Génération d’un modèle de thyroïdite auto-immune spontanée chez la souris
Summary
Plusieurs types de modèles animaux de la thyroïdite de Hashimoto ont été établis, tout comme la thyroïdite auto-immune spontanée chez la souris NOD. Les souris H-2h4 sont un modèle simple et fiable pour l’induction HT. Cet article décrit cette approche et évalue le processus pathologique pour une meilleure compréhension du modèle murin SAT.
Abstract
Ces dernières années, la thyroïdite de Hashimoto (HT) est devenue la maladie thyroïdienne auto-immune la plus courante. Elle se caractérise par une infiltration lymphocytaire et la détection d’autoanticorps sériques spécifiques. Bien que le mécanisme potentiel ne soit pas encore clair, le risque de thyroïdite de Hashimoto est lié à des facteurs génétiques et environnementaux. À l’heure actuelle, il existe plusieurs types de modèles de thyroïdite auto-immune, y compris la thyroïdite auto-immune expérimentale (EAT) et la thyroïdite auto-immune spontanée (SAT).
L’EAT chez la souris est un modèle courant pour l’HT, qui est immunisée avec un lipopolysaccharide (LPS) combiné à la thyroglobuline (Tg) ou complété par un adjuvant complet de Freund (CFA). Le modèle de souris EAT est largement établi chez de nombreux types de souris. Cependant, la progression de la maladie est plus probablement associée à la réponse des anticorps Tg, qui peut varier selon les expériences.
SAT est également largement utilisé dans l’étude de l’HT dans le NOD. Souris H-2h4. Le hochement de tête. La souris H2h4 est une nouvelle souche obtenue à partir du croisement de la souris diabétique non obèse (NOD) avec la B10. A(4R), qui est significativement induit pour l’HT avec ou sans iode alimentaire. Pendant l’induction, le NOD. La souris H-2h4 a un taux élevé de TgAb accompagné d’une infiltration lymphocytaire dans le tissu folliculaire thyroïdien. Cependant, pour ce type de modèle murin, il existe peu d’études permettant d’évaluer de manière exhaustive le processus pathologique lors de l’induction de l’iode.
Un modèle murin SAT pour la recherche sur l’HT est établi dans cette étude, et le processus de changement pathologique est évalué après une longue période d’induction d’iode. Grâce à ce modèle, les chercheurs peuvent mieux comprendre le développement pathologique de l’HT et examiner de nouvelles méthodes de traitement de l’HT.
Introduction
La thyroïdite de Hashimoto (HT), également connue sous le nom de thyroïdite lymphoïde chronique ou thyroïdite auto-immune, a été signalée pour la première fois en 19121. L’HT se caractérise par une infiltration lymphocytaire et des lésions du tissu folliculaire thyroïdien. Les tests de laboratoire se manifestent principalement par une augmentation des anticorps spécifiques de la thyroïde, y compris les anticorps anti-thyroglobuline (TgAb) et les anticorps anti-peroxydase thyroïdienne (TPOAb)2. L’incidence de l’HT est comprise entre 0,4% et 1,5%, ce qui représente 20% à 25% de toutes les maladies thyroïdiennes, et cette valeur a augmenté ces dernières années3. De plus, un grand nombre d’études ont rapporté que l’HT est associée à l’oncogenèse et à la récurrence du carcinome papillaire de la thyroïde (CTP)4,5; Les mécanismes potentiels sont encore controversés. La thyroïdite auto-immune est également un facteur important dans l’infertilité féminine6. Par conséquent, la pathogenèse de l’HT doit être claire, pour laquelle un modèle animal stable et simple est essentiel.
Pour étudier l’étiologie de l’HT, deux principaux types de modèles murins ont été utilisés, y compris la thyroïdite auto-immune expérimentale (EAT) et la thyroïdite auto-immune spontanée (SAT) dans les présentes études 7,8. Les souris sensibles ont été immunisées avec des antigènes thyroïdiens spécifiques (y compris la thyroïde brute, la thyroglobuline purifiée [TG], la peroxydase thyroïdienne [TPO], l’ectodomaine TPO recombinant et certains peptides TPO) pour établir le modèle murin EAT. En outre, les adjuvants, y compris le lipopolysaccharide (LPS), l’adjuvant complet de Freund (CFA) et d’autres adjuvants inhabituels, sont également utilisés pendant la vaccination pour briser la tolérance immunitaire 9,10,11,12,13,14,15,16,17.
Le modèle SAT est un modèle important pour étudier le développement spontané de la thyroïdite auto-immune, qui est basé sur la NOD. Souris H-2h4. Le hochement de tête. La souris H-2h4 est une nouvelle souche obtenue à partir du croisement de NOD et B10. Souris A(4R), suivies de multiples rétrocroisements vers NOD, avec le gène de susceptibilité à la thyroïdite auto-immune IAk18,19. HOCHER. Les souris H-2h4 ne développent pas de diabète, mais ont une incidence élevée de thyroïdite auto-immune et de syndrome de Sjögren (SS)19. Des études ont montré que la molécule d’adhésion intracellulaire-1 (ICAM-1) est fortement exprimée dans le tissu thyroïdien de NOD. Souris H-2h4 à l’âge de 3-4 semaines. De plus, avec l’augmentation de l’apport en iode, l’immunogénicité de la molécule de thyroglobuline est renforcée, ce qui régule davantage l’expression de l’ICAM-1, qui joue un rôle important dans le processus d’infiltration des monocytes21. Ce modèle simule le processus auto-immun tout en vérifiant la relation entre la dose d’iode et la gravité de la maladie. La méthode établie est stable, avec une forte probabilité de succès. Le modèle SAT a été appliqué pour induire la thyroïdite auto-immune pendant de nombreuses années et continue d’être une méthode efficace pour étudier la pathogenèse de la thyroïdite auto-immune. Cependant, la méthode de construction actuelle du modèle EAT est plus compliquée et coûteuse; Différents laboratoires utilisent différentes méthodes d’immunisation et différents sites d’injection. En outre, les souris ayant des antécédents génétiques différents ont des taux d’induction différents, qui nécessitent une étude plus approfondie pour révéler le mécanisme puissant.
Cependant, le développement de la thyroïdite dans le modèle SAT est associé à l’iodure de sodium, au dimorphisme sexuel et aux conditions d’élevage. Pour révéler la procédure appropriée de thyroïdite auto-immune dans le modèle SAT, cet article a décrit la méthode d’induction de la thyroïdite auto-immune dans différentes conditions. En outre, il permet l’étude de la pathogenèse et du progrès immunologique de la thyroïdite auto-immune à différents stades de cette maladie.
Protocol
Representative Results
Discussion
L’HT se produit en raison d’un trouble du système auto-immun causé par des lymphocytes infiltrant la glande thyroïde, altérant davantage la fonction thyroïdienne, tout en produisant des anticorps spécifiques à la thyroïde. Les taux sériques de TSH, de TgAb et de TPOAb chez les patients HT sont significativement élevés27. À l’heure actuelle, deux principaux types de modèles murins sont largement utilisés pour étudier l’étiologie de la thyroïdite auto-immune: EAT et SAT<sup …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les anticorps monoclonaux de souris dirigés contre la TPO humaine (utilisés comme témoins positifs) ont été fournis par le Dr P. Carayon et le Dr J. Ruf (Marseille, France). Les auteurs remercient tous les participants à cette étude et les membres de notre équipe de recherche. Ce travail a été en partie soutenu par des subventions du Fonds de soutien postdoctoral de l’hôpital de Chine occidentale, Université du Sichuan, Chine (2020HXBH057) et du Programme de soutien scientifique et technologique de la province du Sichuan (projet n ° 2021YFS0166)
Materials
| Butorphanol tartrate | Supelco | L-044 | |
| Dexmedetomidine hydrochloride | Sigma-Aldrich | 145108-58-3 | |
| Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) well | Sigma-Aldrich | M9410-1CS | |
| Ethanol | macklin | 64-17-5 | |
| Freund’s Adjuvant, Complete | Sigma-Aldrich | F5881 | |
| Freund’s Adjuvant, Incomplete | Sigma-Aldrich | F5506 | |
| Goat anti-Mouse IgG | invitrogen | SA5-10275 | |
| Midazolam solution | Supelco | M-908 | |
| Mouse/rat thyroxine (T4) ELISA | Calbiotech | DKO045 | |
| Paraformaldehyde | macklin | 30525-89-4 | |
| Propidium iodide | Sigma-Aldrich | P4864 | |
| Sodium Iodine | Sigma-Aldrich | 7681-82-5 | |
| Thyroglobulin | Sigma-Aldrich | T1126 | |
| Thyroglobulin ELISA Kit | Thermo Scientific | EHTGX5 | |
| TSH ELISA | Calbiotech | DKO200 | |
| Xylene | macklin | 1330-20-7 |
References
- Ralli, M., et al. Hashimoto’s thyroiditis: An update on pathogenic mechanisms, diagnostic protocols, therapeutic strategies, and potential malignant transformation. Autoimmunity Reviews. 19 (10), 102649 (2020).
- Zhang, Q. Y., et al. Lymphocyte infiltration and thyrocyte destruction are driven by stromal and immune cell components in Hashimoto’s thyroiditis. Nature Communications. 13 (1), 775 (2022).
- Ruggeri, R. M., et al. Autoimmune comorbidities in Hashimoto’s thyroiditis: different patterns of association in adulthood and childhood/adolescence. European Journal of Endocrinology. 176 (2), 133-141 (2017).
- Resende de Paiva, C., Grønhøj, C., Feldt-Rasmussen, U., von Buchwald, C. Association between Hashimoto’s thyroiditis and thyroid cancer in 64,628 patients. Frontiers in Oncology. 7, 53 (2017).
- Ehlers, M., Schott, M. Hashimoto’s thyroiditis and papillary thyroid cancer: are they immunologically linked. Trends in Endocrinology and Metabolism. 25 (12), 656-664 (2014).
- Medenica, S., et al. The role of cell and gene therapies in the treatment of infertility in patients with thyroid autoimmunity. International Journal of Endocrinology. 2022, 4842316 (2022).
- Rose, N. R. The genetics of autoimmune thyroiditis: the first decade. Journal of Autoimmunity. 37 (2), 88-94 (2011).
- Kolypetri, P., King, J., Larijani, M., Carayanniotis, G. Genes and environment as predisposing factors in autoimmunity: acceleration of spontaneous thyroiditis by dietary iodide in NOD.H2(h4) mice. International Reviews of Immunology. 34 (6), 542-556 (2015).
- Terplan, K. L., Witebsky, E., Rose, N. R., Paine, J. R., Egan, R. W. Experimental thyroiditis in rabbits, guinea pigs and dogs, following immunization with thyroid extracts of their own and of heterologous species. The American Journal of Pathology. 36 (2), 213-239 (1960).
- Alexopoulos, H., Dalakas, M. C. The immunobiology of autoimmune encephalitides. Journal of Autoimmunity. 104, 102339 (2019).
- Noviello, C. M., Kreye, J., Teng, J., Prüss, H., Hibbs, R. E. Structural mechanisms of GABA receptor autoimmune encephalitis. Cell. 185 (14), 2469-2477 (2022).
- Pudifin, D. J., Duursma, J., Brain, P. Experimental autoimmune thyroiditis in the vervet monkey. Clinical and Experimental Immunology. 29 (2), 256-260 (1977).
- Esquivel, P. S., Rose, N. R., Kong, Y. C. Induction of autoimmunity in good and poor responder mice with mouse thyroglobulin and lipopolysaccharide. The Journal of Experimental Medicine. 145 (5), 1250-1263 (1977).
- Kong, Y. C., et al. HLA-DRB1 polymorphism determines susceptibility to autoimmune thyroiditis in transgenic mice: definitive association with HLA-DRB1*0301 (DR3) gene. The Journal of Experimental Medicine. 184 (3), 1167-1172 (1996).
- Kotani, T., Umeki, K., Hirai, K., Ohtakia, S. Experimental murine thyroiditis induced by porcine thyroid peroxidase and its transfer by the antigen-specific T cell line. Clinical and Experimental Immunology. 80 (1), 11-18 (1990).
- Ng, H. P., Banga, J. P., Kung, A. W. C. Development of a murine model of autoimmune thyroiditis induced with homologous mouse thyroid peroxidase. Endocrinology. 145 (2), 809-816 (2004).
- Ng, H. P., Kung, A. W. C. Induction of autoimmune thyroiditis and hypothyroidism by immunization of immunoactive T cell epitope of thyroid peroxidase. Endocrinology. 147 (6), 3085-3092 (2006).
- Ellis, J. S., Braley-Mullen, H. Mechanisms by which B cells and regulatory T Cells influence development of murine organ-specific autoimmune diseases. Journal of Clinical Medicine. 6 (2), 13 (2017).
- Fang, Y., Yu, S., Braley-Mullen, H. Contrasting roles of IFN-gamma in murine models of autoimmune thyroid diseases. Thyroid. 17 (10), 989-994 (2007).
- Fang, Y., Zhao, L., Yan, F. Chemokines as novel therapeutic targets in autoimmune thyroiditis. Recent Patents on DNA & Gene Sequences. 4 (1), 52-57 (2010).
- Chen, C. R., et al. Antibodies to thyroid peroxidase arise spontaneously with age in NOD.H-2h4 mice and appear after thyroglobulin antibodies. Endocrinology. 151 (9), 4583-4593 (2010).
- Ruf, J., et al. Relationship between immunological structure and biochemical properties of human thyroid peroxidase. Endocrinology. 125 (3), 1211-1218 (1989).
- McLachlan, S. M., Aliesky, H. A., Chen, C. R., Chong, G., Rapoport, B. Breaking tolerance in transgenic mice expressing the human TSH receptor A-subunit: thyroiditis, epitope spreading and adjuvant as a ‘double edged sword’. PLoS One. 7 (9), e43517 (2012).
- McLachlan, S. M., Aliesky, H. A., Chen, C. R., et al. Breaking tolerance in transgenic mice expressing the human TSH receptor A-subunit: thyroiditis, epitope spreading and adjuvant as a ‘double edged sword’[J]. PLoS One. 7 (9), e43517 (2012).
- Hutchings, P. R., et al. Both CD4(+) T cells and CD8(+) T cells are required for iodine accelerated thyroiditis in NOD mice. Cellular Immunology. 192 (2), 113-121 (1999).
- Xue, H., et al. Dynamic changes of CD4+CD25 + regulatory T cells in NOD.H-2h4 mice with iodine-induced autoimmune thyroiditis. Biological Trace Element Research. 143 (1), 292-301 (2011).
- Hou, X., et al. Effect of halofuginone on the pathogenesis of autoimmune thyroid disease in different mice models. Endocrine, Metabolic & Immune Disorders Drug Targets. 17 (2), 141-148 (2017).
- McLachlan, S. M., et al. Dissociation between iodide-induced thyroiditis and antibody-mediated hyperthyroidism in NOD.H-2h4 mice. Endocrinology. 146 (1), 294-300 (2005).
- Danailova, Y., et al. Nutritional management of thyroiditis of hashimoto. International Journal of Molecular Sciences. 23 (9), 5144 (2022).
- Carayanniotis, G. Molecular parameters linking thyroglobulin iodination with autoimmune thyroiditis. Hormones. 10 (1), 27-35 (2011).
- Verginis, P., Li, H. S., Carayanniotis, G. Tolerogenic semimature dendritic cells suppress experimental autoimmune thyroiditis by activation of thyroglobulin-specific CD4+CD25+ T cells. Journal of Immunology. 174 (11), 7433-7439 (2005).
- Flynn, J. C., et al. Superiority of thyroid peroxidase DNA over protein immunization in replicating human thyroid autoimmunity in HLA-DRB1*0301 (DR3) transgenic mice. Clinical and Experimental Immunology. 137 (3), 503-512 (2004).
- Akeno, N., et al. IFN-α mediates the development of autoimmunity both by direct tissue toxicity and through immune cell recruitment mechanisms. Journal of Immunology. 186 (8), 4693-4706 (2011).
