DSS造模发展历程

目前有多种动物模型被广泛用于研究炎症性肠（inflammatory bowel disease，IBD）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（Dextran Sulfate Sodium Salt，DSS，MW:36000~50000）结肠炎（ulcerative colitis，UC）模型应用最为广泛。

现行研究中最常用的UC建模类型大约分为：自发模型、诱导模型（化学药物诱导：TNBS三硝基苯磺酸，DSS葡聚糖硫酸钠等、免疫学方法诱导、细胞移植诱导）以及基因修饰模型等。

图1 .DSS溃疡病结肠炎模型发展历程

DSS造模优势

葡聚糖硫酸钠盐（Dextran Sulfate Sodium Salt, DSS）是一种聚阴离子衍生物，其诱导结肠炎模型的机制虽仍未十分明确, 但通常认为与巨噬细胞功能失调、肠道菌群失调、DSS对结肠上皮的毒性作用、细胞因子在DSS结肠炎模型的发病中起重要作用等机制有关。

对比多种UC建模类型，DSS造模具有很大的优势：

1. 症状表现与人溃疡性结肠炎（UC）极度相似，可用于研究急、慢性结肠炎的发生发展机制，也可用于药物的药效研究。

2. 自由饮用DSS水溶液的建模方式，简单易行，成模率高，重复性强。

3. 用不同浓度的DSS、给药时间和给药频率，可以实现急性和慢性两种结肠炎模型。模型持续时间长，体现了急性向慢性转化的动态过程，解决了UC的慢性化和维持问题，这是以前许多模型无法比拟的。

4. 多种属动物中均可造模：小鼠、大鼠、斑马鱼、猪、果蝇等。

5. 联合氧化偶氮甲烷 (azoxymethane, AOM)用药，可用于诱发结肠炎相关性癌症 (colitis associated cancer, CAC) 动物模型，成功模拟IBD诱发CAC的过程。

DSS构建的UC模型特点

通过给予动物自由饮用不同浓度的DSS（MW:36000~50000）水溶液，根据用药时间及用药周期可制成急性和慢性两种结肠炎模型。该模型症状表现与人类UC极为相似，主要表现为腹泻、黏液样便、粪便潜血、肉眼血便、重量减轻、活动度减少，毛色变差等。

DSS UC模型构建实例 1. 小鼠造模

1）BALB/c小鼠，雌，6-8周，25 g；

2）用无菌水配置3% DSS饮用水，然后用0.22 μm的滤膜过滤；

3）给小鼠连续饮用7天，HE染色；

4）实验结果：小鼠的组织水肿充血，有明显的炎症现象。

DSS造模具体实验步骤：

DSS浓度：急性期模型通常为3-5%，慢性期模型通常为1-3%；可根据实验需求及动物类型摸索浓度。该浓度为质量体积比，使用饮用水配置后，0.22 µM滤膜过滤除菌。

数据记录：每隔24 h记录小鼠体重、粪便粘稠度、粪便潜血等指标。

1) 急性DSS结肠炎模型

Day1：称重并标记各组C57BL/6小鼠。待造模小鼠饮用3-5% DSS水溶液，未处理组小鼠饮用正常水。

Day3：给予待造模小鼠更换新鲜3-5% DSS饮用水。

Day5：给予待造模小鼠更换新鲜3-5% DSS饮用水。

Day8：给予待造模小鼠更换新鲜不含DSS的饮用水。

2) 慢性DSS结肠炎模型

Day1：称重并标记各组C57BL/6小鼠。待造模小鼠饮用1-3% DSS水溶液，未处理组小鼠饮用正常水。

Day3：给予待造模小鼠更换新鲜1-3% DSS饮用水。

Day5：给予待造模小鼠更换新鲜1-3% DSS饮用水。

Day8：给予待造模小鼠更换新鲜不含DSS的饮用水。

Day22-Day26：重复Day1-Day5操作。

Day29：给予待造模小鼠更换新鲜不含DSS的饮用水。

Day43-Day47：重复

Day1-Day5操作。

Day50：给予待造模小鼠更换新鲜不含DSS的饮用水。

图2.DSS急性结肠炎切片HE染色结果^[1]

 2. 斑马鱼造模

1）将斑马鱼胚胎培养在含甲基蓝的E3胚胎培养基中，28.5 ℃，培养至1 dpf；

2）用E3培养基配置0.5% DSS饮用水，然后用0.22 μm的滤膜过滤；

3）用0.5%的DSS处理斑马鱼，从3 dpf处理到6 dpf。

4）实验结果：0.5%的DSS药物处理均会导致斑马鱼肝脏颜色变深，产生炎症应激。

图3.DSS导致斑马鱼肝脏产生炎症反应^[2]

 3. 猪造模

1）四到五天大的约克郡小猪，实验组：灌注DSS，对照组：灌注生理盐水

2）每只小猪每日摄入量1.25 g DSS/kg，灌注5天

3）实验结果：灌注DSS后，实验组的血浆D-甘露醇摄取率显著高于对照组，表明小猪出现了肉眼可见的肠炎症状。

图4.DSS诱导致小猪体内D-甘露醇浓度高于对照组^[3]

 4. 果蝇造模

1）将5~10日的雌果蝇放在一个装有2.5×2.5×1cm的空小瓶中培养中，用5%蔗糖溶液润湿的3.75-cm色谱纸（Fisher）进料介质；

2）用5%的蔗糖溶液分别配制含有不同成分的喂食培养基，类别包括各含3%的DSS，25 μg/mL博来霉素(硫酸博来霉素60257ES、盐酸博来霉素60216ES)；

3）果蝇放入含有层析纸的瓶中，29℃培养三天，期间每天将存活的果蝇移入含有新鲜培养基的空瓶中;

4）实验结果：DSS有致死的功能，且DSS诱导ISC前体细胞增殖。

图5.DSS诱导果蝇中ISC前体细胞增殖^[4]

如何评价造模是否成功

1. 疾病活跃指数评分（Disease Activity Index, DAI score）

从三个方面进行评估打分，分别为体重、粪便粘稠度、粪便潜血等指标，DAI评分为三个指标之和。

表2 .DAI评分细则

2. 组织学变化评分

组织学变化评分为上述各指标之和，在急性结肠炎模型中淋巴结形成不做评分。组织学分析的标准方法为HE染色（Cat.NO：60524ES60）。

表3 .组织学变化评分

3. 结肠长度

急性结肠炎模型中，第8天可检测到结肠长度缩短；慢性结肠炎模型中，结肠长度缩短更加明显。

4. 总结

DSS UC动物模型构建应先进行预实验，摸索建模条件，建议预实验每组样本8-10只，并设立对照组。通常出现体重减轻、稀便、腹泻、血便或粪便潜血、溃疡可视为DSS药物有效，造模成功。但是体重减轻并不一定是造模成功的必要标准，也有可能体重变化不大，主要还是看实验动物的实际病理情况或切片情况来评估造模成功与否。

翌圣DSS客户数据展示 客户1发表的文献：

客户来源：中国医学科学院北京协和医学院放射医学研究所(天津)

小鼠类型：6~8周雄性C57BL/6J小鼠

造模方法：1.5% (w/v) DSS自由饮用15天

图6.Yeasen DSS（Cat#60316ES）小鼠造模实验结果（Yuan Li, et al. Gut Microbes（2019）789-806. IF=10.245）

 客户2发表的文献：

客户来源：南京农业大学

小鼠类型：体重为20~22 g的8周龄雄性C57BL/6小鼠

造模方法：3% (w/v) DSS自由饮用7天

图7.Yeasen DSS（Cat#60316ES）小鼠造模实验结果（Xiaona Gao, et al. Journal of Nutritional Biochemistry 83 (2020) 108438. IF=6.048）

 客户3发表的文献：

客户来源：中国海洋大学

小鼠类型：4-5周龄SPF雄性C57BL/6J小鼠

造模方法：3.5% (w/v) DSS自由饮用一周

图8 .Yeasen DSS（Cat#60316ES）小鼠造模实验结果（Hao H,et al.Frontiers in Immunology.2021.777147. IF=7.561）

客户4 发表的文献：

客户来源：上海交通大学医学院瑞金医院

小鼠类型：9周龄雌性C57BL/6J小鼠

造模方法：4% (w/v) DSS自由饮用10天

图9  Yeasen DSS（Cat#60316ES）小鼠造模实验结果（Li Zhao, et al. Chemical Engineering Journal. 2021.130464. IF=13.27）

客户5 发表的文献：

客户来源：中国海洋大学

小鼠类型：7-8周龄雄性C57BL/6小鼠

造模方法：3% (w/v) DSS自由饮用10天

图10  Yeasen DSS（Cat#60316ES）小鼠造模实验结果（Tong, L, et al. Milk-derived extracellular vesicles alleviate ulcerative colitis by regulating the gut immunity and reshaping the gut microbiota. 2021.62046. IF=11.56）

客户6 发表的文献：

客户来源：浙江大学

小鼠类型：6周龄雄性C57BL/6小鼠

造模方法：3个周期，每个周期包括1周2% DSS，2周饮用水

图11  Yeasen DSS（Cat#60316ES）小鼠造模实验结果（Zhong D, Jin K, Wang R,et al. Microalgae-Based Hydrogel for Inflammatory Bowel Disease and Its Associated Anxiety and Depression. Advanced Materials. 2024. IF=29.4）

翌圣DSS建模案例

翌圣DSS（Cat.NO：60316ES,MW:36000~50000）广泛应用于UC模型的构建。我们发现急性结肠炎成模时间主要集中在7天左右，效果十分显著。下表是部分客户的数据反馈。

表4 .用DSS构建不同类型的肠炎模型

Yeasen提供高品质DSS（Cat#60316ES）：高纯度（98%），硫含量17-19%，游离硫＜0.2%，大量文献数据支持，建模效率可媲美进口品质。

翌圣DSS产品特点

1. 症状与人类UC高度相似：可用于研究结肠炎发生机制和药效研究。

2. 成模率高：自由饮用DSS水溶液，简单易行、重复性强。

3. 可构建多种结肠炎模型：急性结肠炎、慢性结肠炎，还可以联合AOM构建结肠炎相关性癌症（CAC）模型。

4. 适用于多种属动物造模：小鼠、大鼠、斑马鱼、猪、果蝇等。

5. 安全性高：DSS可被自然生态系统降解，对环境安全；

6. 纯度高：高纯度（98%），硫含量17-19%。

常见问题

无论急性DSS结肠炎模型还是慢性DSS结肠炎模型，肠炎严重程度与成功与否均与小鼠种属（不同基因背景）、DSS浓度、给药周期等相关。

表5.DSS结肠炎造模常见问题

FAQ

Q1：如何配置DSS溶液？

A：用无菌水配制DSS溶液到所需浓度，建议使用0.22 μm的过滤。

Q2：DSS造模方案包括哪些？

A：可通过自由饮、口服、或灌胃给药。

Q3：影响DSS造模成功的关键因素有哪些？

A：DSS浓度、分子量、给药时间以及动物种属。

Q4：每天给大鼠和小鼠饮水量体积是多少（包含急性和慢性造模）？

A：小鼠（20~25g）每只每天7-10毫升，大鼠（100 g）每只每天10~11毫升。

Q5：DSS和TNBS均是结肠炎模型，两者有什么区别？

A：DSS诱发溃疡性结肠炎，TNBS诱发克罗恩病结肠炎。

Q6：慢性结肠炎造模过程中，为什么第二阶段诱导总是慢于第一阶段？

A：第一阶段诱导后DSS耐受水平会提高，症状出现缓慢或较轻是常见的。若想要缩短第二阶段诱导周期，可以适当提高DSS浓度。

客户发表的文献（不完全统计）

截止到2024年3月，Dextran Sulfate Sodium Salt(DSS) 结肠炎建模用葡聚糖硫酸钠（60316ES）已累计发表文献120篇，总影响因子675.71。

滑动查看

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