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如何用人工气候培养箱制备重症中暑小鼠模型

更新时间:2023-06-08  |  点击率:434

重症中暑(severe heat stroke)是一种危及生命的热致性疾病,可继发全身炎症反应,导致多器官功能障碍综合征,具有高病死率和高致残率的特点。肠屏障是抵抗病原微生物的第一道屏障,重症中暑继发的肠黏膜损伤破坏了肠屏障功能,是驱动内毒素血症、全身炎症反应及多器官功能障碍综合征发生发展的关键因素。然而,重症中暑导致肠黏膜损伤的分子机制仍未明确。当各种应激因素破坏内质网稳态诱导未折叠或错误折叠蛋白累积时,可诱导内质网应激。内质网应激的初衷是恢复细胞稳态,若损伤过重导致内质网应激过于强烈或持久则可激活细胞死亡途径。肠黏膜上皮具有丰富的内质网结构,处理内质网应激的能力是决定肠道保持稳态抑或是发生病变的重要因素。内质网应激参与了炎症性肠病、肠道肿瘤等疾病的发生发展过程。NOD样受体蛋白3(NOD-like receptor protein 3,NLRP3)是NOD样受体家族的重要成员,与接头蛋白和效应分子结合形成炎症小体参与宿主的免疫应答和多种疾病的病理生理过程。新近研究表明内质网应激能激活NLRP3炎症小体介导炎症反应,而炎症反应是重症中暑继发组织损伤的重要病理改变。内质网应激和NLRP3炎症小体活化是否参与了重症中暑导致的肠黏膜损伤目前鲜见报道。4-苯基丁酸(4-phenylbutyric acid,4-PBA)作为一种内质网应激抑制剂,可稳定肽链结构,加强内质网折叠能力并清除错误折叠蛋白。4-PBA现已用于临床治疗尿素循环障碍和镰状细胞病,并在多种疾病尤其是炎症性疾病的治疗中显示出潜在的应用前景。在脓毒症休克大鼠模型中,4-PBA通过抑制内质网应激介导的炎症反应、细胞凋亡和氧化应激,保护重要脏器的功能。还有研究表明,4-PBA可通过调节破骨细胞中的自噬防止脂多糖引起的炎症性骨质流失。

      本研究通过制备HS小鼠模型,观察内质网应激和NLRP3炎症小体的活化情况,使用4-PBA预处理抑制内质网应激,从而反向验证内质网应激在HS肠黏膜损伤中的作用,并观察4-PBA对HS肠黏膜损伤是否具有保护作用。

      实验前小鼠于明暗交替(12h光照/黑暗循环)的环境中适应性饲养一周,环境温度为(25.0±0.5)℃,环境湿度为(35.0±5.0)%,并允许其随意饮水和进食。小鼠随机(随机数字表法)分为对照(control)组、HS组和4-PBA预处理组(4-PBA+HS)。实验开始后,将HS组和4-PBA+HS组小鼠置于预热的高温人工气候培养箱中,温度保持于(35.5±0.5)℃,湿度保持于(60.0±5.0)%。4-PBA预处理组的小鼠在接受热暴露之前予以腹腔注射4-PBA 120 mg/kg 。而对照组的小鼠保持在环境温度为(25.0±0.5)℃,湿度为(35.0±5.0)%。用直肠温度计连续监测直肠核心温度(Tc)。前期的研究表明,当小鼠Tc达到42℃时,即成功建立了HS小鼠模型。在Tc达到42℃后,小鼠接受复温处理。复温策略如下:将小鼠从高温人工气候培养箱中取出并在环境温度(25.0±0.5)℃和湿度(35.0±5.0)%的条件下冷却,允许小鼠自由饮水。前期的研究表明,HS小鼠的器官损伤程度随着复温时间的延长而加重,其平均存活时间约为造模成功后6h。因此,本实验的后续检测选择了该时间点。在复温处理6h后,通过颈椎脱位处死所有小鼠,收集血清,采集回肠组织,用4 ℃ PBS冲洗,并储存于-80 ℃用于进一步研究。

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