233*▲ | 0,6083±0,0382 | 0.9333±0.0804*▲ |
| 21. Gün | 0,5250±0,0433 | 1.0667±0.2241*▲ | 0,5583±0,0144 | 0.9417±0.0722*▲ |
| 25. Gün | 0.5750±0.0500 | 0,8250±0,1392* | 0,9500±0,1639* | 1,0583±0,0804* |
Tablo 2: Kulakların kalınlığı. Veriler ortalama ± standart sapma olarak görüntülenir. "*" sembolü, NC grubu ile karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı bir farkı gösterir; "▲" sembolü, C. acnes grubu ile karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı bir farkı gösterir (p < 0.05).
Bir akne modeli için metodoloji ve değerlendirme kriterleri net olmadığından, bu protokol akne üzerine çalışan araştırmacılar için bir referans sağlamayı amaçlamıştır. Fare kulağının küçük boyutu ve sırtta büyüyen tüylerin neden olduğu girişim, tüy dökücü krem ve tıraş makinesi kullanımı nedeniyle, sıçanın kulağı bir kemirgen akne modeli oluşturmak için daha iyi bir alternatif olabilir. Sıçanların arka derisinde sivilce modelini oluşturmaya çalıştık, ancak etki sıçan kulağında gözlemlenenler kadar iyi değildi.
Bazı araştırmacılar akne iltihabına neden olmak için yağ uygulamak veya mikrop enjekte etmek gibi yalnızca tek bir metodoloji benimsemektedir14,16. Bununla birlikte, çalışmalar, artan sebum salgısının tıkanmış foliküllerde C. acnes'in aşırı çoğalmasını teşvik edeceğini, C. acnes'in ise yağ bezlerinin anormal salgılanmasını uyardığını göstermiştir; İkisi arasındaki etkileşim akne iltihabını şiddetlendirebilir. Bu nedenle, yağlar ve C. acnes tarafından indüklenen bileşik model, akne10,21,22'nin klinik lezyonları ile daha tutarlı olabilir. Farklı deney gruplarındaki patolojik değişiklikleri objektif olarak değerlendirmek için, keratin birikimini ve bunun sonucunda kıl folikülü kanallarının genişlemesini ve epitel proliferasyonunu, dermisteki inflamatuar hücrelerin infiltrasyonunu ve hatta apsenin daha da gelişmesini içeren önceki araştırmalardan ilham alan bir skorlama sistemi tasarladık (Tablo 1 ve Şekil 1)16, 23. Bu skorlama yönteminin yanı sıra histopatolojik ve immünohistokimyasal (IHC) analizler kullanılarak, C. acnes ve oleik asidin kulaklara uygulanmasının daha belirgin dermal bozukluk ve inflamasyona yol açtığını bulduk. Bu bulgular, ılımlı insan akne vakalarında gözlenen semptomları yansıtır ve bu kompozit modelin akne gelişimini taklit etmedeki değerini vurgular (Şekil 4 ve Şekil 5)24.
Modeli daha iyi değerlendirmek için, yağ ve C. acnes uygulamadan önce kulakların kalınlığını kaydetmek gerekir. Kulağın dış ve iç kalınlığının farklı olduğunu göz önünde bulundurarak, sonuçların kulakların kalınlığını daha iyi temsil etmesini sağlamak için iki özel nokta kaydettik ve kulakları ölçerken iki operatör işbirliği yaptı. Kulağa oleik asit uygularken, oleik asidin akışkanlığının kulak kanalına kolayca akmasına ve fareleri tahriş etmesine dikkat edilmelidir; Bu nedenle, oleik asidin kulak kanalına girmesini önlemek için sıçanların başını eğmek gerekir.
Komedonlar 7. günde gözlendi ve lezyonlar deneyin sonuna kadar ağırlaşmaya devam etti. C. acnes ile stimülasyon akneyi etkileyen bir diğer önemli faktördür. C. acnes sadece yağ bezlerinde lipid sentezini teşvik etmekle kalmaz, aynı zamanda iltihaplı faktörleri indüklemek için saç folikülü etrafındaki iltihaplı hücreler ve dermisteki yağ bezleri ile reaksiyona girer; Bu, inflamatuar yanıtı daha da şiddetlendirir 6,25. Bu nedenle, iltihabı hızlandırmak için C. acnes'in intradermal enjeksiyonunu kullanıyoruz. Sıçanların kulaklarının son derece ince olduğu göz önüne alındığında, onları delmemek için mikro iğnelere ihtiyaç vardır. Uygun intradermal enjeksiyonu sağlamak için, iğne yaklaşık 1 mm derinlikte 10 ila 15 derecelik bir açıyla delinmelidir. Ek olarak, bir operatör intradermal enjeksiyonu gerçekleştirdiğinde, başka bir operatör kulakların delinmesini önlemek için farelerin başını sabitlemelidir. Kanamayı önlemek için, enjeksiyon bölgesi sıçanların yüzeysel kan damarlarından kaçınmalıdır. C. acnes enjekte edildikten sonra, kulaklar önemli ölçüde daha pürüzlü, daha kırmızı ve daha şiş ve papüllerle bulundu (Şekil 3).
Sebum / sebum bileşenlerinin ve C. acnes'in uygulamaları farklı deneylerde farklılık gösterir. Bazı araştırmacılar, C. acnes ile bir kez enjeksiyon yöntemini benimsedi ve daha sonra yedi gün boyunca sebum ile uygulama yaptı, bu da sıçanların sırtında apse, eritem ve sertleşmeye neden oldu19. Diğer bazı araştırmacılar 4 gün boyunca C. acnes enjekte ettiler ve farelerin kulaklarına 30 gün boyunca sebum sürdüler18. Birleşik bir standart yoktur, çünkü akne iltihabı sebum / sebum bileşenlerinin uygulanması, C. acnes'in aktivitesi ve konsantrasyonu ve model için dokular ile ilgilidir. Bu deneyde, oleik asidin sadece saç foliküllerinin keratinizasyonunu indüklemekle kalmayıp, epidermis iltihabını uyardığı, aynı zamanda C. acnes 6,7,8'in büyümesini de desteklediği göz önüne alındığında, sebumu simüle etmek için yapay sebum yerine oleik asit kullanıldı. Deneyde, oleik asit uygulamasından 7 gün sonra, sıçanların kulaklarında kızarıklık ve şişlik görüldü. 7. günden 14. güne kadar, sıçan kulakları pullar ve komedonlar göstermeye başladı. 15. günden 21. güne kadar komedonlar arttı, ancak başka akne semptomu gözlenmedi. 21. günde, 1 × 107 CFU C'yi intradermal olarak enjekte etmeye başladık. Acnes, önceki çalışmalarda belgelenen yaygın olarak kullanılan bir yaklaşım19.
İlk başta, etkiler açık değildi, ancak daha sonra, C enjekte edilen sıçanların kulaklarında papüller bulduk. sivilceler. Kulak kalınlığının gruplar arasında zaman içinde önemli bir değişiklik göstermediği göz önüne alındığında, deneyi 25. günde sonlandırmaya karar verdik (Şekil 2 ve Tablo 2). Bu protokolün hala bazı sınırlamaları vardır. Kulak bölgesinin küçük olması takip eden ilaç tedavisini etkileyebilir. C. acnes , aknenin patolojik sürecinde yer alan tek mikrobiyota değildir, bu nedenle klinik durumu taklit etmek için akneyi indüklemek için çeşitli bakteriler kullanmak daha iyi olabilir26.
Tüm yazarlar herhangi bir çıkar çatışması olmadığını beyan eder.
Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (No. 81974572 ve No.82274523) ve Pekin Çin Tıbbı Üniversitesi (No.202310026002) tarafından desteklenmiştir.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Anaaero göstergesi | Mitsubishi, Japonya | C-22 | |
| AnaeroPack | Mitsubishi, Japonya | C-11, C-41 | |
| Columbia kan agar plakası | BeNa Cuture Koleksiyonu, Çin | BNCC330605 | |
| Sabit sıcaklık inkübatörü | SHANGCHENG, Çin | 303-0 | |
| Pamuklu çubuk | HYNAUT, China | _ | |
| Cutibacterium acnes | BeNa Cuture Koleksiyonu, Çin | BNCC330605 | |
| Dako REAL EnVision Algılama Sistemi, Peroksidaz/DAB+, Tavşan/Fare | DAKO, Danimarka | K5007 | |
| tek kullanımlık steril enjeksiyon iğnesi | Zhejiang Oujian Tıbbi Cihaz, Çin | _ | |
| Elektronik ölçek | JINXUAN, Çin | A017 | |
| Elektronik sürmeli kumpas | Şarküteri, Çin | DL90150 | |
| Oleik asit (Analitik reaktif, AR) | Fangzheng, Çin | _ | |
| Sodyum klorür enjeksiyonu | CR Çift VİNÇ, Çin | Y2212241 | |
| SPSS İstatistik | IBM, ABD | 26.0 | |
| steril hipodermik şırıngalar | Shandong weigao grubu tıbbi polimer, Çin | _ | |
| TNF Alfa Monoklonal antikor | Proteintech Grubu, int, AMERİKA BİRZE DEVLETLERİ | 60291-1-lg |
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste