Il10 KO小鼠-疾病模型-炎症性肠病 IBD 肠炎 克罗

BALB/c-Il10 KO小鼠

产品编号：C001527

品系全称：BALB/cAnCya-Il10^em1/Cya

品系背景：BALB/cAnCya

传代建议：纯合与纯合互配

 

品系描述

白细胞介素10（IL-10）是一种由活化的T细胞、单核细胞、B细胞和巨噬细胞等抗原呈递细胞分泌的细胞因子，具有广泛的生物活性。在免疫调节和炎症反应中，IL-10能够降低巨噬细胞上的Th1细胞因子、MHC-Ⅱ类抗原或共刺激分子的表达，同时增强B细胞的生存、增殖和抗体产生能力。IL-10的过度表达（如在系统性红斑狼疮和结核病中）和缺乏（如在炎症性肠病、银屑病、哮喘和类风湿性关节炎中）都具有病理生理学意义。IL-10是一种关键的炎症性肠病（IBD）易感基因，其功能缺陷是溃疡性结肠炎（UC）型IBD发病的核心机制 ^[1]，其基因遗传多态性也可能导致UC型IBD或克罗恩病（CD）型IBD的发生 ^[2]。因此，IL-10基因敲除小鼠会呈现出与人类炎症性肠病（IBD）相似的表型，被广泛用于相关疾病的研究 ^[3]。

在基因编辑过程中，使用不同的小鼠品系背景可能会导致疾病表型的差异。BALB/c品系与C57BL/6品系在感染易感性、抵抗力和免疫缺陷等方面存在显著差异。对于特定的应用场景，如评估抗霉菌药物的疗效、癌症治疗以及免疫学研究，BALB/c品系具有其独特的优势 ^[4-6]。研究发现，与多种促炎细胞因子相关的结肠炎中，IL-10缺乏的BALB/c小鼠比C57BL/6品系的小鼠更易患病，且疾病表型更为严重，能更有效地模拟人类结肠炎的疾病进程 ^[7]。

本模型为Il10基因敲除小鼠，通过基因编辑技术在BALB/cAnCya小鼠体内敲除了与人类IL10基因同源的Il10基因。纯合BALB/c-Il10 KO小鼠能够正常存活并具有繁殖能力。在8至9周龄时，BALB/c-Il10 KO小鼠开始自发出现结肠炎病症，主要表现为体重下降、生存率降低、炎症因子水平升高以及肠道炎症和肠道表型异常。BALB/c-Il10 KO小鼠可用于克罗恩病（CD）和结肠炎等炎症性肠病（IBD）、癌症、先天性与适应性免疫疾病以及其他许多炎症或自身免疫领域的研究。需要注意的是，由于个体差异性和环境因素的影响，该模型的发病情况可能会有所变化。本说明书中的数据是在赛业内部设施条件下所获取的，仅供参考。小鼠具体发病情况请以实际为准，请根据实际情况适当使用。

 

构建方式

Il10基因位于小鼠1号染色体上，通过基因编辑技术敲除该基因的1-5号外显子。

 

 

研究应用

1. 克罗恩病（CD）和结肠炎等炎症性肠病（IBD）；

2. 癌症、先天性和适应性免疫疾病，以及其他许多炎症或自身免疫研究。

 

验证数据

1. 生长曲线和生存曲线

 

图1. BALB/c-Il10 KO小鼠（IL10 KO）和野生型小鼠（WT）的生存情况。结果显示，纯合BALB/c-Il10 KO小鼠体重相比野生型小鼠有所减轻（♂n=16，♀n=19）。与野生型小鼠相比，纯合BALB/c-Il10 KO小鼠从第10周开始出现死亡，雄鼠在第25周达50%死亡率，而雌鼠的疾病进程较雄鼠缓慢，在第25周死亡率约20%（♂n=17，♀n=18）。

 

2. 疾病活动指数

 

图2. BALB/c-Il10 KO小鼠（IL10 KO）和野生型小鼠（WT）的疾病活动指数*。根据疾病活动指数（Disease activity index，DAI）和克罗恩病活动指数（Crohn's Disease Activity Index，CDAI），对纯合BALB/c-Il10 KO小鼠疾病活动情况进行量化分析。此外，内部数据显示，纯合BALB/c-Il10 KO小鼠大约从12周龄左右开始出现病症，雄性小鼠和雌性小鼠的总体发病情况类似**。

*检测所用小鼠数量：♂n=9，♀n=9。

**所参考的小鼠发病病症为皮毛褶皱/软便。此外，小鼠的发病情况在不同环境条件下可能会存在差异，在发病进程中观察到有部分小鼠存在自愈的情况。

 

3. 小鼠外观和体态

 

图3. 22周龄雄性BALB/c-Il10 KO小鼠的发病外观和体态。通过观察小鼠外观可以发现，雄性纯合BALB/c-Il10 KO小鼠在22周龄时的肠炎表型已经非常严重，小鼠出现腹泻、便血、直肠脱垂以及体态异常等症状。

 

4. 小鼠结直肠解剖检查

 

 

图4. BALB/c-Il10 KO小鼠和野生型小鼠（WT）结直肠的解剖观察结果。结果显示，纯合BALB/c-Il10 KO小鼠结直肠肠壁增厚，肠体变粗，颜色变得红润，并出现炎症。同时，肠内容物黏稠并弥散，粪便形状不规则。此外，雄鼠发病时间早于雌鼠且病情更为严重。

 

5. 肠道组织H&E染色

 

图5. BALB/c-Il10 KO小鼠和野生型小鼠（WT）的结直肠H&E染色。结果显示，在早期发病阶段（10w），纯合BALB/c-Il10 KO小鼠的结直肠组织出现炎症细胞聚集和隐窝破损等表型。随着疾病发展到晚期（22W），其疾病表型加剧，甚至出现杯状细胞脱落等现象。

 

6. 炎症因子表达水平检测

 

图6. BALB/c-Il10 KO小鼠和野生型小鼠（WT）肠道炎症因子表达水平。RT-qPCR结果显示，与野生型小鼠和未发病纯合BALB/c-Il10 KO小鼠相比，已发病纯合BALB/c-Il10 KO小鼠TNF-α和IL6表达水平明显升高。

 

参考文献

[1] Franke A, Balschun T, Karlsen TH, Sventoraityte J, Nikolaus S, Mayr G, Domingues FS, Albrecht M, Nothnagel M, Ellinghaus D, Sina C, Onnie CM, Weersma RK, Stokkers PC, Wijmenga C, Gazouli M, Strachan D, McArdle WL, Vermeire S, Rutgeerts P, Rosenstiel P, Krawczak M, Vatn MH; IBSEN study group; Mathew CG, Schreiber S. Sequence variants in IL10, ARPC2 and multiple other loci contribute to ulcerative colitis susceptibility. Nat Genet. 2008 Nov;40(11):1319-23.

[2] Zhu L, Shi T, Zhong C, Wang Y, Chang M, Liu X. IL-10 and IL-10 Receptor Mutations in Very Early Onset Inflammatory Bowel Disease. Gastroenterology Res. 2017 Apr;10(2):65-69. 

[3] Kiesler P, Fuss IJ, Strober W. Experimental Models of Inflammatory Bowel Diseases. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 2015 Mar 1;1(2):154-170.

[4] Roque S, Nobrega C, Appelberg R, Correia-Neves M. IL-10 underlies distinct susceptibility of BALB/c and C57BL/6 mice to Mycobacterium avium infection and influences efficacy of antibiotic therapy. J Immunol. 2007 Jun 15;178(12):8028-35.

[5] Howes A, Taubert C, Blankley S, Spink N, Wu X, Graham CM, Zhao J, Saraiva M, Ricciardi-Castagnoli P, Bancroft GJ, O'Garra A. Differential Production of Type I IFN Determines the Reciprocal Levels of IL-10 and Proinflammatory Cytokines Produced by C57BL/6 and BALB/c Macrophages. J Immunol. 2016 Oct 1;197(7):2838-53.

[6] Tan GG, Liu Y, Sivalingam SP, Sim SH, Wang D, Paucod JC, Gauthier Y, Ooi EE. Burkholderia pseudomallei aerosol infection results in differential inflammatory responses in BALB/c and C57Bl/6 mice. J Med Microbiol. 2008 Apr;57(Pt 4):508-515.

[7] Berg DJ, Davidson N, Kühn R, Müller W, Menon S, Holland G, Thompson-Snipes L, Leach MW, Rennick D. Enterocolitis and colon cancer in interleukin-10-deficient mice are associated with aberrant cytokine production and CD4(+) TH1-like responses. J Clin Invest. 1996 Aug 15;98(4):1010-20.

 

 

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