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炎症性肠病(IBD)模型
- 分类:非肿瘤模型及药效评价平台
- 发布时间:2024-07-05 15:38:18
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炎症性肠炎(Inflammatory Bowel Disease, IBD)是一组慢性、复发性肠道炎症性疾病,主要包括溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis, UC)和克罗恩病(Crohn's Disease, CD)。为满足临床前对该疾病的病因、发病机制及新开发药物药效等研究,目前已有多种动物模型被广泛应用,如化学诱导模型,自发性模型,基因改造模型和过继性T细胞转移模型等。其中葡聚糖硫酸钠(Dextran Sulfate Sodium Salt,DSS)诱导的动物模型是使用最广泛的化学诱导IBD模型。DSS可损伤结肠上皮细胞的紧密连接和基底膜,从而增加肠道渗透性,导致肠道菌群和其他抗原进入黏膜下层和体循环,激活免疫炎症反应,诱导结肠炎症状。动物表现出腹痛、腹泻、便血、体重减轻、疲劳等临床症状。优点是操作简单,成功率高,重复性好,其症状和组织学改变均与人类临床溃疡性结肠炎类似,且可以通过给予动物自由饮用不同浓度的DSS水溶液,制成急性和慢性两种结肠炎模型,是研究UC发病机制和药物疗效较为理想的模型。
创模生物在C57BL/6J小鼠上建立了稳定的DSS诱导的IBD疾病模型,可用于溃疡性结肠炎的临床前研究和药效评价。
- Case:DSS诱导的IBD小鼠疾病模型用于评价环孢菌素A(Ciclosporin A, CsA)的药效
一、预防性给药
造模和药效评价过程:
评价指标:
1、体重
每天一次记录体重变化
2、疾病活动指数(DAI)评分
DAI=(体重下降分数+大便性状分数+便血分数)/3。1)体重下降分数:体重下降百分率(体重不变为0,1-5为1分,5-10为2分,10-20为3分,大于20为4分);2)大便性状分数:大便黏稠度(正常为0,软便为1分,黏液样便为2分,稀液状便为3分);3)便血分数:大便出血(正常0分,隐血指示剂浅蓝为1分,隐血指示剂蓝色为2分,隐血指示剂深蓝为3分,肉眼血便为4分)。
DAI可以对小鼠发病情况进行量化分析。每天1次对小鼠进行DAI打分。
3、结肠长度
实验结束时,测量结肠长度。
4、直观肠粘膜损伤(CMDI)评分
实验结束,对小鼠进行CMDI评分。 CMDI评分标准:无损伤为0分;轻度充血,水肿,表面光滑,无糜烂或溃疡为1分;充血水肿,黏膜粗糙呈颗粒状,有糜烂或肠粘连为2分;高度充血水肿,黏膜表面有坏死及溃疡形成,溃疡最大纵径小于1.0cm,肠壁增厚或表面有坏死及炎症为3分;在3分基础上溃疡最大纵径大于1.0 cm或全肠壁坏死为4分。
5、病理检测
实验结束后,摘取结肠组织,进行HE染色,病理检查。
G1 Vehicle 肠粘膜固有层散在少量淋巴细胞,并见少量游离状中性粒细胞。
G5-DSS 肠粘膜局灶溃疡形成,可见炎性渗出物及肉芽组织增生,并见较多炎细胞(其中见较多嗜酸性粒细胞、淋巴细胞、中性粒细胞、组织细胞等)及淋巴小结。
G3 DSS+CsA 肠粘膜固有层散在少量淋巴细胞,并见少量游离胰腺组织。
总结:实验数据显示,造模组(G2 DSS)相对于未造模组(G1 Vehicle),动物体重有所下降,且DAI和CMDI评分明显升高,Day7检测到结肠长度明显缩短;溃疡形成可见炎性渗出物及肉芽组织增生,有较多炎细胞浸润及淋巴小结。给药组(G3 DSS+CsA)的动物体重变化不明显;DAI和CMDI评分略有升高;Day7检测到结肠长度缩短,但缩短程度小于造模组(G2 DSS);病理结果显示结肠症状显著缓解,与未造模组(G1-Vehicle)病理结构相似。这表明DSS诱导C57BL/6小鼠炎症性肠炎疾病模型造模成功,CsA预防性治疗方案对DSS诱导C57BL/6小鼠炎症性肠炎疾病模型的临床症状显著缓解。
二、治疗性给药
造模和药效评价过程:
评价指标:
1、体重
每天一次记录体重变化
2、疾病活动指数(DAI)评分
实验结束时,对小鼠进行DAI打分。
3、结肠长度
实验结束时,测量结肠长度。
4、直观肠粘膜损伤(CMDI)评分
实验结束,对小鼠进行CMDI评分。
5、病理检测
实验结束后,摘取结肠组织,进行HE染色,病理检查。
G1 Vehicle 肠粘膜固有层散在少量淋巴细胞,并见少量游离状中性粒细胞。
G4 DSS 肠粘膜局部明显变薄,此区固有层未见大肠腺,可见稍多炎细胞(淋巴细胞、嗜酸性粒细胞等),另见灶性粘膜缺失,此区未见明显炎反应及肉芽组织(考虑为人工假象),另见淋巴小结。
G2 DSS→CsA 肠粘膜局部溃疡形成,可见炎性渗出物及肉芽组织增生,并见大量炎细胞(其中见大量中性粒细胞、淋巴细胞、组织细胞等)及淋巴小结,部分腺上皮示增生性改变,部分腺上皮示低级别上皮内瘤变。
总结:实验数据显示,造模组(G4 DSS)相对于未造模组(G1 Vehicle),动物在造模过程中持续下降,Day7停止DSS刺激后,体重有所恢复;Day13 DAI评分也明显低于Day7;Day13与预防性给药实验中的造模组(G5 DSS)的Day7相比,结肠长度有所增长,CMDI评分略降低(不排除个体差异);病理结果显示有大量炎细胞浸润,肠粘膜变薄,溃疡形成。给药组(G2 DSS→CsA)的动物体重在造模过程中持续下降,Day7停止DSS刺激并连续给药后,体重有所恢复,恢复程度大于造模组(G4 DSS);Day13 DAI评分也明显低于Day7,Day13比预防性给药实验中给药组(G3 DSS+CsA)的Day7 结肠长度有所增长,CMDI评分略高;病理结果显示与造相似,但也显示出部分腺上皮增生修复性改变。这表明CsA治疗性给药方案对DSS诱导C57BL/6小鼠炎症性肠炎疾病模型的体重减轻有所缓解,其他临床症状如粪便粘稠度、便血情况、结肠长度和肠粘膜损伤程度,给药组对比造模组没有表现出明显的缓解,两组在Day7~13症状有所缓解主要依赖于停止DSS刺激。
综上所述,CsA在DSS诱导的IBD小鼠疾病模型有一定的药效,但预防性给药效果更好。
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