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DSS诱导的猫炎症性肠病模型的建立方法

炎症性肠病(Inflammatory Bowel Disease, IBD)是一种涉及复杂免疫反应和肠道菌群失衡的慢性疾病。其病理特征包括肠黏膜的慢性炎症、组织损伤以及肠道功能障碍。在研究人类IBD的过程中,动物模型的建立成为研究疾病机制和探索新型治疗方法的重要工具。尽管小鼠模型在IBD研究中广泛应用,但猫因其胃肠解剖结构和免疫特性更接近人类,是研究IBD病理机制的理想模型动物。本文将详细介绍如何利用右旋糖酐硫酸钠(DSS)建立猫IBD模型,从实验设计、操作步骤到评估指标,提供规范的操作指南。


材料与方法

1. 实验动物与分组

  • 实验对象:选用短毛家猫,体重接近,健康状态良好,适应性饲养一周后开始实验。
  • 分组:实验分为以下三组:
    • 对照组(C组):正常饮用水。
    • DSS诱导组(D组):饮用含3%DSS的溶液。
    • 治疗组(根据研究目的可加入,例如DSS+MSC)。

2. DSS诱导的模型构建

  • DSS处理周期
    • 使用3%的DSS溶液诱导IBD样结肠炎,每次连续饮用7天,随后一周普通饮水,形成周期性暴露。整个实验周期持续4周。
    • DSS溶液应每日新鲜配置,使用优质水以确保实验条件一致。
  • 饮水管理:确保所有实验动物自由饮用溶液,但需密切监控每日饮用量。

3. 日常监测与记录

  • 体重监测:每2-3天测量一次体重,评估因DSS导致的体重变化。
  • 粪便评分:每日观察粪便外观并评分(评分标准:0为正常,1为软便,2为水样便,3为带血水样便)。此指标可反映炎症严重程度和疾病进展。

模型评估方法

1. 磁共振成像(MRI)

  • 准备工作:实验结束后,所有猫禁食12小时以减少肠内容物干扰。使用异氟醚维持全身麻醉,并进行生命体征监测。
  • 扫描参数:采用1.5特斯拉磁共振扫描仪,进行横断面T2加权成像,评估结肠壁厚度和炎症程度。MRI可提供精确的结肠结构变化数据。

2. 内窥镜检查

  • 操作过程:猫经麻醉后,用柔性视频内窥镜检查结肠黏膜情况。插入内窥镜前,可用温盐水灌肠清理肠内容物,确保视野清晰。
  • 观察指标:记录结肠黏膜的溃疡、出血及炎症情况,并采集可疑病灶部位的组织活检。

3. 组织学分析

  • 组织采样:通过手术取下结肠组织,固定在4%多聚甲醛溶液中24小时,石蜡包埋并切片。
  • 染色方法:HE染色用于观察组织结构,评估黏膜损伤和炎症细胞浸润程度。

4. 炎症标志物检测

  • 血清检测:采集血液样本,使用ELISA试剂盒检测IL-1β、TNF-α和IL-6的水平。这些促炎细胞因子是衡量炎症活动性的关键指标。

5. 肠道菌群分析

  • 样本处理:收集粪便样本,利用16S rDNA测序技术分析肠道菌群的α多样性(物种丰富度)和β多样性(群落组成差异)。
  • 数据分析:通过群落热图和主成分分析(PCA),评估菌群的变化及其与炎症的相关性。

总结

通过周期性DSS处理,能够成功建立再现IBD关键病理特征的猫炎症性肠病模型。该模型表现出显著的体重下降、粪便异常、结肠壁增厚及黏膜损伤,具有良好的稳定性和可重复性。结合MRI、内窥镜和组织学分析,可全面评估模型的病理状态,为研究IBD机制及开发新型治疗策略提供了可靠平台。此外,该模型的构建方法简单高效,可在更大范围内推广应用以支持相关研究。

参考文献:

Mesenchymal stem cells: a novel therapeutic approach for feline inflammatory bowel disease