Für die Arzneimittelentwicklung werden Tiermodelle zur Prüfung der Wirksamkeit benötigt. Nach über 50 Jahren Entwicklung und Optimierung wird das Dextransulfat-Natriumsalz (DSS)-Modell für Colitis ulcerosa (UC) neben verschiedenen Tiermodellen häufig zur Untersuchung der Ätiologie und Pathogenese von entzündlichen Darmerkrankungen (IBD) eingesetzt.

Fig1. The development of the DSS ulcerative colitis model

Abbildung 1. Die Entwicklung des DSS-Colitis-ulcerosa-Modells

1. Merkmale des UC-Modells konstruiert von DSS

2. Vorteile des DSS UC-Modells

3. Beispiel für die Konstruktion eines DSS UC-Modells

4. Kriterien für die Modellerfolgsbewertung

5. Links zu dieser Ressource

6. Erfolgreiches Modellieren mit Yeasen DSS

7. FAQs

8. Produktbestellung

9. Veröffentlichte Artikel mit unseren Reagenzien

10. Grüße zum Lesen

1. Merkmale des UC-Modells konstruiert von DSS

Es können mehrere akute oder chronische Symptome einer Colitis ulcerosa auftreten, wie zum Beispiel Durchfall, schleimiger Stuhl, okkultes Blut im Stuhl, stark blutiger Stuhl, Gewichtsverlust, verminderte Aktivität und schlechte Fellfarbe bei unterschiedlichen DSS-Dosen.

Tabelle 1 Histologische Merkmale des DSS-Colitis-Modells

DSS-Colitis-Modellkategorie Modell einer akuten Kolitis Modell der chronischen Colitis
Histologische Veränderungen Kolonhyperämie, Ödeme, Verkürzung, Brüchigkeit, erhöhtes Gewicht-Längen-Verhältnis Deutlich verkürzter Dickdarm
Dickdarmgeschwüre unterschiedlichen Ausmaßes Schleimhautverdickung, Lymphadenopathie
Schleimhautödem, Verlust von Becherzellen, Kryptenschwellung und -zerstörung Becherzellverlust, Kryptenverlust
Unterschiedlich starke Infiltration der Schleimhaut und Submukosa mit Entzündungszellen, Epithelzellschäden Adenomatöse Polypen und tumorartige Veränderungen bei einer kleinen Anzahl von Tieren

2. Vorteile des DSS UC-Modells

👍 1. Die Protokolle sind einfach zu implementieren.

👍 2. Das DSS-UC-Modell ähnelt stark den menschlichen UC-Symptomen und weist eine hohe Wiederholbarkeit auf.

👍 3. Durch die Kontrolle der verabreichten DSS-Dosis können verschiedene charakteristische Symptome hervorgerufen werden, was für das DSS-UC-Modell einzigartig war.

👍 4. Das DSS-UC-Modell kann mit einer Vielzahl weit verbreiteter Modelltiere wie Mäusen, Ratten, Zebrafischen, Schweinen, Fruchtfliegen usw. erstellt werden.

👍 5. Das IBD-induzierte Colitis-assoziierte Krebsmodell (CAC) kann durch die kombinierte Verwendung von Azoxymethan (AOM) erstellt werden.

3. Beispiel für die Konstruktion eines DSS UC-Modells

3.1 Mausmodell(Klicken Sie hier für Details)

1) BALB/c-Mäuse, weiblich, 6–8 Wochen, 25 g;

2) Steriles Trinkwasser mit 3 % DSS und Filter mit 0.22 μm Membran;

3) DSS wurde 7 Tage lang verabreicht;

4) Entzündungen, wie z. B. Dickdarm Ödeme und Stauungen wurden nach der HE-Färbung beobachtet.

Abb. 2 HE-Färbungsergebnisse von DSS-Schnitten zur akuten Kolitis [1]

3.2 Zebrafisch-Modell(Klicken Sie hier für Details)

1) Zebrafischembryonen wurden aus natürlichem Laichen gewonnen und bis 1 Tag nach der Befruchtung (dpf) in einem Inkubator bei 28,5 °C in Umwälzwasser (60 μg/ml Instant-Meersalz) aufgezogen und bis zum 1. Tag nach der Befruchtung mit Methylenblau ergänzt;

2) Nach 1 dpf E3-Embryo-Kulturmedium ohne Methylenblau verwenden, um bis 3 dpf zu kultivieren;

3) Bereiten Sie eine 10%ige DSS-Aufbewahrungslösung mit E3-Medium vor;

4) DSS mit Kulturmedium auf die maximale nicht-letale Dosis verdünnen (Referenzkonzentration für DSS: 0,5 %).

5) Die Zebrafische wurden vom 3. bis zum 6. Tag nach der Paarung mit 0,5 % DSS behandelt und die Indizes beobachtet.

Fig.3 DSS induces an inflammatory response in zebrafish liver

Abb. 3 DSS induziert eine Entzündungsreaktion in der Zebrafischleber [2]


3.3 Schweinemodell(Klicken Sie hier für Details)

1) Yorkshire-Ferkel im Alter von 4-5 Tage;

2) DSS-Dosis: 1,25 g/kg, orale Einnahme über 5 Tage;

3) Es wurde eine erhöhte D-Mannitol-Aufnahmerate beobachtet.

Abb. 4 Die durch DSS induzierte D-Mannitol-Konzentration bei Ferkeln war höher als in der Kontrollgruppe [3]


3.4 Drosophila-Modell(Klicken Sie hier für Details)

1) Drosophila, weiblich, 5-10 Tage;

2) Fütterung Medium wurde mit 5%iger Saccharoselösung, enthaltend 3% DSS und 25 μg/mL, hergestellt Bleomycin;

3) Drosophila wurde drei Tage lang bei 29 °C kultiviert, wobei die Kulturflasche täglich gewechselt wurde.

4) DSS induzierte die Proliferation von ISC-Vorläuferzellen und hatte eine tödliche Wirkung auf Drosophila.

Abb. 5 DSS induziert die Proliferation von ISC-Vorläuferzellen in Drosophila [4].


3.5 Kolitis-assoziierter Krebs(Klicken Sie hier für Details)

1) BALB/c-Mäuse, männlich, 7 Wochen alt;

2) Am ersten Tag werden die Mäuse gewogen und markiert. Den Mäusen wird intraperitoneal eine 10 mg/kg AOM-Lösung injiziert.

3) Füllen Sie die Tränke der Mäusekäfige mit Wasser. Rechnen Sie mit 7-10 ml Wasser pro Maus und Tag. Fütterung für eine Woche.

4) Ersetzen Sie das Trinkwasser eine Woche lang durch 2,5 % DSS.

5) Zwei Wochen lang mit normalem Trinkwasser füttern;

6) Wiederholen Sie die Schritte 3–4 dreimal.

Fig.6 Schematic diagram of CAC induced by AOM/DSS [5] .

Abb. 6 Schematische Darstellung des durch AOM/DSS induzierten CAC [5] .

4. Kriterien für die Erfolgsbewertung der Modellierung

4.1 Krankheitsaktivitätsindex (DAI-Score)

Das Modell wurde anhand mehrerer Parameter ausgewertet, darunter Körpergewicht, Stuhlviskosität und okkultes Blut, wodurch der Gesamt-DAI generiert wurde.

Tabelle 2 DAI-Bewertungsregeln

Punktzahl

Prozent Gewichtsverlust

Stuhlkonsistenz

okkultes Blut im Stuhl

0

0

Normal

Negativ

1

1-5%

Weicher Stuhl

Hellblau

2

5-10%

Schleimiger Stuhl

Blau

3

10-20%

Weicher Stuhl

Dunkelblau

4

>20 %

\

Ekliger blutiger Stuhl


4.2 Histologischer Veränderungsscore

Die Bewertungen der oben genannten Indikatoren basieren auf den histologischen Veränderungen (ohne Lymphknotenbildung) im akuten Kolitis-Modell. Das verwendete HE-Färbereagenz trägt die Kat.-Nr. 60524ES60.

Tabelle 3 Histologischer Veränderungsscore

Wundes Geschwür

Geschwür(e)

Epichanges entzündliche

Entzündliches Infiltrat

Lymphknoten

0

0

Normal

Keiner

keiner

1

1

Verlust von Becherzellen

Pericrypt-Infiltration

1

2

2

Verlust von Becherzellen

Infiltration der Muskelschleimhaut

2

3

3

Kryptalöschung

Allgemeine Infiltration der Schleimhaut der Muskulatur, Verdickung der Schleimhaut

3

4

>3

Ausgedehnter Kryptenverlust oder polypoide Regeneration

Submukosa-Invasion

>


4.3 Doppelpunkt Länge

Die verkürzte Dickdarmlänge war ein offensichtlicher Phänotyp für das Modell der chronischen Kolitis, während am Tag 8 ähnliche Veränderungen für das Modell der akuten Kolitis festgestellt werden können.

4.4 Zusammenfassung

Für die Verwendung des DSS UC-Tiermodells mit entsprechender Kontrolle werden Vorversuche empfohlen. Mindestanforderungen sind 8–10 Tiere pro Gruppe. Der DAI ist das Kriterium zur Bewertung der Ergebnisse einer Vorstudie.

5. Links zu dieser Ressource

[1]Xiaona Gao, et al. Journal of Nutritional Biochemistry 83 (2020) 108438.
[2]Jing Ma, et al. Aquakultur und Fischerei (2021) 548–557.
[3]Connie J. Kim, et al. Journal of Nutritional Biochemistry 21 (2010) 468–475.
[4]Fangfang Ren et al.PNAS.2010.107 (49) 21064-21069.
[5]Jia-Rong Huang, et al.Frontiers in Pharmacology.2020.11:586885.

6. Erfolgreiches Modellieren mit Yeasen DSS

Erfolgreiche Modelle für akute Colitis werden erstellt mit Yeasen DSS (Kat.-Nr. 60316ES, MW: 36000–50000) in 7 Tagen mit ausgeprägtem Phänotyp, wie in der folgenden Tabelle gezeigt.

Tabelle 4 Konstruktion verschiedener Enteritis-Modelle mit DSS

Modell

Modellierungsbeispiele

Modellierungsplan

Modellierungsergebnisse

Nutzen Sie die Auswertung

Akute Kolitis

BALB/c Mäuse, weiblich, 6-8 Wochen, 25 g

3 %–5 % der DSS trinken 7 Tage hintereinander nach Belieben

Tag 5 erschien, die Länge des Dickdarms war verkürzt, HE-Färbung, und die Entzündung war offensichtlich

Die Formgeschwindigkeit ist hoch und die Zeit kurz. Im Einklang mit den Eigenschaften des akuten Colitis-Modells

C57BL/6 Mäuse, männlich, 8 Wochen, 20 g

3–5 % DSS durch Schlundsonde, kontinuierliche Verabreichung

Tag 5 tritt auf, Dickdarmverkürzung, Gewichtsverlust, Blut im Stuhl, Durchfall

Hohe Schimmelrate und kurze Dauer. Im Einklang mit den Merkmalen des akuten Colitis-Modells

Chronische Kolitis

C57BL/6 Maus, männlich, 8 Wochen, 22 g

1-2 % DSS durch Schlundsonde, kontinuierliche Verabreichung

Tag 40 erscheint, Dickdarmverkürzung, Gewichtsverlust, Blut im Stuhl, Durchfall

Hohe Formungsrate. Im Einklang mit den Merkmalen des chronischen Colitis-Modells

Dickdarmkrebs

C57BL/6 Maus, männlich, 8 Wochen, 21 g

1%-2% DSS ad libitum für 5 Tage für 3 Wochen

14 Wochen mit verkürzter Dickdarmlänge, Gewichtsverlust, HE-Färbung und offensichtlicher Entzündung

Hohe Formungsrate. Im Einklang mit den Eigenschaften des Dickdarmkrebsmodells

7. FAQs

Unabhängig vom Modell der akuten oder chronischen DSS-Colitis hängen Schwere und Erfolg der Enteritis von der Mausart (unterschiedlicher genetischer Hintergrund), der DSS-Konzentration und dem Dosierungszyklus ab.


Tabelle 5 Häufige Probleme der DSS-Colitis-Modellierung

Mögliche Probleme

Mögliche Ursache

Lösungsvorschlag

Hohe Sterblichkeit bei Mäusen

DSS-Konzentration zu hoch

Verringern Sie die Konzentration des verabreichten DSS

Mäuse ohne oder mit geringen Symptomen einer Enteritis

DSS-Konzentration zu niedrig

Erhöhen Sie die DSS-Dosierungskonzentration; verkürzen Sie das Zyklusintervall (10–14 Tage).

In derselben Gruppe von Mäusen variieren die Symptome einer Enteritis stark

Flaschenverschluss verstopft

Kontrollieren Sie täglich die Mäusetrinkflasche

8. Produktbestellung:

Heißverkauftes Produkt benötigt nur 1/3 des Preises von M* mit der gleichen Effizienz und wir halten einen großen Lagerbestand vor.

Tabelle 6 Produktreihenfolge

Produktname Kat.-Nr. Größe

ColitCareTM Dextransulfat-Natriumsalz (DSS), Colitis-Qualität, MW: 36000–50000

60316ES25 25 g
60316ES60 100 g
60316ES76 500 g
60316ES80 1 kg

9. Veröffentlichte Artikel mit unseren Reagenzien:

2024

[1]Zhong D, Jin K, Wang R, et al. Mikroalgenbasiertes Hydrogel für entzündliche Darmerkrankungen und die damit verbundenen Angstzustände und Depressionen. Adv Mater. 2024 Jan 26:e2312275. doi: 10.1002/adma.202312275. IF=29,4

[2] Zhang Y, Di S, Ji X, Wu J, Meng J, Gao J, Shao X, Shi S, Wang G, Qiu J, Zhang Z, Hua C, Zhang Z, Chen S, Zhang L, Zhu SJ. Dubosiella newyorkensis moduliert immun Toleranz In Kolitis über Die L-Lysin-aktiviert AhR-IDO1-Kyn Weg. Nat Kommun. 2024 Februar 13;15(1):1333. doi: 10.1038/s41467-024-45636-x. WENN= 16,6

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Vor 2020

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[2] Kim CJ, Kovacs-Nolan JA, Yang C, Archbold T, Fan MZ, Mine Y. L-Tryptophan zeigt eine therapeutische Funktion in einem Schweinemodell einer durch Dextran-Natriumsulfat (DSS) induzierten Kolitis. J Nutr Biochem . 2010 Jun;21(6):468-75. WENN=6,048
[3] Karpowicz, P., Perez, J. & Perrimon, N.,. Der Hippo-Tumorsuppressor-Signalweg reguliert die Regeneration intestinaler Stammzellen. Development (Cambridge, England), 2010,137(24), S.4135–4145. IF=6,868
[4] Fan H, Chen W, Zhu J, et al. Toosendanin lindert Dextransulfat-Natrium-induzierte Kolitis durch Hemmung der M1-Makrophagenpolarisation und Regulierung der NLRP3-Inflflammasom- und Nrf2/HO-1-Signalgebung[J]. International Immunopharmacology, 2019, 76: 105909. IF=3,943

Grüße zum Lesen

Etablierung eines durch Azoxymethan (AOM) und Dextransulfat-Natrium (DSS) induzierten Colitis-assoziierten Krebsmodells

Das Protokoll der Colitis ulcerosa Zebrafisch-Modellierung unter Verwendung von Dextran-Natriumsulfat (DSS)

Das Protokoll zur Modellierung von Colitis ulcerosa bei Drosophila unter Verwendung von Dextran-Natriumsulfat (DSS)

Das Protokoll der Ferkelmodellierung bei Colitis ulcerosa unter Verwendung von Dextran-Natriumsulfat (DSS)

Anfrage