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胎鼠结肠种植诱发溃疡性结肠炎动物模型

(1)复制方法  成年SD大鼠,5~6个月龄,体重为250~400g,将14~16d龄的同系胎鼠结肠3~4cm植入在其右肾包膜下。术后第7,14和21天时,抽取心脏血液5~10ml,用于心脏血淋巴细胞(HBL)的分离,同时取出宿主结肠及胎鼠结肠,部分进行脱水、包埋和切成6μm厚的病理切片,HE染色后供光学显微镜观察,部分用于结肠黏膜淋巴细胞(CML)结肠上皮细胞(CEC)分离。在此基础上,对宿主鼠HBL和CML对CEC的细胞毒活性进行测定。HBL、 CML和CEC分离方法:用Ficoll-Hypaque梯度分离法分离肝素化的心脏血单个核细胞,用玻璃黏附法去掉单核细胞和巨噬细胞,用TcA溶液(199Tc,用10%胎牛血清、100U/ml青霉素和100U/ml链霉素等构成)将淋巴细胞浓度调整到1×1000000/ml,成活细胞在95%以上,用Keoder的方法分离 CEC,后者浓度调节到1×1000000000/ml,成活上皮细胞在89%以上。细胞毒测定方法:微测定板内加入浓度为1×100000/ml的 CEC(靶细胞)150μl/孔,于37℃、5%CO2和95%O2的环境下培养12h。去上清液后,加入HBL和CML(效应细胞)150μl/孔,效应细胞对靶细胞的比例为100:1。自发去掉的靶细胞孔只加TcA培养液,最大去除的靶细胞孔加入双蒸水,将所有的样品做成3份,总培养体积为0.3ml,pH值调到7.2,在37℃下继续培养12h,最后用Hank溶液去掉未黏附在微测定板壁上的CEC,留下黏附在壁上的CEC,在相差显微镜下计数,按下式计算细胞毒指数。细胞毒指数(%)=[(实验去掉的靶细胞-自发去掉的靶细胞)/(最大去掉的靶细胞-自发去掉的靶细胞)]×100%。

(2)模型特点  术后7d,动物胎结肠开始有炎症细胞浸润,一些黏膜腺体和上皮细胞脱落,黏膜变薄。移植物肠腔内有大量的黏液,它压迫组织并导致囊腔形成。14d时,上述变化更加严重,所有的黏膜都受到破坏,腺体数量减少,肠腔内有大量的坏死物质,淋巴细胞和单核细胞浸润从黏膜肌层扩展到浆膜层。21d时,黏膜腺体严重萎缩变性,有纤维结缔组织增生。体外细胞毒测定显示,模型动物的HBL和 MCL的细胞毒活性指数明显高于正常对照鼠。

(3)比较医学  植入的胎鼠结肠对成年同系鼠是一种免疫原,可引起宿主鼠的一系列免疫反应。本模型显示,胎鼠结肠植入成年同系鼠肾包膜下,前者黏膜坏死脱落,炎症细胞浸润,呈现典型的宿主抗移植物反应;同时,宿主鼠的结肠固有层也有炎症细胞浸润,其病理特征是淋巴样滤泡,有时黏膜出现糜烂和溃疡。宿主鼠的血清中存在抗植入胎鼠结肠的阳性抗体,同时在血清中也有抗自身结肠的阳性抗体,显示在宿主结肠和植入胎鼠结肠之间存在着交叉抗原。体外细胞毒测定显示,宿主鼠心脏血淋巴细胞(HBL)和结肠黏膜淋巴细胞(CML)对自身结肠上皮细胞(CEC)的细胞毒活性显著升高,表明抗体依赖性细胞介导的细胞毒(ADCC)在本模型的复制过程中起了重要的作用,提示溃疡性结肠炎的细胞毒过程还需要抗体或免疫复合物的介导。鉴于上述特点,本模型作为探讨溃疡性结肠炎病因与发病机理的一种实验手段,在医学基础研究领域具有较好的应用价值。但是,由于胎鼠结肠移植术是该模型的核心技术,所以技术要求较高,实验周期较长,成功率亦相对较低。

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