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肠道类器官应用于治疗Dextran Sulfate Sodium Salt(DSS)诱导的溃疡性结肠炎

溃疡性结肠炎(ulcerative colitisUC)是一种慢性非特异性结肠炎性反应,病变主要位于结肠的黏膜层,临床表现为持续或反复发作的腹泻、黏液脓血样便伴腹痛,该病病程长,治愈难度大,且与结肠癌关系密切,属于消化系统难治疾病之一。

随着近些年细胞治疗的发展,研究人员也开始在细胞领域探索新的治疗方法。随着类器官研究的大热,肠道干细胞成为肠道损伤再生、肠癌等多种肠道疾病研究的焦点。

 

肠道类器官的培养 

随着近些年细胞治疗的发展,类器官这个词,也从陌生逐渐被熟知。

肠道类器官的培养——将分离的肠道隐窝或干细胞植入含有多种生长因子的基质胶中,在基质3D支撑下生成具有肠道上皮样结构的微型空心球体,这些球体被称为肠道类器官。这些类器官包含有所有种类的肠道功能上皮细胞,可以较大程度模拟肠道组织可被广泛应用于炎症性肠病、肠道损伤再生、肠癌等多种肠道疾病的研究。

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图1 小鼠小肠类器官体外培养结果图

 

类器官在治疗溃疡性结肠炎疾病中的应用 

日本东京医科齿科大学(TMDU)研究团队提出了一个详细方案,用移植的3D干细胞类器官结构来再生在结肠中受损的肠道组织。

 

利用干细胞的再生能力,使用肠道类器官来替代受损的肠道组织。通常情况下,溃疡性结肠炎的大部分上皮细胞受损,为了开发将肠类器官移植到结肠的系统,研究人员使用硫酸葡聚糖钠(DSS)损伤模型,通过一根柔性导管将类器官注入患有结肠炎的小鼠结肠中,并用胶水封闭肛门边缘,使培养的上皮细胞能够完全附着在受损表明并填充干细胞壁龛。实验结果表明,肠道内壁其中受体的部分几乎完整的上皮衬里已被供体细胞所取代。

 

Yeasen DSS造模数据

目前有多种动物模型被广泛用于研究炎症性肠炎(inflammatory bowel diseaseIBD)的病因、发病机制及测试新开发药物药效等,尤其以葡聚糖硫酸钠盐结肠炎(ulcerative colitisUC)模型应用最广。

YEASEN提供高品质葡聚糖硫酸钠盐(Dextran Sulfate Sodium SaltDSS MW:36000~50000),Cat#60316ES,高纯度(98%),含硫量(16-20%),游离硫(<0.2%)。

1. 小鼠体重下降

 

图2 Yeasen DSS(货号:60316ES,批号:D1124051造模数据(C57/B6J,雌鼠,8 周龄)

 

2. 小鼠结肠炎H&E染色结果

 

图3 H&E染色结果Gao X, et al. The Journal of Nutritional Biochemistry, 2020, 83.

实验动物: BALB/c,雌性,6-8 周龄,25 g

实验方法: 3.5% DSS自由饮水7

 

3. 小鼠结肠癌H&E染色结果

 

图4  H&E染色结果(Jia-Rong Huang, et al.Frontiers in Pharmacology.2020.586885

 

实验动物: BALB/c,雄性,7周龄

DSS浓度: 2.5%

AOM浓度:10 mg/kg

实验周期:10

 

相关试剂

结肠炎建模

分类

产品名称

货号

规格

结肠炎建模试剂

ColitCare® Dextran Sulfate Sodium SaltDSS

结肠炎建模用葡聚糖硫酸钠盐 MW : 3600050000

60316ES25/60/76/80

25 /100 /500 g/1 kg

模型验证

Hematoxylin and Eosin Staining Kit 苏木素伊红(H&E)染色试剂盒

60524ES60

2×100 mL

Urine Fecal Occult Blood Test Kit 尿粪隐血检测试剂盒(联苯胺法)

60403ES60

100 T

AB-PAS染色液

60534ES50/60

6×50 mL/6×100 mL

结肠炎/结肠癌治疗药物

Mesalamine 美沙啦嗪

60317ES25/60

25 /100g

Sulfasalazine 柳氮磺吡啶

60320ES08/ES25

5 /25 g

5-Fluorouracil

51412ES60

100 mg

 

适用于肠道类器官培养的试剂

 

分类

产品名称

货号

规格

基础培养基添加物

Ceturegel® Matrix LDEV-Free基质胶

40183ES08/10

5 /10 mL

N-2 supplement,serum free,100X N-2无血清添加剂,100X

60706ES08

5mL

B-27 supplement,serum free,50X  B-27无血清添加剂,50X

60703ES10

10mL

B-27 supplement without Vitamin A,serum free,50X  B-27无血清添加剂,去除维生素A,50X

60704ES10

10mL

B-27 supplement, minus antioxidants, serum free,50X  B-27无血清添加剂,无抗氧化剂,50X

60705ES10

10mL

L-alanyl-L-glutamine solution,200mM L-丙氨酰-L-谷氨酰胺,200mM

60701ES20/60/76/80

20/100/500mL/1L

Penicillin-Streptomycin (100×), Suitable for Cell Culture   细胞培养用青霉素-链霉素(双抗)

60162ES76

100 mL

HEPES Free Acid, Cell Culture Grade N-(2-羟乙基)哌嗪-N’-(2-乙磺酸),细胞培养级

60110ES60

100 g

小分子化合物

Y-27632

53006ES

1 mg/5 mg/10 mg

A 83-01

53002ES

1 mg/5 mg/10 mg

CHIR-99021

53003ES

2 mg/5 mg/10 mg

SB-202190

53005ES

5 mg/10 mg/25 mg

Nicotinamide烟酰胺

51402ES

1 g/5 g

细胞因子

Recombinant Human EGF

92701ES

100 μg/500 μg

Recombinant Human FGF-10

91306ES

5 μg/100 μg/500 μg

Recombinant Human Noggin

92528ES

5 μg/100 μg/500 μg

Recombinant Human R-Spondin 1

92274ES

100 μg/1 mg

Recombinant Human Wnt -3a Protein

92276ES10/60/76/80

10/100/500 μg/1 mg

 

DSS客户文献(不完全统计)

 

[1] Li Zhao, Fei Wang,Zhengwei Cai,et al.Improving drug utilization platform with injectable mucoadhesive hydrogel for treating ulcerative colitis[J].chemical engineering journal.424(2021)130464.IF=16.744

[2] Lingjun Tong, Haining Hao, Zhe Zhang,et al.Milk-derived extracellular vesicles alleviate ulcerative colitis by regulating the gut immunity and reshaping the gut microbiota[J].Theranostics.2021; 11(17): 8570-8586 IF=11.556

[3] Li, Y., Dong, J., Xiao, H., Zhang, S., Wang, B., Cui, M., & Fan, S. Gut commensal derived-valeric acid protects against radiation injuries. Gut Microbes,.2020 .1–18.IF=10.245

[4] Jingjing Gan, Yuxiao Liu, Lingyu Sun,et al.Orally administrated nucleotide-delivery particles from microfluidics for inflammatory bowel disease treatment[J].Applied Materials Today.2021 Dec;25:101231 IF=10.041

[5] Mengmeng Xu, Ying Kong, Nannan Chen,et al.Identification of Immune-Related Gene Signature and Prediction of CeRNA Network in Active Ulcerative Colitis[J].Frontiers in Immunology.2022; 13: 855645. IF=7.561

[6] JialiDong,YuanLi,HuiwenXiao,et al.Oral microbiota affects the efficacy and prognosis of radiotherapy for colorectal cancer in mouse models[J].Cell reports.2021, 109886.IF=9.423

[7] Hao H,  Zhang X,  Tong L,  Liu Q,et al.Lactobacillus plantarumEffect of Extracellular Vesicles Derived From  Q7 on Gut Microbiota and Ulcerative Colitis in Mice[J].Frontiers in Immunology.2021.777147 .IF=7.561

[8] Yaohua Fan,Yanqun Fan,Kunfeng Liu,et al.Edible Bird’s Nest Ameliorates Dextran Sulfate Sodium-Induced Ulcerative Colitis in C57BL/6J Mice by Restoring the Th17/Treg Cell Balance[J].Frontiers in Pharmacology.2021.632602.IF=7.561

[9] Jia-Rong Huang, Sheng-Te Wang, Meng-Ning Wei,et al.Piperlongumine Alleviates Mouse Colitis and Colitis-Associated Colorectal Cancer[J].Frontiers in Pharmacology.2020.586885. IF=7.561

[10] Gao X, Fan W, Tan L, et al. Soy isoflavones ameliorate experimental colitis by targeting ERα/NLRP3 inflammasome pathways[J]. The Journal of Nutritional Biochemistry, 2020, 83.IF=6.048

[11] Lujuan Xing, Lijuan Fu, Songmin Cao,et al.The Anti-Inflammatory Effect of Bovine Bone-Gelatin-Derived Peptides in LPS-Induced RAW264.7 Macrophages Cells and Dextran Sulfate Sodium-Induced C57BL/6 Mice[J]. Nutrients 2022, 14, 1479. IF=5.717

[12] Wang S,  Huang J,  Tan KS, et al.Isosteviol Sodium Ameliorates Dextran Sodium Sulfate-Induced Chronic Colitis through the Regulation of Metabolic Profiling, Macrophage Polarization, and NF-B Pathway[J].Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2022,4636618. IF=5.076

 

 

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