2014年10月14日
过敏反应的特征是肥大细胞和嗜碱性粒细胞的活化,由IgE交联及促炎介质的释放所驱动。通过使用伊文思蓝染料监测变应原攻击后血管通透性的变化,可实现对过敏反应的定量评估。
本实验的总体目标是测量血管通透性的变化,以量化局部过敏反应。该目标通过以下步骤实现:首先使动物对某种过敏原(如卵清蛋白)致敏;第二步是通过皮内注射该过敏原对耳部进行激发。
然后将伊文思蓝染料注入尾静脉。最后一步是通过过夜孵育从受刺激的耳部提取染料。随后采用酰胺最终分光光度法测定进入耳部的染料量。
与现有方法相比,该技术的主要优势在于通过分光光度法测量染料外渗量,这意味着该检测不易受到观察者偏差的影响。通常,初次接触该方法的研究人员会遇到困难,因为皮内注射和尾静脉注射在技术上具有挑战性,需要大量练习才能熟练掌握。
首先将一份卵清蛋白(ova)储备液置于室温下回温以备使用。待其达到室温后,用1倍磷酸盐缓冲液(1× PBS)将卵清蛋白储备液稀释至浓度为1毫克/毫升。使用5毫升聚苯乙烯圆底试管进行操作。
将试管在中等速度下涡旋震荡,并小心加入等体积充分匀浆的溶液。将明矾逐滴加入卵液中。同时,采用相同方法,制备明矾与磷酸盐缓冲液(PBS)按1:1比例混合的阴性对照溶液。
然后盖紧管盖并将离心管固定到涡旋振荡器上。将涡旋振荡器调至最低转速,持续运行半小时。溶液准备好后,立即开始对BAB小鼠进行致敏处理。
将卵清蛋白-氢氧化铝混合物吸入1毫升注射器中。然后使用27号针头,向每只小鼠腹腔内注射100 µL。接下来的三周内,对阴性对照组小鼠使用不含卵清蛋白的氢氧化铝溶液重复上述操作。
每只小鼠共进行三次注射,末次注射后至少等待两周,再使用冻存的卵母细胞进行局部过敏反应检测。首先在 PBS 中配制 5 毫克/毫升的工作液。加入 5% ISO 氟烷后短暂涡旋混匀。
麻醉一只致敏小鼠,待其完全不动后,将异氟烷浓度下调至3%。现在用一支31G针头的10微升胰岛素注射器吸取10微升卵清蛋白致敏液,并另取一支注射器吸取10微升磷酸盐缓冲液(PBS)。接下来,在解剖显微镜下,用透明胶带(粘性面朝外)包裹一支15毫升锥形管,将麻醉小鼠左耳背侧固定于胶带上。将PBS注射器的针头斜面朝上插入耳片之间,缓慢注入全部10微升液体。
避免刺中血管。成功的注射会产生明显的皮内隆起。将全部体积注入耳部至关重要。
如果液体从注射部位渗出,则该动物不能用于分析。此外,如果针头完全穿透耳部或划伤耳部表面,该检测即为无效,因为这些创伤会干扰右耳的实验结果。在三分钟内,使用相同方法向右耳注射卵清蛋白。
将小鼠转移至固定器中,并置于加热灯下。随后,缓慢向尾静脉注射 200 µL 的 0.5% 伊文思蓝染料。使用 27 号针头时,若在染料完全注射前血管被破坏,快速注射可能造成损伤。
继续在尾巴的另一侧进行注射。现在等待10分钟,然后用二氧化碳处死小鼠,随后进行颈椎脱臼。动物处死后,使用镊子和剪刀取下耳朵。
用镊子夹住耳缘,避免对注射部位施加压力。然后在靠近耳基部的软骨脊处剪切,但不要剪穿软骨脊。尽可能多地收集组织。
现在采取适当的预防措施,将每份700微升的甲酰胺分装到微量离心管中,每管对应一只耳组织。将一只耳组织转移至每根管中,并在63摄氏度的干式加热块中过夜孵育。次日,大部分染料已被提取,但耳组织可能仍呈轻微蓝色。将每个样品各300微升,以复孔形式加入96孔板中。
避免转移任何毛发,且在空白对照中不得产生气泡。用300微升甲酰胺加载两个孔,然后在620纳米处测定吸光度。
减去背景值并分析结果。经PBS致敏的动物对卵白蛋白激发或PBS激发均无反应。正如预期,双耳均保持白色。
在OVA致敏动物中,接受PBS攻击后的耳部组织呈现完全白色或浅蓝色,且颜色局限于注射部位;而接受OVA攻击的耳部组织在染料注射后10分钟内颜色逐渐加深。PBS致敏动物经IDE处理的耳组织在PBS和OVA攻击后均显示可忽略不计的吸光度读数。而对于OVA致敏动物,PBS注射通常导致平均吸光度读数为0.13;相反,50微克OVA攻击则导致平均吸光度读数达到0.58。
用于攻毒的卵母细胞用量可在一定范围内调整。例如,使用20微克的攻毒剂量可得到平均吸光度为0.30的结果。然而,低于20微克的攻毒剂量无法获得可靠的结果。
尽管该技术在掌握皮内注射和静脉注射后具有一定挑战性,但两人协作时,一人进行耳部注射,另一人进行尾静脉注射,可在约15分钟内完成一只动物的操作。两人配合可在大约一小时内完成10只动物的实验。该检测方法具有高度的灵活性,既可用于主动皮肤过敏反应,也可用于被动皮肤过敏反应。
它也可用于多种不同的过敏原。请务必注意,氟烷可能对人类生殖系统产生负面影响。若处于妊娠期,仅可在通风良好的房间内使用,并且必须在诱导室上连接废气吸附罐以中和废气。
使用异氟烷时,应佩戴活性炭过滤口罩,以尽量减少暴露。
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本研究重点是通过测量血管通透性的变化来量化局部过敏反应。该方法包括使动物对过敏原致敏,并通过皮内注射进行激发,随后使用伊文思蓝染料评估反应程度。
对小鼠局部过敏反应进行定量测量,为评估过敏原暴露引起的血管通透性变化提供了可靠的实验平台。该检测方法能够客观、可重复地评估过敏反应,有助于免疫学相关发现研究中的早期靶点验证和机制性风险排除。对局部过敏反应的可靠量化可为项目组合决策及免疫调节候选分子的优先排序提供依据。
该局部过敏反应检测适用于从早期发现到临床前研究的连续过程,可连接免疫反应的机制研究与转化评估。