Summary

Модель уха мыши для оценки аллергического контактного дерматита

Published: March 24, 2023
doi:

Summary

Здесь мы описываем методы индуцирования аллергического контактного дерматита в ушах мышей 1-фтор-2,4-динитробензолом (DNFB) и способы оценки тяжести аллергического контактного дерматита.

Abstract

Кожа является первой линией защиты человеческого организма и одним из органов, наиболее подверженных воздействию химических веществ окружающей среды. Аллергический контактный дерматит (АКД) является распространенным кожным заболеванием, которое проявляется в виде местной сыпи, покраснения и поражений кожи. На возникновение и развитие АКД влияют как генетические факторы, так и факторы окружающей среды. Хотя в последние годы многие ученые построили серию моделей АКД, экспериментальные протоколы всех этих моделей различны, что затрудняет читателям их установление. Поэтому стабильная и эффективная животная модель имеет большое значение для дальнейшего изучения патогенеза атопического дерматита. В этом исследовании мы подробно описываем метод моделирования с использованием 1-фтор-2,4-динитробензола (DNFB) для индуцирования ACD-подобных симптомов в ушах мышей и описываем несколько методов оценки тяжести дерматита во время моделирования. Этот экспериментальный протокол был успешно применен в некоторых экспериментах и играет определенную рекламную роль в области исследований ACD.

Introduction

Аллергический контактный дерматит (АКД) является распространенным кожным заболеванием, которое характеризуется экземоподобными симптомами в месте контакта, отеком и эритемой в умеренных случаях, а также папулами, эрозиями, экссудацией или даже массивными рубцами в тяжелых случаях1. Он поражает до 20% населения и может поражать людей любого возраста2. ACD часто возникает у людей, которые неоднократно подвергались воздействию аллергенов, и может быть вызван иммунным ответом человека на один или несколько аллергенов в их доме или на рабочем месте3. Отсроченная гиперчувствительность IV типа считается основным типом иммунного ответа при ACD4. На участках кожи, которые неоднократно подвергались воздействию аллергенов, циркулирующие Т-клетки памяти накапливаются в большом количестве и вызывают иммунные и воспалительные реакции 3,5,6. Целью данной работы является предложение надежной лабораторной методики для дальнейшего исследования иммунологических и воспалительных реакций при развитии АКД.

Начало АКД обычно связано с контактной гиперчувствительностью, вызванной повторным воздействием химических веществ. В течение последних нескольких десятилетий многочисленные исследователи разработали различные модели животных ACD у домашних мышей7,8, морских свинок 9,10 и других животных, чтобы имитировать начало заболевания. Большинство экспериментальных методов состоят из двух этапов: абдоминальная сенсибилизация (индукция) и обеспечение стимулов на спине или мочке уха (стимуляция). Обычно используемые химические вещества в основном включают 1-фтор-2,4-динитробензол (DNFB) / 1-хлор-2,4-динитробензол (DNCB) 8,9,11, оксазолон 12, урушиол 13 и т. Д. Среди них наиболее широко используются DNFB и DNCB, о которых впервые сообщалось в октябре 1958 года10. Также часто используются модельсенсибилизации никеля 14 и фотоаллергический контактный дерматит модели15.

Представлен экспериментальный метод построения модели ACD. Этот метод обобщен и оптимизирован на основе предыдущих исследований и после сравнения с несколькими экспериментами. По сравнению с другими моделями ACD эта модель имеет некоторые преимущества, такие как небольшие индивидуальные различия, короткие периоды эксперимента, небольшое количество химической стимуляции и т. д. Кроме того, это исследование применимо к мышам, которые не только экономичны, но и имеют больше возможностей для нокаута генов или подготовки трансгенных мышей16. Мы также описываем различные методы, используемые для мониторинга прогресса ACD в эксперименте, такие как измерение толщины уха, использование синего красителя Эванса для измерения воспалительной экссудации и т. д. Эта модель может не только анализировать мышиные уши, кровь, селезенку и другие образцы лабораторными средствами для изучения патогенеза АКД, но также применима для доклинической оценки новых терапевтических методов, что имеет определенное рекламное значение.

Protocol

Весь уход и лечение мышей осуществлялись в соответствии с руководящими принципами, установленными Институциональным комитетом по уходу за животными и их использованию Университета Янчжоу, и были одобрены Институциональным комитетом по уходу за животными и их использованию в соответ…

Representative Results

При повторной стимуляции DNFB уши мыши в группе DNFB проявляли очевидные клинические симптомы, сравнимые с ACD, с чувствительными областями, демонстрирующими типичные симптомы покраснения, сухости и даже эрозии и экссудации. Однако введение чистой воды в ухо (контрольная группа) или контрол…

Discussion

Описанный здесь протокол для индуцирования ACD-подобных симптомов в ушах мышей может быть использован для изучения патофизиологии ACD и в качестве инструмента скрининга для разработки новых лекарств.

Существует два ключевых шага для создания модели ACD: начальная сенсибил?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (NSFC) для Н.-Н. Ю. (81904212); Научно-технический проект традиционной китайской медицины провинции Цзянсу (YB201995); и Проект специального финансирования для докторантов в Китае (2020T130562).

Materials

1-Fluoro-2,4-dinitrobenzene (DNFB) Merck 200-734-3 1-Fluoro-2,4-dinitrobenzene, ≥99%
Acetone Sinopharm Chemical Reagent Co. LTD 10000418 ≥99.5%
Aluminum foil  Cleanwrap CF-2
Evans blue dye Solarbio 314-13-6 Dye content approx. 80%
Mouse fixator ZHUYANBANG GEGD-SM1830
Olive oil Solarbio 8001-25-0 500 ml
Pipet tip Biofount FT-200 10 – 200 μl
Pipettor Eppendorf AG 3123000250 20 – 200 μl
Razor blade Shanghai Gillette Co. LTD 74-S
Vernier calipers Delixi Electric DECHOTVCS1200

References

  1. Neale, H., Garza-Mayers, A. C., Tam, I., Yu, J. Pediatric allergic contact dermatitis. Part I: Clinical features and common contact allergens in children. Journal of the American Academy of Dermatology. 84 (2), 235-244 (2021).
  2. Koppes, S. A., et al. Current knowledge on biomarkers for contact sensitization and allergic contact dermatitis. Contact Dermatitis. 77 (1), 1-16 (2017).
  3. Martin, S. F., et al. Mechanisms of chemical-induced innate immunity in allergic contact dermatitis. Allergy. 66 (9), 1152-1163 (2011).
  4. Kimber, I., Basketter, D. A., Gerberick, G. F., Dearman, R. J. Allergic contact dermatitis. International Immunopharmacology. 2 (2-3), 201-211 (2002).
  5. Vocanson, M., Hennino, A., Rozieres, A., Poyet, G., Nicolas, J. F. Effector and regulatory mechanisms in allergic contact dermatitis. Allergy. 64 (12), 1699-1714 (2009).
  6. Gamradt, P., et al. Inhibitory checkpoint receptors control CD8+ resident memory T cells to prevent skin allergy. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 143 (6), 2147.e9-2157.e9 (2019).
  7. Fraginals, R., Blasi, N. A., Lepoittevin, J. P., Benezra, C. A successful murine model for contact sensitization to a sesquiterpene-alpha-methylene-gamma-butyrolactone: sensitization to alantolactone in four strains of mice. The Journal of Investigative Dermatology. 97 (3), 473-477 (1991).
  8. Knop, J., Riechmann, R., Neumann, C., Macher, E. Modulation of suppressor mechanisms in allergic contact dermatitis: 5. Evidence that inhibition of suppressor T lymphocytes by Corynebacterium parvum is mediated by interferon. The Journal of Investigative Dermatology. 79 (6), 385-388 (1982).
  9. Polak, L., Scheper, R. J. Antigen-specific T-cell lines in DNCB-contact sensitivity in guinea pigs. The Journal of Investigative Dermatology. 80 (5), 398-402 (1983).
  10. Witten, V. H., March, C. H. Studies of the mechanism of allergic eczematous contact dermatitis. II. Use of C14 labelled 2:4-dinitrochlorobenzene in guinea pigs. The Journal of Investigative Dermatology. 31 (2), 97-102 (1958).
  11. Knop, J., Riechmann, R., Macher, E. Modulation of suppressor mechanism in allergic contact dermatitis. IV. Selective inhibition of suppressor T-lymphocytes by serum obtained from Corynebacterium parvum treated mice. The Journal of Investigative Dermatology. 77 (6), 469-473 (1981).
  12. Rubic-Schneider, T., et al. GPR91 deficiency exacerbates allergic contact dermatitis while reducing arthritic disease in mice. Allergy. 72 (3), 444-452 (2017).
  13. Stampf, J. L., Benezra, C., Byers, V., Castagnoli Jr, N. Induction of tolerance to poison ivy urushiol in the guinea pig by epicutaneous application of the structural analog 5-methyl-3-n-pentadecylcatechol. The Journal of Investigative Dermatology. 86 (5), 535-538 (1986).
  14. Dhingra, N., et al. Molecular profiling of contact dermatitis skin identifies allergen-dependent differences in immune response. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 134 (2), 362-372 (2014).
  15. Maguire Jr, H. C., Kaidbey, K. Experimental photoallergic contact dermatitis: a mouse model. The Journal of Investigative Dermatology. 79 (3), 147-152 (1982).
  16. Qiu, Z., et al. A dysregulated sebum-microbial metabolite-IL-33 axis initiates skin inflammation in atopic dermatitis. The Journal of Experimental Medicine. 219 (10), e2021397 (2022).
  17. Kim, H., et al. Anti-inflammatory activities of Dictamnus dasycarpus Turcz., root bark on allergic contact dermatitis induced by dinitrofluorobenzene in mice. Journal of Ethnopharmacology. 149 (2), 471-477 (2013).
  18. Zhou, P., et al. Effect of 6′-acetylpaeoniflorin on dinitrochlorobenzene-induced allergic contact dermatitis in BALB/c mice. Immunologic Research. 64 (4), 857-868 (2016).
  19. Donglang, G., et al. Comparative study on different skin pruritus mouse models. Frontiers in Medicine. 8, 630237 (2021).
  20. Yang, N., Shao, H., Deng, J., Liu, Y. Network pharmacology-based analysis to explore the therapeutic mechanism of Cortex Dictamni on atopic dermatitis. Journal of Ethnopharmacology. 304, 116023 (2023).

Play Video

Cite This Article
Shao, H., Deng, J., Liu, Y., Yang, N. A Mouse Ear Model for Allergic Contact Dermatitis Evaluation. J. Vis. Exp. (193), e65120, doi:10.3791/65120 (2023).

View Video