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Method Article
Es wurden mehrere Arten von Tiermodellen der Hashimoto-Thyreoiditis etabliert, ebenso wie die spontane Autoimmunthyreoiditis bei der NOD-Maus. H-2h4-Mäuse sind ein einfaches und zuverlässiges Modell für die HT-Induktion. Dieser Artikel beschreibt diesen Ansatz und bewertet den pathologischen Prozess für ein besseres Verständnis des SAT-Mausmodells.
Die Hashimoto-Thyreoiditis (HT) hat sich in den letzten Jahren zur häufigsten Autoimmunerkrankung der Schilddrüse entwickelt. Sie zeichnet sich durch eine Infiltration von Lymphozyten und den Nachweis spezifischer Serum-Autoantikörper aus. Obwohl der mögliche Mechanismus noch nicht geklärt ist, hängt das Risiko einer Hashimoto-Thyreoiditis mit genetischen und umweltbedingten Faktoren zusammen. Derzeit gibt es verschiedene Arten von Modellen der Autoimmunthyreoiditis, darunter die experimentelle Autoimmunthyreoiditis (EAT) und die spontane Autoimmunthyreoiditis (SAT).
EAT bei Mäusen ist ein häufiges Modell für HT, das mit Lipopolysaccharid (LPS) in Kombination mit Thyreoglobulin (Tg) immunisiert oder mit einem vollständigen Freund-Adjuvans (CFA) ergänzt wird. Das EAT-Mausmodell ist bei vielen Mäusearten weit verbreitet. Der Krankheitsverlauf ist jedoch eher mit der Tg-Antikörperantwort assoziiert, die in verschiedenen Experimenten variieren kann.
SAT wird auch häufig bei der Untersuchung von HT im NOD verwendet. H-2h4 Maus. Das NOD. Die H2h4-Maus ist ein neuer Stamm, der aus der Kreuzung der nicht-adipösen diabetischen Maus (NOD) mit der B10 gewonnen wurde. A(4R), das für HT mit oder ohne Jodzufuhr signifikant induziert ist. Während der Induktion wird die NOD. Die H-2h4-Maus weist einen hohen TgAb-Spiegel auf, der von einer Lymphozyteninfiltration im Schilddrüsenfollikelgewebe begleitet wird. Für diese Art von Mausmodell gibt es jedoch nur wenige Studien, um den pathologischen Prozess bei der Induktion von Jod umfassend zu bewerten.
In dieser Studie wird ein SAT-Mausmodell für die HT-Forschung etabliert und der pathologische Veränderungsprozess nach einer langen Zeit der Jodinduktion evaluiert. Durch dieses Modell können Forscher die pathologische Entwicklung von HT besser verstehen und neue Behandlungsmethoden für HT untersuchen.
Die Hashimoto-Thyreoiditis (HT), auch bekannt als chronische lymphatische Thyreoiditis oder Autoimmunthyreoiditis, wurde erstmals 1912 berichtet1. HT ist gekennzeichnet durch Lymphozyteninfiltration und Schädigung des Schilddrüsenfollikelgewebes. Labortests manifestieren sich hauptsächlich in einem Anstieg schilddrüsenspezifischer Antikörper, einschließlich Anti-Thyreoglobulin-Antikörper (TgAb) und Anti-Schilddrüsenperoxidase-Antikörper (TPOAb)2. Die Inzidenz von HT liegt im Bereich von 0,4 % bis 1,5 % und macht 20 % bis 25 % aller Schilddrüsenerkrankungen aus, und dieser Wert ist in den letzten Jahren gestiegen3. Darüber hinaus wurde in einer Vielzahl von Studien berichtet, dass HT mit der Onkogenese und dem Rezidiv des papillären Schilddrüsenkarzinoms (PTC) assoziiert ist4,5; Die möglichen Mechanismen sind noch umstritten. Die Autoimmunthyreoiditis ist auch ein wichtiger Faktor bei der weiblichen Unfruchtbarkeit6. Daher muss die Pathogenese der HT klar sein, wofür ein stabiles und einfaches Tiermodell unerlässlich ist.
Um die Ätiologie der HT zu untersuchen, wurden in den vorliegenden Studien zwei Haupttypen von Mausmodellen verwendet, darunter die experimentelle Autoimmunthyreoiditis (EAT) und die spontane Autoimmunthyreoiditis (SAT) 7,8. Empfängliche Mäuse wurden mit spezifischen Schilddrüsenantigenen (einschließlich der rohen Schilddrüse, des gereinigten Thyreoglobulins [TG], der Schilddrüsenperoxidase [TPO], der rekombinanten TPO-Ektodomäne und ausgewählter TPO-Peptide) immunisiert, um das EAT-Mausmodell zu etablieren. Darüber hinaus werden die Adjuvantien, darunter Lipopolysaccharid (LPS), vollständiges Freund-Adjuvans (CFA) und andere ungewöhnliche Adjuvantien, auch während der Immunisierung verwendet, um die Immuntoleranz 9,10,11,12,13,14,15,16,17 abzubauen.
Das SAT-Modell ist ein wichtiges Modell, um die spontane Entwicklung einer Autoimmunthyreoiditis zu untersuchen, die auf NOD basiert. H-2h4 Mäuse. Das NOD. Die H-2h4-Maus ist ein neuer Stamm, der aus der Kreuzung von NOD und B10 gewonnen wurde. A(4R)-Mäuse, gefolgt von mehrfachen Rückkreuzungen auf NOD, mit dem Autoimmunthyreoiditis-Suszeptibilitätsgen IAk18,19. NICKEN. H-2h4-Mäuse entwickeln keinen Diabetes, haben aber eine hohe Inzidenz von Autoimmunthyreoiditis und Sjögren-Syndrom (SS)19. Studien haben gezeigt, dass das intrazelluläre Adhäsionsmolekül-1 (ICAM-1) im Schilddrüsengewebe von NOD stark exprimiert wird. H-2h4-Mäuse im Alter von 3-4 Wochen. Darüber hinaus wird mit zunehmender Jodzufuhr die Immunogenität des Thyreoglobulinmoleküls erhöht, was die Expression von ICAM-1, das eine wichtige Rolle bei der Infiltration von Monozyten spielt, weiter hochreguliert21. Dieses Modell simuliert den Autoimmunprozess und verifiziert gleichzeitig den Zusammenhang zwischen Joddosis und Schwere der Erkrankung. Die etablierte Methode ist stabil und hat eine hohe Erfolgswahrscheinlichkeit. Das SAT-Modell wird seit vielen Jahren zur Induktion einer Autoimmunthyreoiditis eingesetzt und ist nach wie vor eine effektive Methode, um die Pathogenese der Autoimmunthyreoiditis zu untersuchen. Die derzeitige Bauweise des EAT-Modells ist jedoch komplizierter und teurer; Verschiedene Labore verwenden unterschiedliche Immunisierungsmethoden und Injektionsstellen. Darüber hinaus haben Mäuse mit unterschiedlichem genetischem Hintergrund unterschiedliche Induktionsraten, die weitere Studien erfordern, um den potenten Mechanismus aufzudecken.
Die Entwicklung einer Thyreoiditis im SAT-Modell ist jedoch mit Natriumjodid, Sexualdimorphismus und den Aufzuchtbedingungen verbunden. Um das geeignete Verfahren der Autoimmunthyreoiditis im SAT-Modell aufzuzeigen, wurde in diesem Artikel die Methode zur Induktion der Autoimmunthyreoiditis unter verschiedenen Bedingungen beschrieben. Darüber hinaus ermöglicht es die Untersuchung der Pathogenese und des immunologischen Verlaufs der Autoimmunthyreoiditis in verschiedenen Stadien dieser Erkrankung.
Das unten beschriebene Protokoll wurde von den Pflege- und Verwendungsrichtlinien genehmigt, die vom Institutional Animal Care and Use Committee der Universität Sichuan festgelegt wurden.
1. Vorbereitung
2. Induktion einer Schilddrüsenentzündung
3. Messungen
Die histologischen Veränderungen unterschieden sich auffallend bei Frauen und Männern, in der Dauer der Jodaufnahme und in der Lösung von NaI. Wie in Abbildung 1 dargestellt, ~10 % von NOD. H-2h4-Mäuse entwickelten SAT auch ohne Jodinduktion im Alter von 24 Wochen, und alle Mäuse entwickelten schließlich eine Thyreoiditis. Bei regelmäßiger Wässerung gab es keinen signifikanten Unterschied in den histologischen Veränderungen zwischen Männchen und Weibchen. Die Zugabe von NaI zum Tr...
HT tritt aufgrund einer Störung des Autoimmunsystems auf, die durch Lymphozyten verursacht wird, die in die Schilddrüse eindringen, die Schilddrüsenfunktion weiter beeinträchtigen und gleichzeitig schilddrüsenspezifische Antikörper produzieren. Die Serum-TSH-, TgAb- und TPOAb-Spiegel bei HT-Patienten sind signifikant erhöht27. Gegenwärtig werden zwei Haupttypen von Mausmodellen verwendet, um die Ätiologie der Autoimmunthyreoiditis zu untersuchen: EAT und SAT29. EAT...
Alle Autoren erklären, dass sie keine Interessenkonflikte haben.
Monoklonale Antikörper der Maus gegen humanes TPO (als Positivkontrollen) wurden von Dr. P. Carayon und Dr. J. Ruf (Marseille, Frankreich) zur Verfügung gestellt. Die Autoren danken allen Teilnehmern dieser Studie und den Mitgliedern unseres Forschungsteams. Diese Arbeit wurde teilweise durch Zuschüsse des Postdoctoral Sustentation Fund des West China Hospital, Sichuan University, China (2020HXBH057) und des Sichuan Province Science and Technology Support Program (Projektnummer 2021YFS0166) unterstützt
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Butorphanol tartrate | Supelco | L-044 | |
Dexmedetomidine hydrochloride | Sigma-Aldrich | 145108-58-3 | |
Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) well | Sigma-Aldrich | M9410-1CS | |
Ethanol | macklin | 64-17-5 | |
Freund’s Adjuvant, Complete | Sigma-Aldrich | F5881 | |
Freund’s Adjuvant, Incomplete | Sigma-Aldrich | F5506 | |
Goat anti-Mouse IgG | invitrogen | SA5-10275 | |
Midazolam solution | Supelco | M-908 | |
Mouse/rat thyroxine (T4) ELISA | Calbiotech | DKO045 | |
Paraformaldehyde | macklin | 30525-89-4 | |
Propidium iodide | Sigma-Aldrich | P4864 | |
Sodium Iodine | Sigma-Aldrich | 7681-82-5 | |
Thyroglobulin | Sigma-Aldrich | T1126 | |
Thyroglobulin ELISA Kit | Thermo Scientific | EHTGX5 | |
TSH ELISA | Calbiotech | DKO200 | |
Xylene | macklin | 1330-20-7 |
An erratum was issued for: Generation of a Mouse Spontaneous Autoimmune Thyroiditis Model. The Protocol section was updated.
Step 3.1.1 of the Protocol was updated from:
After the induction, anesthetize the mice with a volume of 0.01 mL/g anesthetic by intraperitoneal injection. Prepare the anesthetic by mixing midazolam (40 µg/100 µL for sedation), medetomidine (7.5 µg/100 µL for sedation), and butorphanol tartrate (50 µg/100 µL for analgesia) in phosphate-buffered saline (PBS).
to
After the induction, anesthetize the mice with a volume of 0.01 mL/g anesthetic by intraperitoneal injection. Prepare the anesthetic by mixing midazolam (40 µg/100 µL for sedation), medetomidine (7.5 µg/100 µL for sedation), and butorphanol tartrate (50 µg/100 µL for analgesia) in phosphate-buffered saline (PBS).
NOTE: The specific concentrations of each component in the anesthesia mixture are: midazolam 13.33µg/100µL, medetomidine 2.5µg/100µL, and butorphanol 16.7µg/100µL. For specific dosages used in mice, the doses are: midazolam 4µg/g, medetomidine 0.75µg/g, and butorphanol 1.67µg/g. Anesthesia depth was confirmed when the mouse's limb muscles relaxed, the whiskers had no touch response, and there was loss of pedal reflex.
Step 3.1.2 of the Protocol was updated from:
After the mice are anesthetized, cut off their whiskers with ophthalmic scissors to prevent blood from flowing down the whiskers and causing hemolysis. Fix the mouse with one hand and press the skin of the eye to make the eyeball protrude. Quickly remove the eyeball and draw 1 mL of blood into the microcentrifuge tube via a capillary tube.
to
After the mice are anesthetized, prepare the peripheral blood samples, by fixing the mouse with one hand and pressing the eye skin to protrude the eyeball. Then, insert the capillary tube into the inner corner of the eye and penetrate at a 30-45 degree angle to the plane of the nostril. Apply pressure while gently rotating the capillary tube. Blood will flow into the tube via capillary action.
Step 3.2.1 of the Protocol was updated from:
Dissect the chest wall to expose the heart, cut open the right atrium, and infuse saline into the left ventricle by an intravenous infusion needle attached to a 20 mL syringe until the tissue turns white.
to
Humanely euthanize the animal according to the institutional policies. Then, dissect the chest wall to expose the heart, cut open the right atrium, and infuse saline into the left ventricle by an intravenous infusion needle attached to a 20 mL syringe until the tissue turns white.
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