Een muisoormodel voor allergische contactdermatitis evaluatie
Summary
Hier beschrijven we de methoden voor het induceren van allergische contactdermatitis in muizenoren door 1-fluor-2,4-dinitrobenzeen (DNFB) en hoe de ernst van allergische contactdermatitis te evalueren.
Abstract
De huid is de eerste verdedigingslinie van het menselijk lichaam en een van de meest blootgestelde organen aan milieuchemicaliën. Allergische contactdermatitis (ACD) is een veel voorkomende huidziekte die zich manifesteert als een lokale uitslag, roodheid en huidlaesies. Het optreden en de ontwikkeling van ACD worden beïnvloed door zowel genetische als omgevingsfactoren. Hoewel veel wetenschappers de afgelopen jaren een reeks modellen van ACD hebben geconstrueerd, zijn de experimentele protocollen van deze modellen allemaal verschillend, wat het voor lezers moeilijk maakt om ze goed vast te stellen. Daarom is een stabiel en efficiënt diermodel van groot belang om de pathogenese van atopische dermatitis verder te bestuderen. In deze studie beschrijven we een modelleringsmethode met behulp van 1-fluor-2,4-dinitrobenzeen (DNFB) om ACD-achtige symptomen in de oren van muizen te induceren en beschrijven we verschillende methoden voor het beoordelen van de ernst van dermatitis tijdens het modelleren. Dit experimentele protocol is in sommige experimenten met succes toegepast en heeft een zekere stimulerende rol op het gebied van ACD-onderzoek.
Introduction
Allergische contactdermatitis (ACD) is een veel voorkomende huidziekte die wordt gekenmerkt door eczeemachtige symptomen op de contactplaats, oedeem en erytheem in matige gevallen, en papels, erosie, exsudatie of zelfs enorme littekens in ernstige gevallen1. Het treft tot 20% van de bevolking en kan mensen van elke leeftijd2 treffen. ACD komt vaak voor bij personen die herhaaldelijk zijn blootgesteld aan allergenen en kan worden veroorzaakt door de immuunrespons van het individu op een of meer allergenen in hun huis of werkplek3. Type IV vertraagde overgevoeligheid wordt beschouwd als het belangrijkste type immuunrespons in ACD4. In delen van de huid die herhaaldelijk zijn blootgesteld aan allergenen, hopen circulerende geheugen-T-cellen zich in grote aantallen op en induceren immuun- en ontstekingsreacties 3,5,6. Het doel van dit werk is om een betrouwbare laboratoriumtechniek voor te stellen voor verder onderzoek naar immunologische en ontstekingsreacties bij de ontwikkeling van ACD.
Het begin van ACD is meestal te wijten aan contactovergevoeligheid veroorzaakt door herhaalde blootstelling aan chemicaliën. Talrijke onderzoekers hebben in de loop van de afgelopen decennia verschillende ACD-diermodellen ontwikkeld in huismuizen7,8, cavia’s 9,10 en andere dieren om het begin van de ziekte te simuleren. De meeste experimentele methoden bestaan uit twee fasen: abdominale sensibilisatie (inductie) en het geven van prikkels op de rug of de oorlel (stimulatie). Veel gebruikte chemische stoffen zijn voornamelijk 1-fluor-2,4-dinitrobenzeen (DNFB)/1-chloor-2,4-dinitrobenzeen (DNCB)8,9,11, oxazolon 12, urushiol 13, enz. Onder hen zijn DNFB en DNCB de meest gebruikte, voor het eerst gemeld in oktober 195810. Het nikkelsensibilisatiemodel14 en de fotoallergische contactdermatitis model15 worden ook vaak gebruikt.
We presenteren een experimentele methode voor het bouwen van het ACD-model. Deze methode wordt samengevat en geoptimaliseerd op basis van eerdere studies en na vergelijking met meerdere experimenten. In vergelijking met andere ACD-modellen heeft dit model enkele voordelen, zoals kleine individuele verschillen, korte experimentele perioden, een kleine hoeveelheid chemische stimulatie, enz. Bovendien is deze studie van toepassing op muizen, die niet alleen economisch zijn, maar ook meer opties hebben voor gen-knock-out of transgene muizenvoorbereiding16. We beschrijven ook de verschillende methoden die worden gebruikt om de ACD-voortgang in het experiment te volgen, zoals het meten van de oordikte, het gebruik van Evans blauwe kleurstof om inflammatoire exsudatie te meten, enz. Dit model kan niet alleen muizenoren, bloed, milt en andere monsters analyseren met laboratoriummiddelen om de pathogenese van ACD te verkennen, maar is ook van toepassing op de preklinische evaluatie van nieuwe therapeutische methoden, die een bepaalde promotionele betekenis heeft.
Protocol
Representative Results
Discussion
Het hier beschreven protocol voor het induceren van ACD-achtige symptomen in de oren van muizen kan worden gebruikt om de pathofysiologie van ACD te bestuderen en als een screeningsinstrument voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen.
Er zijn twee belangrijke stappen om een ACD-model op te stellen: initiële sensibilisatie en daaropvolgende stimulatie. De buik is meestal de plaats van initiële sensibilisatie, maar de daaropvolgende stimulatieplaats werd iets anders gekozen. Eerdere studi…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit werk werd ondersteund door de National Natural Science Foundation of China (NSFC) aan N.-N. Y. (81904212); Jiangsu Traditionele Chinese Geneeskunde Wetenschap en Technologie Project (YB201995); en het Special Funding Project voor postdoctorale onderzoekers 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
- 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).
- Koppes, S. A., et al. Current knowledge on biomarkers for contact sensitization and allergic contact dermatitis. Contact Dermatitis. 77 (1), 1-16 (2017).
- Martin, S. F., et al. Mechanisms of chemical-induced innate immunity in allergic contact dermatitis. Allergy. 66 (9), 1152-1163 (2011).
- Kimber, I., Basketter, D. A., Gerberick, G. F., Dearman, R. J. Allergic contact dermatitis. International Immunopharmacology. 2 (2-3), 201-211 (2002).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Rubic-Schneider, T., et al. GPR91 deficiency exacerbates allergic contact dermatitis while reducing arthritic disease in mice. Allergy. 72 (3), 444-452 (2017).
- 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).
- 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).
- Maguire Jr, H. C., Kaidbey, K. Experimental photoallergic contact dermatitis: a mouse model. The Journal of Investigative Dermatology. 79 (3), 147-152 (1982).
- 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).
- 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).
- 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).
- Donglang, G., et al. Comparative study on different skin pruritus mouse models. Frontiers in Medicine. 8, 630237 (2021).
- 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).
