DNCB联合OXA诱导小鼠慢性特应性皮炎模型的建立与评价
一、模型建立方案
- 实验动物:BALB/c或C57BL/6小鼠(雌性,6-8周龄)。
- 致敏:腹部剃毛后,涂抹200 μL 1% DNCB(溶于丙酮:橄榄油=4:1)。
- 激发与慢性化:
- 首次激发(致敏后第7天):背部剃毛区涂抹20μL 0.5% DNCB。
- 慢性刺激期:每周2-3次,在背部同一区域交替涂抹20μL 0.5% DNCB 或 1% OX(草酸)溶液(均溶于丙酮:橄榄油=4:1),持续4-8周。
- 对照组:Vehicle组(仅涂抹溶剂:丙酮:橄榄油=4:1),Naive组(未处理)。
二、核心检测项目(重点)
模型成功的评价依赖于对以下多维度指标的系统检测:
1. 临床皮肤病变评分 (Clinical Skin Severity Scoring)
- 检测时间点:每次激发前/后(如每周1-2次),持续至实验终点。
- 指标与方法:
- 评分标准(改良人AD评分标准):对背部处理区域进行盲法评分(0-3分):
- 红斑(Erythema)/出血(Hemorrhage):0=无,1=轻度,2=中度,3=重度
- 水肿(Edema)/丘疹(Papulation):0=无,1=轻度,2=中度,3=重度
- 表皮脱落(Excoriation)/糜烂(Erosion):0=无,1=轻度,2=中度,3=重度
- 苔藓样变(Lichenification)/干燥(Dryness):0=无,1=轻度,2=中度,3=重度
- 总分:四项得分相加(0-12分),反映整体皮肤病变严重程度。
- 评分标准(改良人AD评分标准):对背部处理区域进行盲法评分(0-3分):
- 意义:直接、动态评估模型诱导的皮肤炎症和病理改变程度,是模型成功的关键直观指标。
2. 皮肤厚度测量 (Skin Thickness Measurement)
- 检测时间点:与临床评分同步进行,通常在激发前及激发后24-48小时测量。
- 指标与方法:
- 使用**数显千分尺(Digital Caliper)**精确测量处理区域中心及周边固定位置的皮肤折叠厚度(单位:mm)。
- 计算激发后相对于激发前或对照组的增厚百分比。
- 意义:定量反映皮肤炎症、水肿和增生(慢性期)的程度。
3. 经表皮失水率测量 (Transepidermal Water Loss, TEWL)
- 检测时间点:实验终点(或关键时间点如慢性期结束)。
- 指标与方法:
- 使用专用TEWL探头仪器,在恒温恒湿环境下,测量处理区域皮肤表面的水分蒸发量(单位:g/h/m²)。
- 确保探头与皮肤接触良好,读数稳定后记录。
- 意义:评估皮肤屏障功能损伤的金标准。AD模型小鼠TEWL值显著升高,模拟了人AD患者皮肤屏障缺陷的核心特征。
4. 组织病理学分析 (Histopathological Analysis)
- 样本采集:实验终点,取处理区域全层皮肤组织,福尔马林固定,石蜡包埋,切片。
- 染色与观察:
- 苏木精-伊红染色 (H&E Staining):
- 观察指标:表皮增生/角化过度(Hyperkeratosis/Acanthosis)、真皮炎症细胞浸润(单核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞等)、海绵水肿(Spongiosis)、血管扩张、真皮水肿等。
- 可进行表皮厚度定量分析(镜下测量)。
- 甲苯胺蓝染色 (Toluidine Blue Staining) 或 氯乙酸酯酶染色 (Chloroacetate Esterase Staining, CAE):
- 特异性染色肥大细胞颗粒。
- 计数真皮层肥大细胞数量/视野(浸润程度)。
- 苏木精-伊红染色 (H&E Staining):
- 意义:提供皮肤炎症、增生及组织结构改变的微观证据,是验证模型病理改变的核心手段。
5. 皮肤/血清炎症因子检测 (Cytokine/Chemokine Detection)
- 样本采集:
- 皮肤组织匀浆液:实验终点取处理皮肤,液氮速冻,研磨匀浆,提取总蛋白。
- 血清:实验终点心脏穿刺或眼眶取血,分离血清。
- 指标与方法:
- 关键Th2型因子:IL-4, IL-5, IL-13, IL-31。
- 关键Th1型因子:IFN-γ(在慢性AD中可能升高)。
- 关键Th17/Th22型因子:IL-17A, IL-22。
- 关键炎症因子:TNF-α。
- 关键趋化因子:TARC/CCL17 (Th2), MDC/CCL22 (Th2), RANTES/CCL5。
- 检测方法:使用酶联免疫吸附试验 (ELISA) 或 多重微球流式检测技术测定上述因子在皮肤匀浆上清液或血清中的浓度(pg/mL)。
- 意义:反映疾病相关的免疫应答极化状态(Th2为主,伴Th1/Th17活化)和炎症强度,是机制研究的重要依据。
6. 血清总IgE水平检测 (Total IgE Level)
- 样本采集:实验终点血清(同上)。
- 指标与方法:
- 使用IgE特异性ELISA试剂盒测定血清中总IgE浓度(ng/mL)。
- 意义:AD的重要血清学生物标志物,反映系统性的Th2免疫应答激活和过敏状态。
7. 脾脏指数 (Spleen Index)
- 检测时间点:实验终点。
- 指标与方法:
- 无菌取出脾脏,电子天平称重(mg)。
- 记录小鼠终末体重(g)。
- 计算脾指数 = 脾脏重量(mg) / 小鼠体重(g)。
- 意义:间接反映系统性的免疫活化状态。AD模型小鼠脾指数常显著升高。
(可选但推荐检测项目)
- 皮肤抓挠行为监测 (Scratching Behavior):使用视频记录分析系统,量化特定时间段内小鼠后爪抓挠处理区域的次数和时长,反映慢性瘙痒程度(核心AD症状)。
- 皮肤菌群分析 (Skin Microbiome Analysis):16S rRNA测序分析处理皮肤表面微生物组成变化(如金黄色葡萄球菌丰度增加),模拟AD皮肤微生态失调。
- 皮肤屏障相关蛋白表达:通过免疫组化(IHC) 或 蛋白质印迹(Western Blot) 检测表皮中丝聚蛋白(Filaggrin, FLG)、兜甲蛋白(Loricrin, LOR)、内披蛋白(Involucrin, IVL) 的表达水平,评估皮肤屏障结构分子缺陷。
三、结果解读逻辑
- 成功的模型应呈现:
- 显著且进行性加重的临床皮肤病变评分(高总分)。
- 持续的皮肤增厚。
- TEWL显著升高(屏障破坏)。
- H&E显示典型的AD病理特征(表皮增生、真皮炎症浸润)。
- 皮肤/血清中Th2型细胞因子(IL-4, IL-13, IL-31)和炎症因子(TNF-α)显著升高,慢性期可伴Th1/Th17因子升高。
- 血清总IgE水平显著升高。
- 脾指数增加(系统性免疫活化)。
- DNCB(强致敏原)与OX(刺激物)的交替反复刺激是诱导慢性、复发-缓解特征及显著的皮肤屏障破坏的关键。
四、注意事项
- 动物伦理:严格遵循实验动物福利原则,及时干预痛苦过大的个体。
- 操作一致性:剃毛、涂抹位置/体积、评分人员需保持一致,避免主观误差。
- 溶剂对照:Vehicle组必须设立,以排除溶剂本身的影响。
- 统计方法:数据以Mean ± SEM表示,采用适当的统计学方法(如t检验、ANOVA)进行分析。
此方案提供了建立和评价DNCB+OX诱导小鼠慢性AD模型所需的完整检测框架,重点涵盖了从宏观临床表现(评分、厚度、TEWL)、微观组织病理(H&E、肥大细胞)、分子免疫机制(细胞因子、IgE)到系统性影响(脾指数)等多层次的关键指标,确保对模型特征的全面验证。所有描述均避免涉及特定商业实体。