Особенности проявления клинических симптомов воспалительных заболеваний кишечника у мышей линии Muc2- при совместном содержании сибсов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Клинические симптомы воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК) – один из показателей степени выраженности заболевания. Четкое понимание вариабельности проявления клинических симптомов и времени их проявления крайне важно для отслеживания влияния методов лечения на протекание ВЗК. Одной из эффективных моделей ВЗК является линия мышей Muc2-, для которых свойственно проявление схожих с людьми клинических симптомов ВЗК. Мы исследовали половую специфику проявления клинических симптомов у мышей линии Muc2-, чтобы в дальнейшем создать протокол оценки влияния препаратов на развитие и протекание заболевания на этой модели. В рамках исследования оценивали степень выраженности ректального пролапса и ректального кровотечения, степень проявления истощения (под истощением понимали степень развития подкожной жировой ткани, оцениваемую визуально), консистенцию стула. Установлено, что клинические симптомы имеют тенденцию по-разному проявляться в зависимости от пола животного. Так, ректальный пролапс с кровотечением проявлялся преимущественно у самцов линии Muc2-. Полученные данные свидетельствуют о необходимости включать и самцов, и самок в исследовательские выборки на этой модели.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. С. Милутинович

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: Milutinovic.Ksenija@yandex.ru
Россия, Москва

В. С. Попов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: Milutinovic.Ksenija@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Knyazev OV, Shkurko TV, Kagramanova AV, Veselov AV, Nikonov EL (2020) Epidemiology of inflammatory bowel disease. State of the problem (review). Russ J Evidence-Based Gastroenterol 9: 66–73. https://doi.org/10.17116/dokgastro20209021662.
  2. Chen C, Xu J, Han T, Chen G, Yu K, Du C, Shen W, Sun Y, Zeng X (2024) Microencapsulation as a Protective Strategy for Sialylated Immunoglobulin G: Efficacy in Alleviating Symptoms of Dextran Sulfate Sodium-Induced Colitis in Mice and Potential Mechanisms. J Agric Food Chem 72: 4074–4088. https://doi.org/10.1021/ACS.JAFC.3C07733/SUPPL_FILE/JF3C07733_SI_001.PDF
  3. Liu F, Smith AD, Solano-Aguilar G, Wang TTY, Pham Q, Beshah E, Tang Q, Urban JF, Xue C, Li RW (2020) Mechanistic insights into the attenuation of intestinal inflammation and modulation of the gut microbiome by krill oil using in vitro and in vivo models. Microbiome 8: 1–21. https://doi.org/10.1186/S40168-020-00843-8/FIGURES/9
  4. Fantini MC, Guadagni I (2021) From inflammation to colitis-associated colorectal cancer in inflammatory bowel disease: Pathogenesis and impact of current therapies. Digestive and Liver Disease 53: 558–565. https://doi.org/10.1016/J.DLD.2021.01.012
  5. Colombel JF, Shin A, Gibson PR (2019) AGA Clinical Practice Update on Functional Gastrointestinal Symptoms in Patients With Inflammatory Bowel Disease: Expert Review. Clin Gastroenterol Hepatol 17: 380–390.e1. https://doi.org/10.1016/J.CGH.2018.08.001
  6. Yu YR, Rodriguez JR (2017) Clinical presentation of Crohn’s, ulcerative colitis, and indeterminate colitis: Symptoms, extraintestinal manifestations, and disease phenotypes. Semin Pediatr Surg 26: 349–355. https://doi.org/10.1053/J.SEMPEDSURG.2017.10.003
  7. Sankaran-Walters S, Macal M, Grishina I, Nagy L, Goulart L, Coolidge K, Li J, Fenton A, Williams T, Miller MK, Flamm J, Prindiville T, George M, Dandekar S (2013) Sex differences matter in the gut: Effect on mucosal immune activation and inflammation. Biol Sex Differ 4: 10. https://doi.org/10.1186/2042-6410-4-10
  8. Князев ОВ, Шкурко ТВ, Фадеева НА, Бакулин ИГ, Бордин ДС (2017) Эпидемиология хронических воспалительных заболеваний кишечника. Вчера, сегодня, завтра. Экспер клин гастроэнтерол 139: 4–12. [Knyazev OV, Shkurko TV, Fadeeva NA, Bakulin IG, Bordin DS (2017) Epidemiology of chronic inflammatory bowel diseases. Yesterday, today, tomorrow. Exp Сlin Gastroenterol 139: 4–12. (In Russ)].
  9. Malaty HM, Hou JK, Thirumurthi S (2010) Epidemiology of inflammatory bowel disease among an indigent multi-ethnic population in the United States. Clin Exp Gastroenterol 3: 165–170. https://doi.org/10.2147/CEG.S14586
  10. Singh Jaggi A, Kaur Randhawa P, Singh K, Singh N (2014) A Review on Chemical-Induced Inflammatory Bowel Disease Models in Rodents. Korean J Physiol Pharmacol 18: 279–288. https://doi.org/10.4196/kjpp.2014.18.4.279
  11. Kim JJ, Shajib MS, Manocha MM, Khan WI (2012) Investigating Intestinal Inflammation in DSS-induced Model of IBD. J Vis Exp (60): 3678. https://doi.org/10.3791/3678
  12. Kawada M, Arihiro A, Mizoguchi E (2007) Insights from advances in research of chemically induced experimental models of human inflammatory bowel disease. World J Gastroenterol 13: 5581. https://doi.org/10.3748/WJG.V13.I42.5581
  13. Mizoguchi A (2012) Animal Models of Inflammatory Bowel Disease. Prog Mol Biol Transl Sci 105: 263–320. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-394596-9.00009-3
  14. Bhan AK, Mizoguchi E, Smith RN, Mizoguchi A (1999) Colitis in transgenic and knockout animals as models of human inflammatory bowel disease. Immunol Rev 169: 195–207. https://doi.org/10.1111/J.1600-065X.1999.TB01316.X
  15. Wenzel UA, Magnusson MK, Rydström A, Jonstrand C, Hengst J, Johansson MEV, Velcich A, Öhman L, Strid H, Sjövall H, Hansson GC, Wick MJ (2014) Spontaneous Colitis in Muc2-Deficient Mice Reflects Clinical and Cellular Features of Active Ulcerative Colitis. PLoS One 9: e100217. https://doi.org/10.1371/JOURNAL.PONE.0100217
  16. Van der Sluis M, De Koning BAE, De Bruijn ACJM, Velcich A, Meijerink JPP, Van Goudoever JB, Büller HA, Dekker J, Van Seuningen I, Renes IB, Einerhand AWC (2006) Muc2-Deficient Mice Spontaneously Develop Colitis, Indicating That MUC2 Is Critical for Colonic Protection. Gastroenterology 131: 117–129. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2006.04.020
  17. Borisova MA, Achasova KM, Morozova KN, Andreyeva EN, Litvinova EA, Ogienko AA, Morozova MV, Berkaeva MB, Kiseleva E, Kozhevnikova EN (2020) Mucin-2 knockout is a model of intercellular junction defects, mitochondrial damage and ATP depletion in the intestinal epithelium. Scient Rep 10: 1–17. https://doi.org/10.1038/s41598-020-78141-4
  18. Estaki M, Morck DW, Ghosh S, Quin C, Pither J, Barnett JA, Gill SK, Gibson DL (2020) Physical Activity Shapes the Intestinal Microbiome and Immunity of Healthy Mice but Has No Protective Effects against Colitis in MUC2 –/– Mice. mSystems 5(5): e00515-20. https://doi.org/10.1128/MSYSTEMS.00515-20/SUPPL_FILE/MSYSTEMS.00515-20-SF007.EPS
  19. Burger-van Paassen N, van der Sluis M, Bouma J, Korteland-van Male AM, Lu P, van Seuningen IV, Boehm G, van Goudoever JB, Renes IB (2011) Colitis development during the suckling-weaning transition in mucin muc2-deficient mice. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 301: 667–678. https://doi.org/10.1152/AJPGI.00199.2010/SUPPL_FILE/FIGURE4-REV.PDF
  20. Милутинович КС, Попов ВС (2024) Изменчивость гистологических признаков в модели ВЗК муцин2-дефицитых мышей. В: ХИМБИОSEASONS 2024. Калининград. 185. [Milutinovich KS, Popov VS (2024) Variability of histological features in the IBD model of mucin 2-deficient mice. CHEMBIOSEASONS 2024. 185. (In Russ)].
  21. Morampudi V, Dalwadi U, Bhinder G, Sham HP, Gill SK, Chan J, Bergstrom KSB, Huang T, Ma C, Jacobson K, Gibson DL, Vallance BA (2016) The goblet cell-derived mediator RELM-β drives spontaneous colitis in Muc2-deficient mice by promoting commensal microbial dysbiosis. Mucosal Immunol 9: 1218–1233. https://doi.org/10.1038/mi.2015.140
  22. Гао Ю, Постовалова ЕА, Добрынина МТ, Макарова ОВ (2016) Половые различия морфологических изменений и иммунных нарушений при экспериментальном остром язвенном колите. Клин экспер морфол 1: 37–43. [Gao Yu, Postovalova EA, Dobrynina MТ, Makarova OV (2016). Sex differences in morphological changes and immune disorders in experimental acute ulcerative colitis. Clin Exp Morphol 1: 37–43. (In Russ)].
  23. Karp NA, Katial R, Thacker K (2020) Sex in studies: The first level of personalisation. Physiol News 32–35. https://doi.org/10.36866/PN.118.32
  24. ГОСТ 33216-2014. Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила содержания и ухода за лабораторными грызунами и кроликами. Accessed 4 Dec 2024. [GOST 33216-2014. Guidelines for the care and maintenance of laboratory animals. Rules for the maintenance and care of laboratory rodents and rabbits. Accessed 4 Dec 2024. (In Russ)]. https://internet-law.ru/gosts/gost/62388/. Accessed 4 Dec 2024
  25. Velcich A, Yang WC, Heyer J, Fragale A, Nicholas C, Viani S, Kucherlapati R, Lipkin M, Yang K, Augenlicht L (2002) Colorectal cancer in mice genetically deficient in the mucin Muc2. Science 2959(5560): 1726–1729. https://doi.org/10.1126/SCIENCE.1069094/SUPPL_FILE/1069094S7_THUMB.GIF
  26. Zhou Y, Ji G, Yang X, Chen Z, Zhou L (2023) Behavioral abnormalities in C57BL/6 mice with chronic ulcerative colitis induced by DSS. BMC Gastroenterol 23: 1–10. https://doi.org/10.1186/S12876-023-02718-2/FIGURES/6
  27. Murthy SNS, Cooper HS, Shim H, Shah RS, Ibrahim SA, Sedergran DJ (1993) Treatment of dextran sulfate sodium-induced murine colitis by intracolonic cyclosporin. Dig Dis Sci 38: 1722–1734. https://doi.org/10.1007/BF01303184
  28. Lan D, Niu J, Miao J, Dong X, Wang H, Yang G, Wang K, Miao Y (2016) Expression of guanylate cyclase-C, guanylin and uroguanylin is downregulated proportionally to the ulcerative colitis disease activity index. Scient Rep 2016 6: 1–6. https://doi.org/10.1038/srep25034
  29. Park YH, Kim N, Shim YK, Choi YJ, Nam RH, Choi YJ, Ham MH, Suh JH, Lee SM, Lee CM, Yoon H, Lee HS, Lee DH (2015) Adequate Dextran Sodium Sulfate-induced Colitis Model in Mice and Effective Outcome Measurement Method. J Cancer Prev 20: 260–267. https://doi.org/10.15430/JCP.2015.20.4.260
  30. Body Weight Info – B6 000664 The Jackson Laboratory. https://www.jax.org/jax-mice-and-services/strain-data-sheet-pages/body-weight-chart-000664. Accessed 6 Jan 2025
  31. Fijneman RJA, Peham JR, van de Wiel MA, Meijer GA, Matise I, Velcich A, Cormier RT (2008) Expression of Pla2g2a prevents carcinogenesis in Muc2-deficient mice. Cancer Sci 99: 2113–2119. https://doi.org/10.1111/J.1349-7006.2008.00924.X
  32. Bets VD, Achasova KM, Borisova MA, Kozhevnikova EN, Litvinova EA (2022) Role of Mucin 2 Glycoprotein and L-fucose in Interaction of Immunity and Microbiome within the Experimental Model of Inflammatory Bowel Disease. Biochemistry (Moscow) 87: 301–318. https://doi.org/10.1134/S0006297922040010/FIGURES/5
  33. Karp NA, Katial R, Thacker K (2020) Sex in studies: The first level of personalisation. Physiol News 32–35. https://doi.org/10.36866/pn.118.32
  34. Wu M, Wu Y, Li J, Bao Y, Guo Y, Yang W (2018) The Dynamic Changes of Gut Microbiota in Muc2 Deficient Mice. Int J Mol Sci 19: 2809. https://doi.org/10.3390/ijms19092809
  35. Body condition scoring for mice. The Icahn School of Medicine at Mount Sinai (USA). https://icahn.mssm.edu/files/ISMMS/Assets/Research/CCMS/BodyConditionScoringForMice.pdf

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Пример оценки пролапса в баллах. (a) – Норма; (b) – 1 балл; (c), (d) и (e) – 2 балла; (f) и (g) – 3 балла; (h) и (i) – 5 баллов.

Скачать (155KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Степень истощения, оцененная в баллах. Измерена в период с 13-й по 23-ю неделю жизни животных и представлена в виде среднего балла истощения у животного за период измерения. Mann–Whitney, * – p < 0.05; N1(f muc) = 3, N2(f wt) = 4, N3(f het) = 4, N4(m muc) = 3, N5(m wt) = 4, N6(m het) = 6.

Скачать (83KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Динамика истощения у самок (данные представлены в виде медианы и интерквартильного разброса, по оси ординат – истощение в баллах). N1(f muc) = 3, N2(f wt) = 4, N3(f het) = 4.

Скачать (101KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Степень проявления ректального пролапса и кровотечения, оцененная в баллах в период с 13-й по 23-ю неделю жизни животных и представленная в виде среднего балла проявления ректального пролапса с кровотечением или без него у животного за период измерения. Mann–Whitney, * – p < 0.05; ** – p < 0.01; N1(f muc) = 3, N2(f wt) = 4, N3(f het) = 4, N4(m muc) = 3, N5(m wt) = 4, N6(m het) = 6.

Скачать (85KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Динамика развития ректального пролапса и кровотечения у самцов (медианные значения), выраженная в баллах оценки проявления пролапса. N4(m muc) = 3, N5(m wt) = 4, N6(m het) = 6.

Скачать (110KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Динамика набора массы тела с 7-й по 25-ю неделю жизни. Данные представлены в виде среднего значения массы тела всех животных определенного пола и генотипа в исследуемой точке. N1(f muc) = 3, N2(f wt) = 4, N4(m muc) = 3, N5(m wt) = 4.

Скачать (139KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025