急性胰腺炎是一种常见的临床急症,病因复杂,死亡率为5%至10%。重症AP的死亡率可高达20%至30%。发病机制尚未完全阐明,也没有具体的治疗方法。目前,常用于建立体内AP动物模型的方法包括胰管结扎、十二指肠袢阻断、胰管穿刺注射、胰腺被膜下注射、胰管注射结合静脉输注、蛙腹腔注射雨蛙肽结合脂多糖。
雨蛙素是一种胃调节分子,其功能和组成类似于胆囊收缩素(CCK)。它刺激胰腺腺泡细胞过度分泌,破坏胰腺酶原和溶酶体水解酶的分离,然后通过组织蛋白酶B依赖机制激活。胰酶的活性可以进一步激活酶原,导致一系列蛋白酶活性诱导的细胞损伤。胰腺组织自身消化引起的炎症反应募集炎症细胞,释放炎症因子,并进一步引发严重的局部或全身炎症反应。
Figure 1: Molecular structure of caerulein (CAS NO.17650-98-5)
雨蛙肽诱导的AP模型已经成功地应用于在大鼠、小鼠、狗和叙利亚仓鼠等动物中建立AP模型。该模型有助于描述自噬损伤、病理性钙信号和内质网应激的过程,这些过程是急性胰腺炎发病机制的核心。通过调整雨蛙肽的给药方案,可以增加急性胰腺炎的严重程度。
雨蛙肽诱发急性胰腺炎的操作步骤
雨蛙肽的制备
将1毫克雨蛙肽溶解在1毫升生理盐水中,制备成1毫克/毫升的储备溶液。通过0.22微米薄膜过滤器过滤灭菌,并冷冻保存。使用前,将储备液解冻,用生理盐水稀释,制成5 μg/mL或10 μg/mL的工作液。
动物
雨蛙肽可在大多数动物中诱发AP,但此类模型主要应用于啮齿类动物(如大鼠和小鼠)。
管理
雨蛙素诱导的急性胰腺炎主要是水肿性的,通常用于研究轻度急性胰腺炎和轻度急性胰腺炎向重度急性胰腺炎(SAP)的转变。用雨蛙肽诱发重症AP时,常与脂多糖(LPS)合用。LPS破坏了炎症介质的正常反应,导致局部胰腺炎发展为全身性严重炎症反应,加重雨蛙肽诱导的胰腺炎。
雨蛙素以1小时的间隔通过腹膜内注射给药7次(20-100 μg/kg,常用浓度:50 μg/kg),在最后一次给药期间同时注射LPS (10 mg/kg)。
模型评估指标
1.血清淀粉酶和脂肪酶活性升高;
2.血清NO浓度升高;
3.胰腺组织病理学检查:胰腺组织水肿伴空泡、炎性细胞浸润,伴有少量腺泡细胞坏死,并可能出血;
4.血清和胰腺组织中炎症因子的表达水平增加。
模型优势
该方法简单,易于复制,具有良好的重现性,并且是非侵入性的。
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Figure 2: Arcegen Caerulein (Cat#C331603ES) - Related Results of AP Modeling in Balb/c Mice (PMID: 35339899, IF: 5.736)
Balb/c小鼠腹腔注射50 μg/kg雨蛙素(Arcegen,Cat#C331603ES),间隔1小时,共7次,同时在最后一次注射期间注射LPS (10 mg/kg)以诱导SAP。对胰腺H&E染色的组织学图像和组织学评分(b)以及血清淀粉酶(c)、IL-6 (d)和ALT (e)水平进行评估。
Figure 3: Arcegen Caerulein (Cat#C331603ES) - Related Results of AP Modeling in Kunming Mice (PMID: 27579473, IF: 4.096)
雌性昆明小鼠腹腔注射4次剂量为50 μg/kg的雨蛙素(Arcegen,Cat#C331603ES),间隔1小时,诱导AP。评估血清淀粉酶、脂肪酶和TNFα (A)水平,以及胰腺H&E图像和组织学评分(C)。