——急性肠炎动物模型和慢性肠炎动物模型
一、建模背景——dss造模发展历程
现如今，有多种动物实验模型被广泛用于研究炎症性肠炎（inflammatory bowel disease, ibd）的病因、发病机制及测试新开发药物药效等，尤其以葡聚糖硫酸钠盐（dextran sulfate sodium salt,dss）结肠炎（ulcerative colitis,uc）模型应用最广。溃疡性结肠炎动物模型发展历程见图1。
图-1 dss溃疡病结肠炎模型发展历程
二、dss溃疡性结肠炎模型的特点
本实验模型使用小鼠、大鼠、仓鼠、豚鼠或猪、兔等动物均可造模，通过给予动物自由饮用不同浓度的dss水溶液，根据用药时间及用药周期可制成急性和慢性两种结肠炎模型。该模型症状表现与人类uc极为相似，主要表现为腹泻、黏液样便、粪便潜血、肉眼血便、重量减轻、活动度减少，毛色变差等。急性期结肠炎模型和慢性期结肠炎模型组织学改变见表-1。
表-1 dss结肠炎模型组织学特征
dss结肠炎模型类别
急性期结肠炎模型
慢性期结肠炎模型
组织学改变
结肠充血、水肿、变短、变脆、重量长度比增加
结肠明显缩短
出现不同程度的结肠溃疡
粘膜增厚、淋巴结肿大
黏膜水肿、杯状细胞缺失、隐窝肿胀破坏
杯状细胞缺失、隐窝缺失
黏膜和黏膜下层出现不同程度的炎症细胞浸润，上皮细胞损伤
小部分动物出现腺瘤性xi肉、肿瘤样改变
三、 dss溃疡性结肠炎模型的优势
本实验模型具有诸多优势：
①与人uc极度相似，如症状表现及组织学改变。因此该模型可用于研究急性结肠炎、慢性结肠炎的发生发展机制，也可用于药物的药效研究等，为人uc的实验研究提供借鉴。
②采用自由饮用dss水溶液的方法建立动物模型，简单易行；模型成功率高，实验重复性强。且造价较低。
③用不同的dss溶液浓度、给药时间和给药频率，可制成急性和慢性两种结肠炎模型。模型持续时间长，体现了急性向慢性转化的动态过程，解决了uc的慢性化和维持问题，这是以前许多模型无法比拟的。
④已成功在多种属动物中成功造模。
⑤联合氧化偶氮甲烷 (azoxymethane, aom)用药，可用于诱发结肠炎相关性癌症 (colitis associated cancer, cac) 动物模型，成功模拟ibd诱发cac的过程。
四、dss溃疡性结肠炎模型的建模（以小鼠动物模型为例说明）
实验候选动物：c57bl/6或balb/c，雌性，6-8周。每组至少8-10只小鼠。
造模试剂：dss，mw 36000-50000，含硫量16-20%。
dss浓度：急性期模型通常为3-5%，慢性期模型通常为1-3%；可根据实验需求及动物类型摸索浓度。该浓度为质量体积比，使用饮用水配置后，过滤除菌。
1. 急性dss结肠炎模型
day1：称重并标记各组c57bl/6小鼠。待造模小鼠饮用3-5% dss水溶液，未处理组小鼠饮用正常水。
day3：给予待造模小鼠更换新鲜3-5%dss饮用水。
day5：给予待造模小鼠更换新鲜3-5%dss饮用水。
day8：给予待造模小鼠更换新鲜不含dss的饮用水。
2. 慢性dss结肠炎模型
day1：称重并标记各组c57bl/6小鼠。待造模小鼠饮用1-3% dss水溶液，未处理组小鼠饮用正常水。
day3：给予待造模小鼠更换新鲜1-3%dss饮用水。
day5：给予待造模小鼠更换新鲜1-3%dss饮用水。
day8：给予待造模小鼠更换新鲜不含dss的饮用水。
day22-day26：重复day1-day5操作。
day29：给予待造模小鼠更换新鲜不含dss的饮用水。
day43-day47：重复day1-day5操作。
day50：给予待造模小鼠更换新鲜不含dss的饮用水。
图-2 dss uc model
3.如何评价造模是否成功？
1）. 疾病活跃指数评分 disease activity index, dai score
从三个方面进行评估打分，分别为体重、粪便粘稠度、粪便潜血等指标，评分细则见表-3。其中，粪便潜血测试可使用尿粪隐血检测试剂盒 （联苯胺法）（yeasen,60403es60）。dai评分为三个指标之和。
表-3 dai评分细则
评分
体重下降百分比
粪便粘稠度
粪便潜血
0
0
正常
阴性
1
1-5%
软便
浅蓝
2
5-10%
黏液样便
蓝色
3
10-20%
稀液状便
深蓝
4
＞20%
肉眼血便
2). 组织学变化评分
a) 溃疡形成个数：无—0，1个溃疡—1,2个溃疡—2，3个溃疡—3，＞3个溃疡—4
b) 上皮细胞变化：正常—0，杯状细胞缺失—1，杯状细胞大面积缺失—2，隐窝缺失—3，隐窝大面积缺失或息肉状再生—4
c) 炎症浸润：无—0，隐窝周围浸润—1，黏膜肌层出现浸润—2，黏膜肌层普遍浸润，黏膜增厚—3，黏膜下层浸润—4
d) 淋巴结形成：无—0，1个淋巴结—1,2个淋巴结—2，3个淋巴结—3，＞3个溃疡—4
组织学变化评分为上述各指标之和，在急性结肠炎模型中淋巴结形成不做评分。组织学分析的标准方法为he染色（yeasen, 60524es60）。
图-3 dss溃疡性结肠炎组织学变化模拟图
3). 结肠长度
急性结肠炎模型中，第8天可检测到结肠长度缩短；慢性结肠炎模型中，结肠长度缩短更加明显。
4). 总结
dss uc动物模型构建应先进行预实验，摸索建模条件，建议预实验每组小鼠8-10只，并设立对照组。通常出现体重减轻、稀便、腹泻、血便或粪便潜血、溃疡可视为dss药物有效，造模成功。
五、建模成功数据及案例分享
目前翊圣葡聚糖硫酸钠盐（dss）已在市场广泛应用，并取得良好成果。在建模过程中，小鼠的品系以及dss产品的用药量，可能也是导致建模成功的关键之处，且发现成模时间主要集中在7天左右，效果十分显著。通过对客户实验方案的了解以及数据反馈，将其汇总并分享，详细见下表-4。
表-4 dss建模成功数据
物种
性别
dss
浓度
给药方 式
成模时 间
症状
成模率
小鼠balb/c
雌
3%-5%
自饮
3天
结肠长度缩短、he染色，炎症明显
时短成模高
小鼠c57bl/6
雌
3%-5%
自饮
4天
体重下降、便血、拉稀
时短成模高
小鼠c57bl/6
雄
3%-5%
自饮
7天
体重下降、便血、he染色，炎症明显
时短成模高
小鼠c57bl/6
雌
3%-5%
自饮
6-7天
结肠长度缩短、he染色，炎症明显
时短成模高
小鼠c57bl/6
雄
3%-5%
自饮
10天
体重下降、便血、拉稀
时短成模高
小鼠balb/c
雌
3%-5%
自饮
30天
体重下降、便血、拉稀、结肠长度缩短
时短成模高
大鼠
雄
3%-5%
自饮
5-7天
拉稀、结肠长度缩短、he染色炎症明显
成模率中等
dss结肠炎模型建模成功标准主要从体重、粪便粘稠度、粪便潜血、结肠变化等指标来判断，下图5为大家展示了两组建模成功的结肠切片he染色：
示例一
对照组 dss处理组
示例二
对照组 dss处理组
图-4 结肠切片he染色
六、faq
无论急性dss结肠炎模型还是慢性dss结肠炎模型，肠炎严重程度与成功与否均与小鼠种属（不同基因背景）、dss浓度、给药周期等相关。常见问题见下表-5。
表-5 dss结肠炎造模常见问题
可能的问题
可能的原因
建议解决办法
小鼠致死率高
dss浓度太高
降低dss给药浓度
小鼠无肠炎症状或低肠炎症状
dss浓度太低
升高dss给药浓度；减少循环间隔时间（10-14天）
同一组小鼠，肠炎症状差异大
瓶盖堵塞
每天检查小鼠饮水瓶
七、相关产品
产品名称
货号
规格
价格（元）
dextran sulfate sodium salt（dss）结肠炎建模用葡聚糖硫酸钠盐 mw:36000~50000
60316es25/60/76/80
25/100/500/1000g
753/1953/7353/13853
urine fecal occult blood test kit 尿粪隐血检测试剂盒 （联苯胺法）
60403es60
100 t
288
hematoxylin and eosin staining kit 苏木素伊红（h&e）染色试剂盒
60524es60
2×100 ml
358
八、相关专题
多研究用途的葡聚糖硫酸 dextran sulfate sodium salt
不同分子量的葡聚糖dextran
hb190930
上海翊圣生物科技有限公司