炎症性肠病 

炎症性肠病（Inflammatory bowel diseases，IBD）主要包括溃疡性结肠炎（Ulcerative colitis，UC）和克罗恩病（Crohn’s disease，CD），是一种病因不明的复杂多因素疾病。在过去的研究里，为了从机制上研究人类IBD，已经开发了许多结肠炎的鼠模型。这些模型是解释IBD发病机制以及评估许多潜在治疗方法的不可或缺的工具。在各种化学诱导的结肠炎模型中，DSS诱导的结肠炎模型因其简单且与人类溃疡性结肠炎有许多相似之处而被广泛使用^[1]。

硫酸葡聚糖钠盐 

硫酸葡聚糖钠盐（Dextran sulfate sodium salt，DSS）是葡聚糖的聚阴离子衍生物，由葡聚糖和氯黄酸的酯化反应形成。DSS可快速诱导出与结肠炎相似的病理特征，包括肠道黏膜充血、水肿、溃疡形成、炎症细胞浸润以及腹泻、便血等症状。DSS可用于克罗恩病、溃疡性结肠炎等炎症性肠病在内的多种模型的构建。

#Section.01

DSS诱导动物结肠炎的造模原理

DSS诱导结肠炎的作用过程涉及多个环节的协同作用，DSS诱导导致肠道屏障损伤、免疫炎症激活、肠道菌群紊乱、抑制血液凝固和血小板聚集，从而在体内引起结肠炎。动物表现出明显的体重减轻、稀便、便血以及粒细胞浸润现象，在临床症状和病理特征上与人类的溃疡性结肠炎极其相似^[2][3][4]。

图1 DSS 诱发的结肠炎示意图^[5]

#Section.02

DSS诱导动物结肠炎的优势

01/ 症状与人类结肠炎高度相似

可用于结肠炎发生机制和药物治疗药效的研究。

02/ 造模率高，易重复

动物自由饮用DSS水溶液，实验操作简单易行、可重复性强，可控性高，造模效率高。

03/ 可构建多种结肠炎模型

DSS可用于急性结肠炎、慢性结肠炎，还可以联合AOM构建结肠炎相关性癌症（CAC）模型建立。

04/ 适用于多种属动物造模

小鼠、大鼠、斑马鱼、猪、果蝇等不同种属动物。

05/ 药物安全性高

DSS可被自然生态系统降解，对环境安全。

#Section.03

DSS用于动物结肠炎造模的注意事项

01/ DSS分子量与浓度选择要点

（1）分子量

最佳范围：36,000-50,000 Da，平衡黏膜渗透性与局部作用效果。

避免选择：

低分子量（如4,000 Da）— 易被肠道吸收，炎症诱导不充分;

高分子量（如500,000 Da）— 黏膜穿透性差，效果不稳定^[6]。

试剂推荐：硫酸葡聚糖钠盐（结肠炎造模用DSS）。

（2）浓度设计

急性模型：2%-5% DSS，持续5-7天（小鼠）或7-10天（大鼠）。

慢性模型：1%-3% DSS，采用循环给药（如7天DSS+14天水，重复2-3周期）^[7]。

特殊物种：斑马鱼需低浓度（如0.25%），避免高毒性^[8]。

02/ 实验动物品系选择特点

注意事项：

（1）使用6-8周免疫系统成熟动物。

（2）雌雄分笼（性别可能影响炎症反应，雄鼠可能比雌鼠更敏感）。

03/ 造模评估关键指标

（1）临床指标

体重变化：每日记录，体重下降率是造模成功与否的重要指标，通常急性结肠炎模型下降10%-20%。

疾病活动指数（DAI）：综合体重、便血、腹泻评分。

（2）病理学检查

HE染色：评估黏膜溃疡、隐窝结构、炎症细胞浸润。

结肠长度：结肠缩短程度与炎症严重性正相关。

（3）指标检测

炎症因子：qPCR/ELISA检测TNF-α、IL-6、IL-1β。

肠道通透性：FITC-葡聚糖灌胃后测血清荧光值。

微生物组：16S rRNA测序分析菌群失调。

#Section.04

常见问题与解决方案

01/ 小鼠自由饮三天没有明显体重下降现象？

有些动物的敏感度低，甚至饮用 DSS的第 5 天才出现体重下降。若是第 7 天还未出现明显症状，建议重新提高DSS浓度。

02/ 造模死亡率过高？

降低DSS浓度（如5%→3%），或缩短给药时间。可以适当添加支持措施（如软饲料、生理盐水补液）。

03/ 造模失败的原因？

检查DSS溶解是否完全（需磁力搅拌避光溶解）。确认动物自由饮水（水瓶无泄漏，每日更换新鲜DSS溶液）。提高DSS浓度（有文献报道最高可用10% DSS给药）。延长给药周期，可持续给药7-10天。

04/ 为什么不同批次DSS使用浓度有差异？

DSS是葡聚糖聚合物，分子量是平均分子量，每个批次之间会存在分子量的差异，而分子量对结肠炎造模有影响。通常批次间比较稳定，但少部分也会存在差异。建议根据实验需求，购买足够的同一批次的产品，或者使用批次之前进行预实验。

05/ 个体差异大的原因？

尽量使用相同性别、大小、体重的小鼠（建议以6-8周，体重18g以上的小鼠为建模对象），保证每笼小鼠数量在3-5只，避免过多，确保每瓶DSS饮用水足量，且不可阻塞。

#Section.05

文献实验验证

01/ 实验方案

实验组别：通过口服葡聚糖硫酸钠（DSS）（Solarbio Life Sciences，北京，中国）在SD大鼠中诱导结肠炎^[9]。

结肠炎模型：通过在饮用水中给予5% DSS 10天在大鼠中诱导结肠炎。

02/ 实验结果

图2 CM-AcMSC能有效减轻DSS诱导的结肠炎模型大鼠的体重减轻和DAI，n=15。

(A)每天测量体重。(B)在发病过程中测定DAI。

图3 CM-AcMSC显著改善DSS诱导的结肠炎模型大鼠的结肠组织病理学特征，n=15。

(A)大鼠结肠的宏观方面，结肠组织的石蜡切片分别用苏木-精和伊红（H&E）染色，结肠组织的石蜡切片用高碘-酸-希夫（PAS）染色。

(B)测量每组结肠的长度。

(C)根据评分标准参数评价组织学损伤评分。

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参考文献：

[1] Katsandegwaza B, Horsnell W, Smith K. Inflammatory Bowel Disease: A Review of Pre-Clinical Murine Models of Human Disease. Int J Mol Sci. 2022 Aug 19;23(16):9344.

[2] Cochran KE, Lamson NG, Whitehead KA. Expanding the utility of the dextran sulfate sodium (DSS) mouse model to induce a clinically relevant loss of intestinal barrier function. PeerJ. 2020 Mar 10;8:e8681.

[3] Dong L, Xie J, Wang Y, Jiang H, Chen K, Li D, Wang J, Liu Y, He J, Zhou J, Zhang L, Lu X, Zou X, Wang XY, Wang Q, Chen Z, Zuo D. Mannose ameliorates experimental colitis by protecting intestinal barrier integrity. Nat Commun. 2022 Aug 16;13(1):4804.

[4] Lee C, Kim S, Kim B, Holzapfel WH, Hyun CK.Disturbance of lipid metabolism in germ-free mice transplanted with gut microbiota of DSS-induced colitis mice. PLoS One. 2023 Feb 3;18(2):e0280850.

[5] Chassaing B, Aitken JD, Malleshappa M, Vijay-Kumar M. Dextran sulfate sodium (DSS)-induced colitis in mice. Curr Protoc Immunol. 2014 Feb 4;104:15.25.1-15.25.14.

[6] Kitajima S, Takuma S, Morimoto M. Histological analysis of murine colitis induced by dextran sulfate sodium of different molecular weights. Exp Anim. 2000 Jan;49(1):9-15.

[7] Per?e M, Cerar A. Dextran sodium sulphate colitis mouse model: traps and tricks. J Biomed Biotechnol. 2012;2012:718617.

[8] Yi R, Yang B, Zhu H, Sun Y, Wu H, Wang Z, LuY, He YW, Tian J. Quorum-Sensing Signal DSF Inhibits the Proliferation of Intestinal Pathogenic Bacteria and Alleviates Inflammatory Response to Suppress DSS-Induced Colitis in Zebrafish. Nutrients. 2024 May 22;16(11):1562.

[9] Qi LL, Fan ZY, Mao HG, Wang JB. The Therapeutic Efficacy of Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem Cell Conditioned Medium on Experimental Colitis Was Improved by the Serum From Colitis Rats. Front Bioeng Biotechnol. 2021 Sep 17;9:694908.