實驗性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)模型

實驗性自身免疫腦脊髓炎(EAE)模型是多發性硬化(MS)相關的臨床前實驗模型。MS是一種中樞神經系統慢性炎癥性疾病,可導致腦炎和脫髓鞘發生。MS被認為是一種自身免疫性疾病,由自身反應性T細胞引起,癥狀包括肌肉僵硬和麻痹、視覺障礙和失明、感覺喪失和共濟失調,具有反復復發的特征。有多種不同的MS動物模型,EAE模型由于具有相似的炎癥和脫髓鞘的病理特征,被廣泛應作為MS的實驗研究模型。在影響MS的因素中,IL-23/IL-17軸參與了EAE和MS1-3的發病機制。

EAE模型可由來自髓鞘的蛋白如髓鞘少突膠質細胞糖蛋白(MOG))和完全弗氏佐劑(CFA)免疫誘導,免疫當天及兩天后腹腔注射百日咳毒素(PTX)而構建。髓磷脂特異性T細胞在外周被激活,穿過血腦屏障進入中樞神經系統并被重新激活,引發一系列炎癥反應,導致脫髓鞘和軸突細胞凋亡,最終導致神經損傷和失去功能。使用標準化評分系統評估臨床癥狀,衡量疾病的誘導發生程度。病理組織染色切片 可見局部脫髓鞘和炎性白細胞浸潤。百奧賽圖利用自主開發制備的B-h17A人源化小鼠(敲除小鼠IL-17A基因,同時敲進人IL-17A基因)為針對人IL-17A靶點的MS治療藥效研究提供了一個可靠的MOG誘導的EAE模型。


B-hIL17A小鼠的制備及其表型分析

1. 基本信息


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2. 蛋白質表達分析


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ELISA分析C57BL/6和純合B-hIL17A小鼠血清中IL17A蛋白含量。

結果顯示:C57BL/6小鼠中可檢測到小鼠IL17A,在純合B-hIL17A小鼠中可檢測到人IL17A。


3.B-hIL17A小鼠白細胞亞群分析(脾臟)


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流式細胞術分析C57BL/6和B-hIL17A小鼠脾臟白細胞亞群。 

結果顯示:純合B-hIL17A小鼠中白細胞亞群與C57BL/6小鼠相似,表明T/B,NK,單核細胞,DC和巨噬細胞的發育不受IL17A人源化改造的影響。


4.B-hIL17A小鼠T細胞亞群分析(脾臟)


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流式細胞術分析C57BL/6和B-hIL17A小鼠脾臟T細胞亞群。 

結果顯示:純合B-hIL17A小鼠中的T細胞亞群與C57BL/6小鼠中相似,表明T細胞發育不受IL17A人源化改造的影響。


MS/EAE模型的構建及其表型分析


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實驗性自身免疫腦脊髓炎(EAE)模型是一種與人類神經系統疾病多發性硬化(MS)的進展和癥狀密切相關的脫髓鞘疾病模型。

EAE模型臨床評分


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在10周齡B-hIL17A小鼠(雌性)中通過MOG35-55 /CFA乳劑PTX誘導EAE小鼠模型,數據顯示為平均值±SEM(n = 5)。MOG:髓鞘少突膠質細胞糖蛋白PTX:百日咳毒素。


EAE小鼠模型的H&E及IHC染色

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HE染色顯示腰椎增大,4倍放大,插圖20 倍放大


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腰椎免疫熒光(IF)染色,綠色,MBP;藍色,DAPI,局部:4 x,插圖:20 x

基于B-hIL17A小鼠的-EAE小鼠(雌性,n=5) 模型中樞神經系統(CNS)的局部炎癥反應。在MOG/CFA和PTX免疫后第45天,取脊髓。腰椎組織切片分別用H&E(A,B)和IHC (C,D)染色(綠色,MBP;藍色,DAPI)。結果顯示,MOG組炎癥細胞浸潤明顯增加,髓鞘蛋白明顯減少。

EAE模型淋巴結內IL-17A+細胞增多

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IL-17主要由CD4 Th17細胞在EAE疾病發生過程中產生。用MOG/CFA免疫的B-hIL17A小鼠在brefeldin A存在下,經PMA和ionomycin刺激后6h取小鼠淋巴結,流式細胞儀檢測IL-17和IFN-γ的產生。B-hIL17A小鼠經MOG免疫后,IL-17+CD3+CD4+ T細胞在CD3+CD4+ T細胞中的比例升高(左圖)。IFN - T細胞占比也有所升高。


EAE模型CNS中IL-17A+細胞的增加

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B-hIL17A小鼠(雌性,n=5)經MOG/CFA免疫后,在brefeldin A存在的情況下,經PMA和ionomycin刺激CNS (腦)細胞6小時,流式分析IL-17+CD3+CD4+ T細胞在CD3+CD4+ T細胞中的比例升高(左圖)。IFN - T細胞比例也有所升高。


參考文獻:

[1] Iwakura Y, Ishigame H. The IL-23/IL-17 axis in inflammation.J Clin Invest. 2006 May;116(5):1218-22.

[2] Gaffen SL,et al., The IL-23-IL-17 immune axis: from mechanisms to therapeutic testing. Nat Rev Immunol. 2014 Sep;14(9):585-600. doi: 10.1038/nri3707.

[3] Kuwabara T,et al., The Role of IL-17 and Related Cytokines in Inflammatory Autoimmune Diseases. Mediators Inflamm. 2017;2017:3908061.


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