DSS40 ，硫酸葡聚糖钠盐--结肠炎造模的经典试剂

人类胃肠道（GI）长期接触来自食物和环境中的多种细菌及毒素，因此极易患上多种疾病。其中，炎症性肠病（IBD）的发病率逐年上升，这包括溃疡性结肠炎（UC ）和克罗恩病等慢性炎症。这些疾病由不受控的免疫反应引起，即肠道微生物群与免疫细胞的相互作用是肠道炎症的病因。

溃疡性结肠炎通常局限于结肠的黏膜和黏膜下层，通常从直肠开始并向结肠上方延伸。主要症状包括腹泻、直肠出血、腹痛、疲劳和体重减轻。其发病机制通常始于不受控的T细胞反应，靶向特定的肠道共生细菌。它的发作或复发通常与环境因素破坏黏膜屏障有关，屏障受损引发免疫反应，包括免疫细胞浸润和促炎细胞因子的释放。

目前，炎病性肠病尚无法根治，治疗目的仍局限于症状的缓解和控制。因此，为了彻底解决炎病毒性肠病，需要更多的基础研究，其中动物结肠炎造模又是研究的第一步，下面我们就结肠炎造模作简单介绍。

动物模型中结肠炎的诱导

从技术层面上讲，结肠炎的诱导主要有两种：

1. 化学诱导：

通过化学物质破坏肠道上皮屏障，引发炎症和肠道组织损伤，主要包括：

• 硫酸葡聚糖钠（DSS）：通过破坏大肠上皮单层诱导结肠炎。

• 三硝基苯磺酸（TNBS）：通过引发迟发型超敏反应（Th1反应）诱导结肠炎。

• 恶唑酮：触发Th2介导的免疫反应，伴随严重黏膜损伤。

• 乙酸：直接损伤结肠黏膜。

2. 细菌诱导：

这些细菌可定植于肠道并引发炎症反应，导致结肠炎发展，例如：

• 鼠伤寒沙门氏菌：通过感染肠道黏膜诱导结肠炎。

• 侵袭性大肠杆菌：通过黏附和侵袭肠道上皮细胞触发结肠炎。

硫酸葡聚糖钠（DSS）
在此，我们主要介绍硫酸葡聚糖钠盐（Dextran sulfate sodium，DSS），因为它有许多优势。DSS是一种带负电荷的硫酸化多糖，分子量为5至2000 kDa。其诱导结肠炎的效果取决于分子量和硫酸化程度。另外，DSS的致病性还受剂量、暴露时间（急性或慢性）、动物品系、性别（如雄性小鼠更易感）和微生物环境等因素影响。

DSS通过破坏上皮屏障、增加通透性，促使促炎内容物（肠道菌）渗透至下层组织，引发免疫细胞浸润和细胞因子释放。此外，活性氧（ROS）的增加在结肠炎发展中起关键作用(见下图）。

• 操作简便：通过饮用水给药，无需手术。

• 快速诱导：通常5–7天内即可引发结肠炎。

• 可重复性高：标准化方案下结果一致。

• 疾病严重程度可控：通过调整DSS浓度和暴露时间实现。

• 模拟急慢性结肠炎：适用于不同研究需求。

• 与人类IBD病理相似：包括黏膜溃疡、隐窝变形等特征。

• 成本低廉：相比其他方法更经济。

总而言之，DSS诱导的结肠炎模型因其快速性、简便性、可重复性和可控性而成为极具吸引力的研究工具。这一经典方法为在体内模型中研究IBD的发病机制提供了可靠途径。此外，通过调整实验方案模拟急性、慢性或复发性结肠炎，可以便捷地比较UC的不同病理特征。

（1）急性DSS结肠炎诱导方案 ● 时间周期：8-14天

标准操作流程：

(i) 第1天

• 对小鼠进行耳标编号识别

• 称量并记录初始体重

(ii) DSS给药

• 向笼内饮水瓶中加入DSS溶液

• 给药剂量：每鼠每日5ml DSS溶液

• 对照组：给予不含DSS的普通灭菌自来水

⚠ 关键步骤：

• 确保瓶盖正确安装

• 检查吸水管无堵塞

(iii) 第3天

• 清空饮水瓶

• 测量剩余DSS溶液量

⚠ 关键注意事项：

• 必须记录各实验组DSS实际消耗量

• 排除因饮水量差异导致的结肠炎活性变化

• 特别注意：遗传差异或治疗方案可能影响DSS饮用量

▷ 问题排查：
若发现异常需检查：

1. 装置密封性

2. 动物健康状况

3. 溶液新鲜度

(iv) 更换新鲜DSS溶液(5ml/鼠/天)
(v) 第5天重复测量步骤
(vi) 再次更换DSS溶液
(vii) 第8天终止给药并测量
(viii) 改用高压灭菌自来水

(ix) 炎症评估(第8-14天)
可选：

• 活体炎症成像

• 微型内窥镜检查

(2) 慢性DSS结肠炎诱导 ● 时间周期：52-56天

⚠ 关键点：
每轮DSS给药后可通过活体成像或内窥镜进行无创炎症评估

(i) 执行步骤1E(i-viii)
(ii) 第22-26天重复步骤1E(ii-viii)
(iii) 第43-47天再次重复
(iv) 进行炎症程度评估

(3) 结肠炎相关结直肠癌诱导 ● 时间周期：52-77天

⚠ 关键点：
每轮DSS给药后及末次给药后每周可通过影像学监测炎症和肿瘤发生

(i) 第1天标记小鼠并称重
(ii) 腹腔注射偶氮甲烷（AOM）溶液(10mg/kg)

! 危险提示：
AOM具有致癌性和遗传毒性，操作时需：

• 穿戴防护服、手套及护目镜

• 由专业人员进行注射操作

(iii) 执行步骤1E(ii-viii)
(iv) 执行步骤1F(ii-iii)
(v) 进行肿瘤和炎症评估

Wirtz S, Popp V, Kindermann M, Gerlach K, Weigmann B, Fichtner-Feigl S, Neurath MF. Chemically induced mouse models of acute and chronic intestinal inflammation. Nat Protoc. 2017 Jul;12(7):1295-1309. doi: 10.1038/nprot.2017.044. Epub 2017 Jun 1. PMID: 28569761.