牛AA淀粉样变性在种间经口传播中的物种屏障:小鼠模型研究

Species-barrier on the cross-species oral transmission of bovine AA amyloidosis in mice.

作者信息Susumu Iwaide, Naoki Ujike, Kyoko Kobayashi, Yukiko Sassa, Tomoaki Murakami
PMID33907055
发布时间2021-07-10
DOI10.1292/jvms.20-0713

实验完整度

研究包含体内和体外实验,分别评估了牛AA的AEF活性、在PP的吸收及向其他器官的转运,并设置了α-syn作为对比材料;但缺乏直接的机制验证和吸收过程的功能阻断实验。

主要模型

C3H/HeN小鼠模型 ICR小鼠模型 ddY小鼠模型 小鼠Peyer's patches外植体

重点核对

小鼠品系和数量:C3H/HeN、ICR、ddY,实验1和2各30只C3H/HeN,实验3用ddY和ICR,实验4用ICR 牛AA淀粉样纤维的制备:水提法,浓度2.72 mg/ml,使用前超声处理 口服剂量和次数:实验1中,100 mg肝匀浆(含约14 mg/g bAA)经口给药6次,每次间隔一天 LPS预处理:口服10 mg/kg体重LPS,在每次肝匀浆给药前30分钟 体外实验的孵育时间:bAA或α-syn纤维暴露于PP外植体0.5至6小时

摘要

In AA amyloidosis, cross-species oral transmission has been demonstrated in several animal models. While it is known that the transmission efficiency of AA amyloidosis between different species is lower than that among the same species, the mechanism of this species-barrier is unclear. In this study, we found at first that mice orally given a large amount of bovine AA simultaneously with inflammatory stimulation did not develop AA amyloidosis. Therefore, we hypothesized that the low efficiency of the cross-species oral transmission of AA amyloidosis might be due to the low absorption rate in Peyer's patches. To evaluate the hypothesis, we next investigated whether bovine AA was taken up by Peyer's patches and translocated to other organs in vivo and ex vivo models. The direct absorption of bovine AA by Peyer's patches was not observed. Besides, translocation of bovine AA to the mesenteric lymph nodes, spleen, liver, or kidney was not observed except the mesenteric lymph node of a single mouse. Thus, absorption of bovine AA by Peyer's patches occurred much less efficiently in mouse models of cross-species oral transmission of AA amyloidosis. The present study suggests that the less efficient amyloid uptake by Peyer's patches may be involved in the species-barrier of oral transmission of AA amyloidosis.

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
本研究旨在探究牛AA淀粉样变性经口传播中物种屏障的产生机制,特别是Peyer's patches对牛AA的吸收效率是否影响其传播。
核心机制
种间经口传播效率低可能源于牛AA在Peyer's patches的吸收效率低,而非仅由复制阶段的序列差异所致;这种吸收选择性可能是物种屏障的一个环节。
主要证据
体内实验中,经口给予牛AA淀粉样纤维(无论有无LPS预处理)未显著诱导AA沉积;体内和体外实验均未观察到牛AA在Peyer's patches的明显吸收,而α-syn纤维在同期被吸收;直接接种牛AA于Peyer's patches后,仅少数个体在肠系膜淋巴结检测到该蛋白。
研究意义
该研究提出物种屏障可能存在于淀粉样蛋白的肠道吸收阶段,为未来评估食物中淀粉样蛋白的跨种传播风险提供了新的视角,并支持α-syn经口传播的可能性。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

体内AEF活性评估

评估经口给予牛AA淀粉样纤维是否能在小鼠体内诱导AA淀粉样变性的发生。

将小鼠分为三组,分别经口给予含牛AA的肝匀浆、不含牛AA的肝匀浆,以及LPS预处理和皮下LPS给药,观察6周后AA沉积情况。

2

体内Peyer's patches吸收验证

验证经口给予的牛AA是否被Peyer's patches吸收,并观察时间依赖性变化。

将小鼠分为10组,单次经口给予含牛AA的肝匀浆,部分组预先给予LPS,在给药后不同时间点(2至24小时)采集Peyer's patches进行免疫组化检测。

3

体外Peyer's patches吸收验证

在体外观察牛AA纤维和α-syn纤维与Peyer's patches的相互作用,以比较不同淀粉样蛋白的吸收差异。

将含Peyer's patches的小肠片段两端结扎,向肠腔内注入牛AA纤维、α-syn纤维或PBS,培养后在不同时间点采集组织进行免疫组化检测。

4

体内Peyer's patches转运动态评估

直接向小鼠Peyer's patches注射牛AA纤维,观察其向其他器官的转移情况。

向小鼠Peyer's patches注射含有标记染料的牛AA纤维或PBS,在注射后不同时间点(1天至3周)采集PP、MLN、脾脏、肝脏和肾脏,进行免疫组化检测。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证蛋白表达变化
验证体内效果
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
Lab Diet 5001Japan SLC--
异氟烷DS Pharma Animal Health Co., Ltd.--
脂多糖(O111:B4)Sigma-Aldrich Japan--
组织标记染料Thermo Fisher Scientific K.K.--
抗人α-突触核蛋白多克隆抗体Bioss Antibodies--
抗牛SAA1单克隆抗体(克隆:25BF12)----
辣根过氧化物酶标记的抗兔IgG抗体Dako--
辣根过氧化物酶标记的抗小鼠IgG抗体Dako--
液体DAB底物显色系统Dako--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
小鼠品系、性别、年龄、来源及饲养环境
阅读提示:需核对Materials and Methods中的Animals部分
牛AA淀粉样纤维的制备与给药
提取方法、浓度、给药剂量、给药频率、是否使用LPS预处理
阅读提示:需核对Materials and Methods中的Preparation of materials和Experiment 1部分
Peyer's patches吸收检测
体内实验中观察时间点和检测方法;体外实验中培养时间、接种剂量和检测方法
阅读提示:需核对Materials and Methods中的Experiment 2和Experiment 3部分,以及图1
Peyer's patches直接接种
接种剂量、时间点、标记方法及检测组织范围
阅读提示:需核对Materials and Methods中的Experiment 4部分
免疫组织化学检测
一抗和二抗的来源、稀释倍数、孵育条件;抗原修复等步骤
阅读提示:需核对Materials and Methods中的Histological and immunohistochemical analysis部分