Summary

En mus øre modell for allergisk kontaktdermatitt evaluering

Published: March 24, 2023
doi:

Summary

Her beskriver vi metodene for å indusere allergisk kontaktdermatitt i museører med 1-fluor-2,4-dinitrobenzen (DNFB) og hvordan man evaluerer alvorlighetsgraden av allergisk kontaktdermatitt.

Abstract

Hud er menneskekroppens første forsvarslinje og et av de mest utsatte organene for miljøkjemikalier. Allergisk kontaktdermatitt (ACD) er en vanlig hudsykdom som manifesterer seg som lokalt utslett, rødhet og hudlesjoner. Forekomsten og utviklingen av ACD påvirkes av både genetiske og miljømessige faktorer. Selv om mange forskere har konstruert en rekke modeller av ACD de siste årene, er de eksperimentelle protokollene til disse modellene alle forskjellige, noe som gjør det vanskelig for leserne å etablere dem godt. Derfor er en stabil og effektiv dyremodell av stor betydning for videre studier av patogenesen av atopisk dermatitt. I denne studien beskriver vi en modelleringsmetode ved bruk av 1-fluoro-2,4-dinitrobenzen (DNFB) for å indusere ACD-lignende symptomer i musens ører og beskriver flere metoder for å vurdere alvorlighetsgraden av dermatitt under modellering. Denne eksperimentelle protokollen har blitt brukt med hell i noen eksperimenter og har en viss salgsfremmende rolle innen ACD-forskning.

Introduction

Allergisk kontaktdermatitt (ACD) er en vanlig hudsykdom som er preget av eksemlignende symptomer på kontaktstedet, ødem og erytem i moderate tilfeller, og papler, erosjon, ekssudasjon eller til og med massive arr i alvorlige tilfeller1. Det påvirker opptil 20% av befolkningen og kan påvirke mennesker i alle aldre2. ACD forekommer ofte hos personer som har blitt utsatt for allergener gjentatte ganger og kan skyldes individets immunrespons mot ett eller flere allergener i hjemmet eller på arbeidsplassen. Type IV forsinket overfølsomhet regnes som den viktigste typen immunrespons i ACD4. I områder av huden som gjentatte ganger har blitt utsatt for allergener, akkumuleres sirkulerende minne T-celler i stort antall og induserer immun- og inflammatoriske responser 3,5,6. Formålet med dette arbeidet er å foreslå en pålitelig laboratorieteknikk for videre undersøkelse av immunologiske og inflammatoriske responser i utviklingen av ACD.

Utbruddet av ACD skyldes vanligvis kontaktoverfølsomhet forårsaket av gjentatt eksponering for kjemikalier. Tallrike forskere har utviklet ulike ACD dyremodeller i husmus7,8, marsvin 9,10 og andre dyr i løpet av de siste tiårene, for å simulere sykdomsutbruddet. De fleste eksperimentelle metoder består av to faser: abdominal sensibilisering (induksjon) og gir stimuli på ryggen eller øreflippen (stimulering). Vanlige brukte kjemiske stoffer inkluderer hovedsakelig 1-fluor-2,4-dinitrobenzen (DNFB) / 1-klor-2,4-dinitrobenzen (DNCB) 8,9,11, oksazolon 12, urushiol 13, etc. Blant dem er DNFB og DNCB de mest brukte, først rapportert i oktober 195810. Nikkelsensibiliseringsmodell14 og fotoallergisk kontaktdermatitt modell15 brukes også ofte.

Vi presenterer en eksperimentell metode for å bygge ACD-modellen. Denne metoden er oppsummert og optimalisert på grunnlag av tidligere studier og ved sammenligning med flere eksperimenter. Sammenlignet med andre ACD-modeller har denne modellen noen fordeler, for eksempel små individuelle forskjeller, korte eksperimentelle perioder, en liten mengde kjemisk stimulering, etc. I tillegg er denne studien anvendelig for mus, som ikke bare er økonomiske, men også har flere muligheter for genknockout eller transgene muspreparat16. Vi beskriver også de ulike metodene som brukes til å overvåke ACD-fremgang i forsøket, for eksempel måling av øretykkelse, bruk av Evans blått fargestoff for å måle inflammatorisk ekssudasjon, etc. Denne modellen kan ikke bare analysere museører, blod, milt og andre prøver ved laboratoriemetoder for å utforske patogenesen av ACD, men gjelder også for preklinisk evaluering av nye terapeutiske metoder, som har en viss salgsfremmende betydning.

Protocol

All stell og behandling av musene var i samsvar med retningslinjene fastsatt av Institutional Animal Care and Use Committee ved Yangzhou University og ble godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee under prosjektlisensen SYXK(SU)2022-0044. BALB/c hann- og hunnmus i alderen 6-8 uker ble brukt i denne studien. Hver gruppe besto av seks mus (se materialfortegnelse). Burene ble plassert i et temperaturkontrollert kammer (22 ± 2 °C, 12 t lys/mørk syklus) med fri tilgang til mat og vann. Et eks…

Representative Results

Under gjentatt DNFB-stimulering viste museørene til DNFB-gruppen tydelige kliniske symptomer som kan sammenlignes med ACD, med følsomme områder som viser de typiske symptomene på rødhet, tørrhet og til og med erosjon og ekssudasjon. Øreadministrasjon av rent vann (kontrollgruppe) eller løsemiddelkontroll (kjøretøygruppe) ga imidlertid ikke lignende symptomer (figur 4). I DNFB-gruppen, sammenlignet med det ubehandlede høyre øret, økte tykkelsen på ven…

Discussion

Protokollen beskrevet her for å indusere ACD-lignende symptomer i musens ører, kan brukes til å studere patofysiologien til ACD og som et screeningsverktøy for utvikling av nye stoffer.

Det er to viktige trinn for å etablere en ACD-modell: innledende sensibilisering og påfølgende stimulering. Abdomen er vanligvis stedet for innledende sensibilisering, men det etterfølgende stimuleringsstedet ble valgt litt annerledes. Tidligere studier har vist at de fleste forskere velger å bruke kje…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dette arbeidet ble støttet av National Natural Science Foundation of China (NSFC) til N.-N. Y. (81904212); Jiangsu tradisjonell kinesisk medisin vitenskap og teknologi prosjekt (YB201995); og Special Funding Project for Postdoctoral Researchers in China (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).
check_url/kr/65120?article_type=t

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