Bir Fare Spontan Otoimmün Tiroidit Modelinin Oluşturulması
Summary
NOD faresinde spontan otoimmün tiroidit olduğu gibi, Hashimoto tiroiditinin çeşitli hayvan modelleri oluşturulmuştur. H-2h4 fareler, HT indüksiyonu için basit ve güvenilir bir modeldir. Bu makalede SAT murin modelinin daha iyi anlaşılması için bu yaklaşım anlatılmakta ve patolojik süreç değerlendirilmektedir.
Abstract
Son yıllarda, Hashimoto tiroiditi (HT) en sık görülen otoimmün tiroid hastalığı haline gelmiştir. Lenfosit infiltrasyonu ve spesifik serum otoantikorlarının saptanması ile karakterizedir. Potansiyel mekanizma hala net olmasa da, Hashimoto tiroidit riski genetik ve çevresel faktörlerle ilişkilidir. Şu anda, deneysel otoimmün tiroidit (EAT) ve spontan otoimmün tiroidit (SAT) dahil olmak üzere çeşitli otoimmün tiroidit modelleri vardır.
Farelerde EAT, tiroglobulin (Tg) ile kombine edilmiş lipopolisakkarit (LPS) ile aşılanmış veya tam Freund adjuvanı (CFA) ile desteklenmiş HT için yaygın bir modeldir. EAT fare modeli, birçok fare türünde yaygın olarak kurulmuştur. Bununla birlikte, hastalığın ilerlemesi, farklı deneylerde değişebilen Tg antikor yanıtı ile daha olasıdır.
SAT, NOD’deki HT çalışmasında da yaygın olarak kullanılmaktadır. H-2h4 fare. BAŞINI SALLA. H2h4 fare, obez olmayan diyabetik (NOD) farenin B10 ile çaprazlanmasından elde edilen yeni bir türdür. A (4R), iyot beslenen veya beslenmeyen HT için önemli ölçüde indüklenir. İndüksiyon sırasında, NOD. H-2h4 fare, tiroid foliküler dokusunda lenfosit infiltrasyonunun eşlik ettiği yüksek bir TgAb seviyesine sahiptir. Bununla birlikte, bu tür fare modeli için, iyot indüksiyonu sırasında patolojik süreci kapsamlı bir şekilde değerlendirmek için çok az çalışma vardır.
Bu çalışmada HT araştırması için bir SAT fare modeli oluşturulmuş ve uzun bir iyot indüksiyonu döneminden sonra patolojik değişim süreci değerlendirilmiştir. Bu model sayesinde, araştırmacılar HT’nin patolojik gelişimini daha iyi anlayabilir ve HT için yeni tedavi yöntemlerini tarayabilirler.
Introduction
Kronik lenfositik tiroidit veya otoimmün tiroidit olarak da bilinen Hashimoto tiroiditi (HT), ilk olarak 1912’de bildirilmiştir1. HT, lenfosit infiltrasyonu ve tiroid foliküler dokusunda hasar ile karakterizedir. Laboratuvar testleri temel olarak anti-tiroglobulin antikoru (TgAb) ve anti-tiroid peroksidaz antikoru (TPOAb)2 dahil olmak üzere tiroide özgü antikorların artması olarak kendini gösterir. HT insidansı %0.4-%1.5 aralığında olup, tüm tiroid hastalıklarının %20-25’ini oluşturmaktadır ve bu değer son yıllarda artmıştır3. Ek olarak, çok sayıda çalışma HT’nin papiller tiroid karsinomunun (PTC) onkogenezi ve nüksü ile ilişkili olduğunu bildirmiştir4,5; Potansiyel mekanizmalar hala tartışmalıdır. Otoimmün tiroidit de kadın infertilitesinde önemli bir faktördür6. Bu nedenle, HT’nin patogenezinin açık olması gerekir, bunun için kararlı ve basit bir hayvan modeli gereklidir.
HT’nin etiyolojisini incelemek için, bu çalışmalarda deneysel otoimmün tiroidit (EAT) ve spontan otoimmün tiroidit (SAT) olmak üzere iki ana tip murin modeli kullanılmıştır 7,8. Duyarlı fareler, EAT murin modelini oluşturmak için spesifik tiroid antijenleri (ham tiroid, saflaştırılmış tiroglobulin [TG], tiroid peroksidaz [TPO], rekombinant TPO ektodomaini ve seçilmiş TPO peptitleri dahil) ile aşılandı. Ek olarak, lipopolisakkarit (LPS), tam Freund adjuvanı (CFA) ve diğer olağandışı adjuvanlar da dahil olmak üzere adjuvanlar, bağışıklama sırasındabağışıklık toleransını parçalamak için kullanılır 9,10,11,12,13,14,15,16,17.
SAT modeli, NOD’ye dayanan otoimmün tiroiditin spontan gelişimini incelemek için önemli bir modeldir. H-2h4 fareler. BAŞINI SALLA. H-2h4 fare, NOD ve B10 haçından elde edilen yeni bir türdür. A (4R) fareleri, ardından otoimmün tiroidit duyarlılık geniIAk 18,19 ile NOD’ye çoklu backcross’lar izledi. NOD. H-2h4 fareleri diyabet geliştirmez, ancak otoimmün tiroidit ve Sjögren sendromu (SS) insidansı yüksektir19. Çalışmalar, hücre içi adezyon molekülü-1’in (ICAM-1) NOD’un tiroid dokusunda yüksek oranda eksprese edildiğini bulmuştur. 3-4 haftalıkken H-2h4 fareleri. Ayrıca, iyot alımındaki artışla birlikte, tiroglobulin molekülünün immünojenisitesi artar, bu da monosit infiltrasyonu21 sürecinde önemli bir rol oynayan ICAM-1’in ekspresyonunu daha da düzenler. Bu model, iyot dozu ile hastalık şiddeti arasındaki ilişkiyi doğrularken otoimmün süreci simüle eder. Kurulan yöntem, başarı olasılığı yüksek olan kararlıdır. SAT modeli otoimmün tiroiditi indüklemek için uzun yıllardır uygulanmaktadır ve otoimmün tiroiditin patogenezini araştırmak için etkili bir yöntem olmaya devam etmektedir. Bununla birlikte, EAT modelinin mevcut inşaat yöntemi daha karmaşık ve pahalıdır; Farklı laboratuvarlar farklı bağışıklama yöntemleri ve enjeksiyon bölgeleri kullanır. Ayrıca, farklı genetik geçmişlere sahip fareler, güçlü mekanizmayı ortaya çıkarmak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyan farklı indüksiyon oranlarına sahiptir.
Bununla birlikte, SAT modelinde tiroidit gelişimi sodyum iyodür, cinsel dimorfizm ve yetiştirme koşulları ile ilişkilidir. SAT modelinde uygun otoimmün tiroidit prosedürünü ortaya koymak için, bu makalede farklı koşullarda otoimmün tiroidit indüksiyon yöntemi tanımlanmıştır. Ek olarak, bu hastalığın farklı aşamalarında otoimmün tiroiditin patogenezinin ve immünolojik ilerlemesinin incelenmesine izin verir.
Protocol
Representative Results
Discussion
HT, tiroid bezine sızan lenfositlerin neden olduğu, tiroide özgü antikorlar üretirken tiroid fonksiyonunu daha da bozan otoimmün sistem bozukluğuna bağlı olarak ortaya çıkar. HT hastalarında serum TSH, TgAb ve TPOAb düzeyleri anlamlı olarak yüksektir27. Şu anda, otoimmün tiroiditin etiyolojisini incelemek için iki ana murin modeli yaygın olarak kullanılmaktadır: EAT ve SAT29. EAT fareleri çoğunlukla in vivo anormal bir bağışıklık ortamı…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
İnsan TPO’suna karşı fare monoklonal antikorları (pozitif kontrol olarak kullanılır) Dr. P. Carayon ve Dr. J. Ruf (Marsilya, Fransa) tarafından sağlanmıştır. Yazarlar bu çalışmadaki tüm katılımcılara ve araştırma ekibimizin üyelerine teşekkür eder. Bu çalışma kısmen Batı Çin Hastanesi Doktora Sonrası Askıya Alma Fonu, Sichuan Üniversitesi, Çin (2020HXBH057) ve Sichuan Eyaleti Bilim ve Teknoloji Destek Programı (Proje No. 2021YFS0166) tarafından desteklenmiştir
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).
