炎症性肠病(IBD)是一类主要影响消化系统的慢性炎症性疾病,其中克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)是最为常见的两种类型。DSS(硫酸葡聚糖钠盐)诱导的结肠炎模型因其高度模拟人类UC的特征而广受青睐,该模型能够精准重现临床病理特征(如结肠缩短、隐窝损伤及杯状细胞减少),且操作简单,重复性良好。在体内实验中,通过给予动物饮水中含3-5% DSS,持续5-7天即可建立模型,无需手术或基因改造。此外,体外研究可以从UC患者的结肠样本中分离成纤维细胞,重编程为诱导多能干细胞(iPSCs),并进一步分化为类器官模型 iHUCOs。
一、体内溃疡性结肠炎(UC)模型
此模型通过DSS破坏肠道屏障以诱发炎症,结合IGF2干预可以验证其保护作用,适用于探讨UC的病理机制及药物筛选。
1. 实验设计
- 实验动物:野生型C57BL/6J小鼠
- UC造模方法:
- 小鼠在光照(12小时光/暗循环)和温度(22±0.5℃)可控的环境中饲养,自由进食和饮水。
- 适应一周后,小鼠饮用含有5%(w/v)DSS的水溶液7天以建立结肠炎模型,对照组则饮用无菌水。
- 评价指标:结肠缩短+体重下降+DAI评分≥3分;组织学验证炎症浸润、隐窝损伤及杯状细胞减少;分子标志物分析包括MPO活性升高及促炎因子(IL-1β/TNF-α/IL-6)上调。
2. 多维度评估
该模型通过肠道病理、行为学及分子机制等多维度指标综合评估UC及其神经精神并发症,有助于研究肠-脑互作及潜在治疗靶点。
实验动物
8周龄雄性C57BL/6J小鼠。
UC造模方法
- 小鼠在光照(12小时光/暗循环)和温度(22±2℃)可控的房间内,自由饮食和饮水。
- 适应一周后,通过自由饮用含4%(w/v)DSS的水溶液7天以构建结肠炎模型,设定对照组、模型组及治疗组以比较不同处理效果。
评价指标
- 结肠病理变化:炎症评分升高、杯状细胞数量减少、结肠缩短。
- 行为学异常:静止时间延长,探索行为减少。
- 分子验证:结肠M1巨噬细胞标志物上调,M2下调,同时检测海马DNA损伤及cGAS-STING通路激活。
二、体外人溃疡性结肠炎类器官(iHUCOs)模型
该模型通过从UC患者手术标本中分离结肠成纤维细胞,重编程为iPSCs并进一步分化为肠道类器官,模拟UC的复杂微环境。
1. 细胞来源
从UC患者的手术样本中提取结肠成纤维细胞。
2. UC造模方法
- 重编程为iPSCs:采用CytoTune-IPS重编程试剂盒进行转化。
- 分化为肠道类器官:在含有Activin A的培养基中分化为定型内胚层,并进一步诱导形成肠道球体,最后培养形成iHUCOs。
3. 模型特征
该模型成功再现UC患者特异性的遗传背景和病理特征,并包含上皮和间质细胞区室。
4. 评价指标
iHUCOs的成功评价依赖于其病理特征的复现能力、功能模拟及治疗响应性,包括屏障功能异常及分子机制的验证。
在临床研究和新疗法开发中,溃疡性结肠炎模型的应用正极大推动着相关研究的深入,尊龙凯时致力于提供创新的生物医药解决方案,成为您探索这一领域的理想合作伙伴。