Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

يحدد هذا البروتوكول الإجراء الخاص بإحداث التهاب حب الشباب في جلد الفئران بحمض الأوليك وحب الشباب Cutibacterium.

Abstract

حب الشباب الشائع هو حالة جلدية مزمنة منتشرة تتميز بوجود كوميدونيس وحطاطات وبثرات على الوجه والرقبة والصدر. لمحاكاة التهاب حب الشباب الشائع ، يفصل هذا البروتوكول نهجا لإنشاء نموذج مركب لقوارض حب الشباب عن طريق إحداث التهاب حب الشباب في آذان الفئران باستخدام حمض الأوليك وحب الشباب Cutibacterium (C. acnes). تم تقسيم الفئران بشكل عشوائي إلى أربع مجموعات: مجموعة التحكم الطبيعية (NC) ، والأذنين المعالجة بمجموعة حمض الأوليك (OA) ، والأذنين المعالجة بمجموعة C. acnes (C. acnes) ، والأذنين المعالجة بحمض الأوليك و C. acnes (OA + C. acnes). لتقليد إنتاج الزهم المفرط ، تم تلطيخ حمض الأوليك على آذان الفئران في مجموعات حب الشباب OA و OA + C. لمدة 25 يوما.

من الأيام 21 إلى 25 ، تم حقن تعليق C. acnes داخل الأدمة في آذان الفئران في مجموعات C. acnes و OA + C. acnes لتفاقم التهاب حب الشباب. تم قياس سمك الأذن أسبوعيا كمقياس لشدة الالتهاب. تم إجراء الملاحظة الإجمالية ، تلطيخ الهيماتوكسيلين ويوزين ، والكيمياء الهيستولوجية المناعية (IHC) وأظهرت النتائج أن آذان مجموعة OA ومجموعة حب الشباب OA + C. كانت سميكة وداخلية ، مصحوبة بحمامي ووجود كوميدونيس. بالإضافة إلى ذلك ، لوحظت حطاطات في مجموعات حب الشباب C. و OA + C. acnes . أظهر علم أمراض الأنسجة فرط التقرن وتوسيع infundibulum من بصيلات الشعر في مجموعات حب الشباب OA و OA + C. تم العثور على تسلل الخلايا الالتهابية والخراجات في الأدمة من C. acnes و OA + C. مجموعات حب الشباب . أكدت نتائج IHC زيادة مستويات عامل نخر الورم (TNF) -α في الأدمة من C. acnes و OA + C. مجموعات حب الشباب . أشارت جميع النتائج المذكورة أعلاه بشكل جماعي إلى الإنشاء الناجح لنموذج القوارض المركب لحب الشباب.

Introduction

حب الشباب الشائع هو مرض جلدي مزمن شائع يتميز بوجود كوميدونيس وحطاطات وبثرات على الوجه والرقبة والصدر ، والتي ، في الحالات الشديدة ، قد تتطور إلى عقيدات وخراجات وندبات دائمة1. تشير الدراسات الوبائية إلى أن حب الشباب يؤثر على 9.4٪ من سكان العالم بينما تشكل الأعراض الناتجة عنه تحديات جسدية ونفسية اجتماعية شديدة 2,3.

التسبب في حب الشباب متعدد العوامل ، بما في ذلك أربع عمليات حاسمة: إنتاج الزهم الزائد ، وتشكيل الكوميدون ، والاستعمار المسامي بواسطة ميكروبات الجلد ، وإطلاق الوسطاء الالتهابيين حول الوحدة الشعريةالدهنية 4,5. زيادة إفراز الزهم ، مما يؤدي إلى تراكم الأحماض الدهنية الحرة غير المشبعة الزائدة (UFFAs) ، يساهم في التكاثر غير الطبيعي لميكروبات الجلد ، أحدها هو حب الشباب Cutibacterium ، كما هو موضح في الدراسات الجينومية6. وفي الوقت نفسه ، تتحلل ميكروبات الجلد الزهم وتزيد من تركيز UFFAs ، مما يؤدي إلى حلقة مفرغة7. بالإضافة إلى ذلك ، تسبب UFFAs الزائدة فرط التقرن في بصيلات الشعر ، مما يؤدي بدوره إلى ظهور حب الشباب8. تعمل كل من ميكروبيوتا الجلد وزيادة الزهم على تنشيط المستقبلات الشبيهة بالحصيلة (TLRs) لإنتاج العديد من السيتوكينات المسببة للالتهابات مثل إنترلوكين (IL) -1 و TNF-α 9,10. هذه السلسلة من الالتهابات ، إلى جانب زيادة الزهم وفرط النمو الميكروبي ، تبلغ ذروتها في فرط التقرن الواضح لبصيلات الشعر وظهور حب الشباب11.

أدى التطور السريع في مجال أبحاث حب الشباب والمتطلبات السريرية ذات الصلة إلى إنشاء سلسلة من النماذج الحيوانية لالتهاب حب الشباب على أذن الفئران ، وظهور الجرذان أو الفئران ، وأذن الأرانب12،13،14،15. وتشمل الطرق الحقن داخل الأدمة من C. حب الشباب ، تطبيق الزيوت على الجلد لمحاكاة إفراز غير طبيعي للغدد الدهنية وفرط التقرن ، أو مزيج من الاثنين لتسريع التهاب الجلد لتشكيل حب الشباب16،17،18،19. ومع ذلك ، فإن استخدام وجرعة العوامل الكيميائية والعوامل البيولوجية تختلف بين الدراسات السابقة ، والتي قد تربك الباحثين الذين يعتزمون إنشاء نموذج مناسب لحب الشباب. تهدف هذه الدراسة إلى إنشاء طريقة سهلة التشغيل وفعالة لتشكيل نموذج مركب لقوارض حب الشباب وتوفير مرجع نموذجي للباحثين الذين يدرسون حب الشباب.

Protocol

حصل هذا البروتوكول على موافقة أخلاقية من جامعة بكين للطب الصيني (رقم 2023033103-1183). تم استخدام اثني عشر ذكرا من الفئران Sprague-Dawley (الوزن ، 208 جم ± 5 جم) في هذا البروتوكول وقسموا إلى أربع مجموعات: مجموعة NC (n = 3) ، مجموعة OA (n = 3) ، مجموعة C. acnes (n = 3) و OA + C. مجموعة حب الشباب (n = 3).

1. تطوير نموذج حب الشباب

  1. قم بقياس وتسجيل سمك آذان الفئران باستخدام الفرجار الإلكتروني الورنية (انظر جدول المواد) قبل النمذجة.
    1. ضع الفك الخارجي لفرجار الورنية الإلكترونية عند نقطة منتصف الحافة الخارجية للأذن وقم بتمديده إلى قناة الأذن. سجل سمك 2/3 نقطة وسمك 1/2 نقطة على طول الخط. قياس كل نقطة 3x وحساب متوسط قيم سمك نقطتين ليتم اعتبار سمك الأذن.
  2. قم بإمالة رأس الجرذ إلى جانب واحد ، واجعل الأذن متجهة لأعلى ، وقم بتطبيق 50 ميكرولتر من حمض الأوليك (انظر جدول المواد) على الجانبين البطني والظهري للأذن بالتساوي ، مرة واحدة يوميا ، لمدة 25 يوما.
  3. من اليوم 21 إلى اليوم 25 ، يوميا قبل تطبيق حمض الأوليك ، قم بتخدير الفئران باستخدام 4٪ إيزوفلوران ثم حقن 50 ميكرولتر من 1 × 107 CFU C. تعليق حب الشباب (انظر جدول المواد) داخل الأدمة في السطح البطني للأذن باستخدام حقنة 1 مل مجهزة بإبرة 34 جم أو 36 جم (انظر جدول المواد).
    ملاحظة: احرص على تجنب الأوعية الدموية في الأذن عند الحقن داخل الأدمة. مطلوب حقنة صغيرة بإبرة 34 جم أو 36 جم (انظر جدول المواد). لضمان الحقن داخل الأدمة المناسب ، يجب ثقب الإبرة بزاوية تتراوح من 10 إلى 15 درجة ، بعمق حوالي 1 مم.
  4. في اليوم 25 ، قم بقياس وتسجيل سمك الأذنين ، كما هو موضح في الخطوة 1.1.
    ملاحظة: تم تلطيخ مجموعة الزراعة العضوية فقط بحمض الأوليك كما هو موضح في الخطوة 1.2 وحقنها بمحلول ملحي من اليوم 21 إلى اليوم 25. تم حقن مجموعة C. acnes فقط داخل الأدمة عن طريق تعليق C. acnes ، كما هو موضح في الخطوة 1.3. تمت معالجة مجموعة حب الشباب OA + C. بحمض الأوليك وتعليق C. acnes ، كما هو موضح في الخطوتين 1.2 و 1.3.

2. جمع الأنسجة وتحليلها

  1. في اليوم 26 ، بعد القتل الرحيم للفئران بشكل إنساني باستخدام طريقة معتمدة مؤسسيا ، قم بحفر حجم ثابت على آذان ثنائية باستخدام مثقاب حلقي 8 مم.
  2. اغمر أنسجة الأذن في 4٪ بارافورمالدهيد لمدة 24 ساعة ، متبوعا بتضمين البارافين وتقسيمه إلى شرائح بسمك 5 ميكرومتر لتلطيخ الهيماتوكسيلين ويوزين (HE)20. راقب الأقسام تحت المجهر الضوئي وسجل التغيرات المرضية لتقييم المتابعة من قبل أخصائي علم الأمراض. تعيين درجات للتغيرات المرضية وفقا للجدول 1 (انظر أيضا الشكل 1).
  3. إزالة البارافين وإعادة ترطيب وتسخين الأقسام لاسترجاع المستضد. قم بتعطيل البيروكسيديز الداخلي عن طريق الحضانة بنسبة 0.3٪ H2O2 في الميثانول لمدة 15 دقيقة في درجة حرارة الغرفة.
  4. اغسل المقاطع بمحلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS) ثم احتضنها بنسبة 3٪ BSA لمدة 30 دقيقة في درجة حرارة الغرفة.
  5. احتضان الأقسام بجسم مضاد أحادي النسيلة α TNF (تخفيف 1: 800) (انظر جدول المواد) عند 4 درجات مئوية طوال الليل.
  6. اغسل الأقسام باستخدام برنامج تلفزيوني مرة أخرى واحتضانها بجسم مضاد ثانوي مقترن بالبيروكسيديز الفجل (انظر جدول المواد) لمدة 50 دقيقة.
  7. بعد غسل PBS آخر ، ضع خليط 3،3'-diaminobenzidine (DAB) على الشرائح وراقب عملية التلوين تحت المجهر ، وأوقف التفاعل مع PBS عند الوصول إلى الكثافة المطلوبة.
  8. قم بتلطيخ الأقسام باستخدام الهيماتوكسيلين من ماير لمدة 1 دقيقة ، ثم اشطفها بالماء الجاري ، وقم بتجفيف الأقسام وتركيبها. مراقبة الأقسام تحت المجهر وتسجيل التغيرات المرضية لتقييم المتابعة من قبل أخصائي علم الأمراض.

3. التحليل الإحصائي

  1. إجراء التحليل الإحصائي.
  2. تقديم البيانات كمتوسط ± الانحراف المعياري. الوصول إلى الحالة الطبيعية لجميع البيانات باستخدام اختبار Shapro-Wilke. إذا كان يتبع التوزيع الطبيعي ، استخدم ANOVA أحادي الاتجاه لتقييم الاختلافات الكبيرة. بالنسبة للبيانات غير الموزعة بشكل طبيعي ، قم بتطبيق اختبار Kruskal-Wallis متبوعا بمقارنات Dunn المتعددة. تعتبر القيمة p الأقل من 0.05 ذات دلالة إحصائية.

النتائج

سمك ومظهر الجلد
من اليوم 7 إلى اليوم 21 ، كانت الأذنين في مجموعة الزراعة العضوية ومجموعة حب الشباب OA + C. أكثر سمكا بكثير من مجموعات حب الشباب NC و C. في اليوم 25 ، كانت الأذنين في مجموعة الزراعة العضوية ، ومجموعة C. acnes ، ومجموعة حب الشباب OA + C. أكثر س...

Discussion

نظرا لأن المنهجية ومعايير التقييم لنموذج حب الشباب لم تكن واضحة ، فقد كان هذا البروتوكول يهدف إلى توفير مرجع للباحثين الذين يدرسون حب الشباب. نظرا لصغر حجم أذن الفأر والتداخل الناجم عن نمو الشعر على الظهر ، واستخدام كريم مزيل الشعر وماكينة الحلاقة ، قد تكون أذن الفئران ب...

Disclosures

يعلن جميع المؤلفين أنه ليس لديهم تضارب في المصالح.

Acknowledgements

تم دعم هذه الدراسة من قبل المؤسسة الوطنية لعلوم الطبيعة في الصين (رقم 81974572 ورقم 82274523) وجامعة بكين للطب الصيني (رقم 202310026002).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Anaero-indicator Mitsubishi, JapanC-22
AnaeroPackMitsubishi, JapanC-11, C-41
Columbia blood agar plateBeNa Cuture Collection, ChinaBNCC330605
Constant temperature incubatorSHANGCHENG, China303-0
Cotton swabHYNAUT, China_
Cutibacterium acnesBeNa Cuture Collection, ChinaBNCC330605
Dako REAL EnVision Detection System, Peroxidase/DAB+, Rabbit/MouseDAKO, DenmarkK5007
disposable sterile injection needleZhejiang Oujian Medical Apparatus, China_
Electronic scaleJINXUAN, ChinaA017
Electronic vernier caliperDeli, ChinaDL90150
Oleic acid (Analytical reagent, AR)Fangzheng, China_
Sodium chloride injectionCR Double CRANE, ChinaY2212241
SPSS StatisticsIBM, USA26.0
sterile hypodermic syringesShandong weigao group medical polymer, China_
TNF Alpha Monoclonal antibodyProteintech Group,int, USA60291-1-lg

References

  1. Cooper, A. J., Harris, V. R. Modern management of acne. The Medical Journal of Australia. 206 (1), 41-45 (2017).
  2. Vos, T., et al. Years lived with disability (YLDs) for 1160 sequelae of 289 diseases and injuries 1990-2010: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2010. Lancet. 380 (9859), 2163-2196 (2012).
  3. Layton, A. M., Thiboutot, D., Tan, J. Reviewing the global burden of acne: how could we improve care to reduce the burden. The British Journal of Dermatology. 184 (2), 219-225 (2021).
  4. Hazarika, N. Acne vulgaris: new evidence in pathogenesis and future modalities of treatment. Journal of Dermatological Treatment. 32 (3), 277-285 (2021).
  5. Das, S., Reynolds, R. V. Recent advances in acne pathogenesis: implications for therapy. American Journal of Clinical Dermatology. 15 (6), 479-488 (2014).
  6. Dréno, B., et al. Cutibacterium acnes (Propionibacterium acnes) and acne vulgaris: a brief look at the latest updates. Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology: JEADV. 32, 5-14 (2018).
  7. Marples, R. R., Downing, D. T., Kligman, A. M. Control of free fatty acids in human surface lipids by Corynebacterium acnes. The Journal of Investigative Dermatology. 56 (2), 127-131 (1971).
  8. Katsuta, Y., Iida, T., Hasegawa, K., Inomata, S., Denda, M. Function of oleic acid on epidermal barrier and calcium influx into keratinocytes is associated with N-methyl D-aspartate-type glutamate receptors. The British Journal of Dermatology. 160 (1), 69-74 (2009).
  9. Kurokawa, I., et al. New developments in our understanding of acne pathogenesis and treatment. Experimental Dermatology. 18 (10), 821-832 (2009).
  10. Clayton, R. W., et al. Homeostasis of the sebaceous gland and mechanisms of acne pathogenesis. The British Journal of Dermatology. 181 (4), 677-690 (2019).
  11. Cong, T. X., et al. From pathogenesis of acne vulgaris to anti-acne agents. Archives of dermatological research. 311 (5), 337-349 (2019).
  12. Ji, J., et al. Analgesic and anti-inflammatory effects and mechanism of action of borneol on photodynamic therapy of acne. Environmental Toxicology and Pharmacology. 75, 103329 (2020).
  13. Ou-Yang, X. L., et al. Nontargeted metabolomics to characterize the effects of isotretinoin on skin metabolism in rabbit with acne. Frontiers in Pharmacology. 13, 963472 (2022).
  14. Zhu, Z., et al. Skin microbiome reconstruction and lipid metabolism profile alteration reveal the treatment mechanism of Cryptotanshinone in the acne rat. Phytomedicine. 101, 154101 (2022).
  15. Jang, Y. H., et al. HR-1 mice: A new inflammatory acne mouse model. Annals of Dermatology. 27 (3), 257-264 (2015).
  16. De Young, L. M., Young, J. M., Ballaron, S. J., Spires, D. A., Puhvel, S. M. Intradermal injection of Propionibacterium acnes: a model of inflammation relevant to acne. The Journal of Investigative Dermatology. 83 (5), 394-398 (1984).
  17. Chen, T., et al. A skin lipidomics study reveals the therapeutic effects of Tanshinones in a rat model of acne. Frontiers in Pharmacology. 12, 675659 (2021).
  18. Cao, J., Xu, M., Zhu, L., Xiao, S. Viaminate ameliorates Propionibacterium acnes-induced acne via inhibition of the TLR2/NF-κB and MAPK pathways in rats. Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology. 396 (7), 1487-1500 (2023).
  19. Kolar, S. L., et al. Propionibacterium acnes-induced immunopathology correlates with health and disease association. JCI insight. 4 (5), e124687 (2019).
  20. Zhong, C., et al. Inhibition of protein glycosylation is a novel pro-angiogenic strategy that acts via activation of stress pathways. Nature Communications. 11 (1), 6330 (2020).
  21. O'Neill, A. M., Gallo, R. L. Host-microbiome interactions and recent progress into understanding the biology of acne vulgaris. Microbiome. 6 (1), 177 (2018).
  22. Moradi Tuchayi, S., et al. Acne vulgaris. Nature Reviews. Disease Primers. 1, 15029 (2015).
  23. American Academy of Dermatology. American Academy of Dermatology invitational symposium on comedogenicity. Journal of the American Academy of Dermatology. 20 (2), 272-277 (1989).
  24. Katsambas, A. D., Cunliffe, W. J., Zoubolis, C. C., Zouboulis, C. C., Katsambas, A. D., Kligman, A. M. Clinical aspects of acne vulgaris. Pathogenesis and treatment of acne and rosacea. , 213-221 (2014).
  25. Williams, H. C., Dellavalle, R. P., Garner, S. Acne vulgaris. Lancet. 379 (9813), 361-372 (2012).
  26. Rocha, M. A., Bagatin, E. Skin barrier and microbiome in acne. Archives of Dermatological Research. 310 (3), 181-185 (2018).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

JoVE 213 C

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved