Summary

En museøremodel til evaluering af allergisk kontaktdermatitis

Published: March 24, 2023
doi:

Summary

Her beskriver vi metoderne til at inducere allergisk kontaktdermatitis i museører med 1-fluor-2,4-dinitrobenzen (DNFB) og hvordan man vurderer sværhedsgraden af allergisk kontaktdermatitis.

Abstract

Hud er menneskekroppens første forsvarslinje og et af de mest udsatte organer for miljøkemikalier. Allergisk kontaktdermatitis (ACD) er en almindelig hudsygdom, der manifesterer sig som et lokalt udslæt, rødme og hudlæsioner. Forekomsten og udviklingen af ACD påvirkes af både genetiske og miljømæssige faktorer. Selvom mange forskere har konstrueret en række modeller af ACD i de senere år, er de eksperimentelle protokoller for disse modeller alle forskellige, hvilket gør det vanskeligt for læserne at etablere dem godt. Derfor er en stabil og effektiv dyremodel af stor betydning for yderligere at studere patogenesen af atopisk dermatitis. I denne undersøgelse beskriver vi en modelleringsmetode ved hjælp af 1-fluor-2,4-dinitrobenzen (DNFB) til at inducere ACD-lignende symptomer i ørerne på mus og beskriver flere metoder til vurdering af sværhedsgraden af dermatitis under modellering. Denne eksperimentelle protokol er blevet anvendt med succes i nogle eksperimenter og har en vis salgsfremmende rolle inden for ACD-forskning.

Introduction

Allergisk kontaktdermatitis (ACD) er en almindelig hudsygdom, der er karakteriseret ved eksemlignende symptomer på kontaktstedet, ødem og erytem i moderate tilfælde og papler, erosion, ekssudation eller endda massive ar i alvorlige tilfælde1. Det påvirker op til 20% af befolkningen og kan påvirke mennesker i alle aldre2. ACD forekommer ofte hos personer, der gentagne gange har været udsat for allergener og kan være forårsaget af individets immunrespons på et eller flere allergener i deres hjem eller arbejdsplads3. Type IV forsinket overfølsomhed betragtes som den vigtigste type immunrespons i ACD4. I områder af huden, der gentagne gange har været udsat for allergener, akkumuleres cirkulerende hukommelses-T-celler i stort antal og fremkalder immun- og inflammatoriske reaktioner 3,5,6. Formålet med dette arbejde er at foreslå en pålidelig laboratorieteknik til yderligere undersøgelse af immunologiske og inflammatoriske reaktioner i udviklingen af ACD.

Udbruddet af ACD skyldes normalt kontaktoverfølsomhed forårsaget af gentagen eksponering for kemikalier. Talrige forskere har udviklet forskellige ACD-dyremodeller i husmus 7,8, marsvin 9,10 og andre dyr i løbet af de sidste par årtier for at simulere sygdommens begyndelse. De fleste af de eksperimentelle metoder består af to faser: abdominal sensibilisering (induktion) og tilvejebringelse af stimuli på ryggen eller øreflippen (stimulering). Almindeligt anvendte kemiske stoffer omfatter hovedsageligt 1-fluor-2,4-dinitrobenzen (DNFB) / 1-chlor-2,4-dinitrobenzen (DNCB) 8,9,11, oxazolon 12, urushiol 13 osv. Blandt dem er DNFB og DNCB de mest udbredte, først rapporteret i oktober 195810. Nikkelsensibiliseringsmodel14 og fotoallergisk kontaktdermatitis model15 anvendes også ofte.

Vi præsenterer en eksperimentel metode til opbygning af ACD-modellen. Denne metode er opsummeret og optimeret på baggrund af tidligere undersøgelser og ved sammenligning med flere eksperimenter. Sammenlignet med andre ACD-modeller har denne model nogle fordele, såsom små individuelle forskelle, korte eksperimentelle perioder, en lille mængde kemisk stimulering osv. Derudover er denne undersøgelse anvendelig på mus, som ikke kun er økonomiske, men også har flere muligheder for genknockout eller transgen museforberedelse16. Vi beskriver også de forskellige metoder, der bruges til at overvåge ACD-fremskridt i eksperimentet, såsom måling af øretykkelse, brug af Evans blå farvestof til måling af inflammatorisk ekssudation osv. Denne model kan ikke kun analysere museører, blod, milt og andre prøver ved laboratoriemidler for at udforske patogenesen af ACD, men er også anvendelig til præklinisk evaluering af nye terapeutiske metoder, som har en vis salgsfremmende betydning.

Protocol

Al pleje og behandling af musene var i overensstemmelse med retningslinjerne fra Institutional Animal Care and Use Committee ved Yangzhou University og blev godkendt af Institutional Animal Care and Use Committee under projektlicensen SYXK (SU) 2022-0044. BALB/c han- og hunmus i alderen 6-8 uger blev anvendt i dette studie. Hver gruppe bestod af seks mus (se Materialetabel). Burene blev anbragt i et temperaturkontrolleret kammer (22 ± 2 °C, 12 timers lys/mørk cyklus) med fri adgang til mad og vand. Et…

Representative Results

Under gentagen DNFB-stimulering viste museørerne i DNFB-gruppen tydelige kliniske symptomer, der kunne sammenlignes med ACD, med følsomme områder, der viste de typiske symptomer på rødme, tørhed og endda erosion og ekssudation. Øreadministration af rent vand (kontrolgruppe) eller opløsningsmiddelkontrol (vehikelgruppe) fremkaldte imidlertid ikke lignende symptomer (figur 4). I DNFB-gruppen sammenlignet med det ubehandlede højre øre steg tykkelsen af vens…

Discussion

Protokollen beskrevet her til inducering af ACD-lignende symptomer i ørerne på mus kan bruges til at studere patofysiologien af ACD og som et screeningsværktøj til udvikling af nye lægemidler.

Der er to vigtige trin til at etablere en ACD-model: indledende sensibilisering og efterfølgende stimulering. Underlivet er normalt stedet for indledende sensibilisering, men det efterfølgende stimuleringssted blev valgt lidt anderledes. Tidligere undersøgelser har vist, at de fleste forskere væ…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dette arbejde blev støttet af National Natural Science Foundation of China (NSFC) til N.-N. Y. (81904212); Jiangsu Traditionel kinesisk medicin videnskab og teknologi projekt (YB201995); og det særlige finansieringsprojekt for postdoc-forskere i Kina (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/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