一种研究山羊回肠炎诱导的内脏超敏反应的新型模型

A novel model for studying ileitis-induced visceral hypersensitivity in goats.

作者信息Adnan Hassan Tahir, Juan Wan, Manoj Kumar Shah, Habibullah Janyaro, Xiao-Jing Li, Ming-Xing Ding
PMID27716368
发布时间2016-10
DOI10.1186/s13028-016-0253-0

实验完整度

高

包含TNBS剂量筛选实验、正式模型实验、宏观与微观病理评分、MPO和细胞因子ELISA检测、VMR记录,以及多时间点动态观察。

主要模型

山羊TNBS-乙醇诱导回肠炎模型 山羊(约1岁,雌雄各半)

重点核对

TNBS剂量:30 mg TNBS溶于40%乙醇,共1.2 ml,注入回肠壁 观察时间点:第3、7、14、21、28天 VMR检测压力:20、40、60、80、100 mmHg,连续斜坡扩张,每压力持续6秒 对照组:生理盐水注射

摘要

背景:内脏超敏反应(VH)是人类和动物许多胃肠道疾病(如炎症性肠病(IBD))中的常见病症。大多数研究通常诱导克罗恩病/结肠炎来研究小实验动物的VH。虽然农场动物常患IBD,但其VH迄今尚未被研究。由于山羊可能患有约翰氏病(一种自然发生的类似克罗恩病的疾病),它们可能适合用于研究大型动物常见肠道疾病中VH的机制。在本研究中,60只健康山羊(雌雄各半)被平均分为2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)组和生理盐水组。通过剖腹手术将1.2毫升TNBS-乙醇溶液(40%乙醇中含30毫克TNBS)或等体积的等渗盐水注入末端回肠壁。根据宏观和微观病理评分以及髓过氧化物酶、白细胞介素-1β、白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α的水平确定回肠炎的严重程度,并在第3、7、14、21和28天通过结直肠扩张的躯体内脏运动反应(VMR)评估VH。VMR采用连续斜坡扩张模式,每个压力(20、40、60、80和100 mmHg)持续6秒。结果:与生理盐水组相比,TNBS处理的山羊表现出明显的透壁病理变化,宏观和微观变化评分以及回肠中髓过氧化物酶、白细胞介素-1β、白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α的水平显著升高(P < 0.05),并且对结直肠扩张的VMR显著增强。山羊在TNBS处理后第3至21天表现出明显的回肠炎,在第7至28天表现出VH。结论:本实验成功建立了一种可重复的回肠炎和VH模型,通过在山羊回肠壁注射TNBS-乙醇溶液实现。该模型可用于研究IBD的发病机制和VH的机制,以及评估新治疗方案的疗效。

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
山羊是否可以通过回肠壁注射TNBS-乙醇溶液建立回肠炎和内脏超敏反应模型,以用于研究大型动物IBD和VH的机制?
核心机制
文中未明确说明VH的具体分子机制,但讨论了肥大细胞可能通过释放炎症介质激活PAR-2,进而敏化TRPV1和释放SP/CGRP导致神经源性炎症和超敏反应。
主要证据
主要证据包括山羊回肠壁注射TNBS后出现明显的宏观和微观病理变化,MPO、TNF-α、IL-1β、IL-6水平升高,以及VMR对结直肠扩张反应增强。
研究意义
该模型可用于研究反刍动物和人类IBD的发病机制及VH的机制,并评估新治疗方案的疗效。

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

TNBS剂量筛选

确定诱导中度回肠炎所需的TNBS剂量。

将18只雄性山羊随机分为6组,分别注射生理盐水、40%乙醇、30 mg TNBS或20、30、40 mg TNBS溶于40%乙醇的溶液,第7天通过剖腹手术取回肠段进行病理评分,选择30 mg TNBS作为模型剂量。

2

回肠炎与VH模型建立

在60只山羊中建立回肠炎和内脏超敏反应模型,并动态评估。

60只山羊随机分为TNBS组和生理盐水组,分别注射TNBS-乙醇溶液或等量生理盐水,于术后第3、7、14、21、28天测量体重、进行EMG记录VMR、取样进行组织学和ELISA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
验证分子表达变化
验证免疫效应

产品清单

实验环节名称品牌货号
酚磺乙胺----
赛拉唑North China Pharmaceutical Co., Ltd--
聚维酮碘溶液----
福尔马林----
ELISA试剂盒Neo Bioscience Inc. (for cytokines); eBioscience, Inc. (for MPO)--
Nano Drop分光光度计Thermo Fisher Scientific, Inc.--
肌电图记录仪Nanjing Medease Science and Technology Co., Ltd--
MedLab-U/4C501H处理系统Nanjing Medease Science and Technology Co., Ltd--
MedLabV6.3软件Nanjing Medease Science and Technology Co., Ltd--
SPSS 18.0版本SPSS Inc.--

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
动物准备
健康山羊(约1岁)雌雄各半,共60只;术前禁食12小时
阅读提示:Methods - Experimental animals
麻醉与手术
麻醉方案:阿托品、酚磺乙胺、赛拉唑、氯胺酮;手术:腹腔切开,暴露回肠末端
阅读提示:Methods - Determination of TNBS dosage for model experiment
TNBS给药
TNBS剂量:30 mg溶于40%乙醇,1.2 ml,分五点注入回肠壁,距回盲连接约15 cm
阅读提示:Methods - Experimental setup
VMR记录
EMG电极位置、气球插入位置、扩张压力(20-100 mmHg)及持续时间(6秒)
阅读提示:Methods - Colorectal distension testing
组织学与ELISA
组织固定、染色(HE和甲苯胺蓝);ELISA检测IL-1β、IL-6、TNF-α和MPO
阅读提示:Methods - Macroscopic and microscopic observations, Measurement of cytokines and MPO