MC903诱导的小鼠瘙痒模型:检测项目详解
MC903(他扎罗汀)是一种维生素D3类似物,局部反复涂抹于小鼠皮肤(如耳部或背部)可诱导类似人类特应性皮炎(AD)的慢性炎症状态,并伴随显著瘙痒行为。该模型是研究瘙痒机制及药物筛选的重要工具。其核心检测项目主要涵盖以下方面:
一、皮肤炎症与屏障功能评估(基础病理改变)
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临床症状评分(宏观观察):
- 指标: 红斑、水肿、表皮脱落/鳞屑、表皮粗糙程度、渗出/结痂。
- 方法: 每日或定期对处理区域皮肤进行视觉评分(通常采用0-4分制)。
- 意义: 评估炎症严重程度和疾病进展。
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皮肤厚度测量:
- 指标: 耳厚度或背部皮肤厚度。
- 方法: 使用精密测厚仪(如千分尺)定期测量处理区域。
- 意义: 量化炎症引起的皮肤水肿和增生。
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组织病理学分析(微观结构):
- 指标 (H&E 染色):
- 表皮: 表皮增生/增厚(棘层肥厚)、海绵层水肿。
- 真皮: 炎性细胞浸润密度、类型(嗜酸性粒细胞、淋巴细胞、肥大细胞等)、血管扩张。
- 指标 (特殊染色):
- 肥大细胞计数 & 脱颗粒 (甲苯胺蓝或Giemsa染色): 评估肥大细胞活化状态。
- 胶原沉积 (Masson三色染色): 评估早期纤维化倾向。
- 杯状细胞/粘液 (PAS染色): 评估特定腺体变化(如耳部)。
- 方法: 取皮损组织制作石蜡切片,染色后显微镜下观察、照相、定量分析。
- 意义: 直观反映皮肤炎症、结构损伤的具体细胞和组织学变化。
- 指标 (H&E 染色):
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表皮屏障功能检测:
- 指标: 经表皮失水率。
- 方法: 使用便携式仪器在特定温湿度条件下测量处理区域皮肤水分蒸发量。
- 意义: 评估皮肤屏障破坏程度,是AD的关键特征。
二、瘙痒行为学测定(核心表型)
- 自发抓挠行为记录与分析:
- 指标: 抓挠次数、抓挠持续时间、抓挠发作次数。
- 方法:
- 录像观察法: 将小鼠置于透明观察笼中,适应后连续录像(通常30-60分钟),人工或软件分析录像。需明确定义“抓挠事件”(通常为后爪快速、重复地搔抓处理区域皮肤)。
- 磁环/加速计法: 在动物后肢佩戴微型磁环或加速度传感器,自动记录特定动作频率和强度。
- 意义: 最直接、最重要的瘙痒行为学指标,反映模型诱导的瘙痒强度。通常在涂抹MC903后特定时间窗(如涂抹后30-90分钟内)进行观察。
三、炎症介质与瘙痒相关分子表达(机制探究)
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基因表达水平 (qRT-PCR):
- 指标:
- 炎症因子: IL-4, IL-5, IL-13, IL-31, IL-33, TSLP, TNF-α。
- 瘙痒相关因子: NGF, BDNF, TRPV1, TRPA1, PAR2, GRP, Mrgprs (如MrgprA3, MrgprC11)。
- 神经肽: 物质P (Tac1), 降钙素基因相关肽 (Calca)。
- 方法: 提取处理区域皮肤组织总RNA,反转录后进行实时荧光定量PCR分析目标基因的mRNA表达量(常用ΔΔCt法,以参考基因如Gapdh, Actb标准化)。
- 意义: 探究驱动炎症和瘙痒的分子信号通路。
- 指标:
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蛋白表达水平:
- 指标: 与上述基因对应的蛋白,特别是关键的细胞因子(如IL-31, TSLP)、趋化因子、神经肽(SP, CGRP)、受体(如PAR2, TRPV1, IL-31RA)等。
- 方法:
- 酶联免疫吸附试验/多重免疫吸附试验: 测定皮肤组织匀浆上清液中可溶性因子的浓度。
- 免疫组织化学/免疫荧光染色: 定位目标蛋白在皮肤组织(表皮、真皮、神经纤维)中的表达位置、分布和丰度(半定量或定量分析)。可标记特定细胞类型(如神经纤维PGP9.5)或炎症细胞标志物。
- Western Blot: 检测特定蛋白在组织中的总表达量。
- 意义: 在基因水平基础上,更直接反映功能性蛋白的表达和定位,揭示炎症与神经支配的变化。
四、神经敏感性评估(瘙痒感受器功能)
- 神经敏感性测试:
- 指标:
- 瘙痒原诱发抓挠: 组胺、氯喹、SLIGRL-NH2 (PAR2激动剂) 等皮内注射诱发抓挠反应的次数或潜伏期。
- 机械敏感性: 使用von Frey纤维丝测定处理区域皮肤的机械刺激瘙痒阈值或机械痛敏阈值。
- 冷敏感性: 应用冷刺激(如丙酮蒸发)诱发抓挠行为。
- 方法: 在特定时间点(如建模后期),对处理区域皮肤施加标准化刺激,记录行为反应(主要是抓挠)。
- 意义: 评估模型诱导的皮肤感觉神经末梢敏感化状态(瘙痒感受器反应性增高)。
- 指标:
总结:
MC903小鼠瘙痒模型的检测项目是一个多维度、多层次的体系。研究者需根据具体研究目的(如药效评价、机制探索)选择合适的组合:
- 基础评价: 临床症状评分、皮肤厚度、抓挠行为、H&E病理、TEWL。
- 深入机制: 加入炎症/瘙痒相关因子mRNA和蛋白检测(qRT-PCR, ELISA, IHC/IF)、神经敏感性测试、更细致的病理染色(肥大细胞等)。
- 靶点验证: 聚焦特定信号通路分子检测(如PAR2, IL-31, TRP通道)。
对这些指标的全面分析,能够清晰描绘MC903诱导的皮肤炎症、屏障破坏、瘙痒行为及其背后的分子和神经生物学机制,为后续研究提供坚实基础。