1. 模型模拟疾病介绍
痤疮(Acne Vulgaris)是一种常见的慢性毛囊皮脂腺炎症性疾病,主要由皮脂分泌过度、毛囊角化异常、痤疮丙酸杆菌(Cutibacterium acnes)定植及免疫炎症反应共同驱动[1]。其发病机制涉及雄激素介导的皮脂腺增生、角质形成细胞增殖导致的毛囊堵塞,以及细菌代谢产物(如短链脂肪酸)激活Toll样受体(TLR2/4)引发的IL-1β、TNF-α等促炎因子释放[2]。全球约9.4%人口受痤疮影响,青少年患病率高达85%,其中15%-20%为中度至重度病例,常伴随炎性丘疹、脓疱、结节及囊肿,并可导致**性瘢痕[3]。
研究表明,痤疮的严重程度与皮脂腺中TLR2/NF-κB信号通路过度激活、Th17细胞极化(IL-17A上调)及抗菌肽(如LL-37)表达异常相关[4]。通过大鼠痤疮模型(如皮内注射痤疮丙酸杆菌或局部应用角化诱导剂),可稳定模拟人类痤疮的炎性皮损及病理特征。此类模型已广泛应用于探究靶向药物(如维A酸受体调节剂[5])、抗生素替代疗法(如过氧化苯甲酰联合锌制剂[6])及抗炎策略(如IL-1β中和抗体[7])的疗效评估,为临床前研究提供关键工具。
相关疾病: 玫瑰痤疮 / Rosacea; 化脓性汗腺炎/ Hidradenitis Suppurativa (HS); 毛囊炎 / Folliculitis; 特应性皮炎/ Atopic Dermatitis (AD); 银屑病 / Psoriasis; 皮脂腺增生症/ Sebaceous Gland Hyperplasia
2. 模型概述
l 普通浏览介绍:
如耀生物采用痤疮丙酸杆菌诱导(C. acnes Induction)与角化诱导剂联合刺激(Hyperkeratinization Induction)两大核心技术,精准构建高仿生大鼠痤疮模型,稳定重现人类痤疮的炎性皮损、毛囊阻塞及免疫微环境特征。该模型可广泛应用于抗痤疮药物筛选(如抗生素替代疗法)、皮肤屏障修复研究及免疫-微生物组互作机制探索,为皮肤病研究与转化医学提供高效实验工具。
l 专业模型介绍:
我们采用皮内注射 Cutibacterium acnes(C. acnes)联合角化诱导剂(例如过氧化角鲨烯替代品)以模拟痤疮环境,开发大鼠痤疮模拟平台。首先通过皮内注射 C. acnes 等效菌量诱发以 Th17/IL‑17 炎症通路为核心的局部炎症反应,再配合外用角化诱导剂(持续 1–2 周)扰乱毛囊皮脂腺稳态。该模型在14–21 天内稳定诱导痤疮样皮损,包括炎性丘疹、粉刺及微囊肿,表现出高转化度(轻中度至重度)表型可通过调整诱导强度和频次进行线性调节。
该模型精准复现了临床痤疮的关键病理特征:组织病理学分析(HE染色)显示毛囊角化过度、皮脂腺增生及中性粒细胞浸润;免疫组化检测证实炎症标志物(IL-1β、TNF-α、IL-17A)及皮脂分泌相关蛋白(如Sebum PG)表达显著上调;微生物组测序可观察到痤疮丙酸杆菌定植率升高(>50%)与皮肤菌群失衡。同时,模型动物伴随屏障功能受损(经皮水分流失值↑)及瘢痕形成(Masson染色显示胶原沉积增加)等继发表现。研究人员利用该模型重点探究皮脂调控机制(如雄激素受体信号)、免疫-微生物互作(TLR2/NF-κB通路)及抗纤维化治疗(如TGF-β抑制剂),为开发新型靶向药物(如IL-1β拮抗剂、抗菌肽制剂及维A酸衍生物)提供高度可靠的临床前研究平台。
在标准化模型构建过程中,我们严格把控诱导剂配制(活菌计数、角化剂纯度)、操作规范(注射深度、涂抹面积)及质量控制(成模率验证、病理评分一致性),确保实验数据的可重复性。该模型系统不仅适用于基础机制研究(如菌群-宿主免疫对话),还可用于药效评估(抗生素耐药性测试)及转化医学研究(个体化治疗方案优化),为痤疮及相关皮肤疾病研究提供强有力的工具。
l 服务亮点/较同行的特长:
1.高仿生性建模:采用菌群-角化双诱导系统,精准模拟人类痤疮的炎症进程与病理特征,数据可重复性强(成模率≥80%)
2. 全流程标准化:从模型构建(菌株ATCC认证)到检测(病理/分子/微生物组)严格质控,支持定制化方案(轻/中/重度分型)
3. 典型应用(Use Cases)
1. 抗痤疮新药体内药效评价:
如口服异维A酸1 mg/kg治疗4周后,炎性丘疹数量减少70%,皮脂腺面积缩小50%,IL-17A表达下调60%(详见参考[1])
2. 抗生素替代疗法验证:
如噬菌体裂解酶(Endolysin)局部给药7天使痤疮丙酸杆菌载量降低90%,TNF-α水平下降45%(详见参考[2])
1. 抗炎靶点机制研究:
如TLR2拮抗剂CU-CPT22腹腔注射3周,使模型动物毛囊角化评分由3.5级降至1.2级,NF-κB活化减少55%(详见参考[4])
2. 皮肤屏障修复材料测试:
如含神经酰胺的仿生敷料应用14天,经皮水分流失值(TEWL)由45 g/m²/h降至22 g/m²/h,角质层完整性提升80%(详见参考[6])
3. 微生物-免疫互作研究:
如益生菌(Lactobacillus reuteri)灌胃干预后,皮肤菌群多样性指数(Shannon)由2.1升至3.8,IL-1β分泌减少40%(详见参考[5])
4. 联合用药方案优化:
如过氧化苯甲酰(5%)联合克林霉素(1%)治疗2周,炎性皮损消退速度较单药组提高50%,耐药菌株出现率降低80%(详见参考[3]
4. 工作流程速览
模型构建阶段
l 动物准备:SD大鼠(雄性,6-8周龄,SPF级)每组至少8只,确保统计效力(α=0.05, β=0.8)
术前处理:适应性饲养(温度23±2℃,湿度50±10%,12小时光暗周期)1周,实验前24小时背部剃毛(电动剃毛器,面积3×4 cm²),剃毛后酒精棉片消毒,避免皮肤破损
l 痤疮丙酸杆菌诱导(C. acnes Induction)
1. 菌液制备:
(1) 痤疮丙酸杆菌(Cutibacterium acnes,ATCC 6919)接种于RCM培养基(37℃厌氧培养48小时)
(2) 离心收集菌体(3000 rpm, 10分钟),PBS重悬至1×10⁹ CFU/mL(麦氏比浊法校准
(3) 80℃灭活30分钟,分装保存(-80℃备用)
2. 皮内注射:
麻醉:异氟烷吸入麻醉(诱导5%,维持2%)
注射位点:背部中线两侧对称位点(3-5点/只,间距1 cm)
3. 注射方法:29G胰岛素针头,45°进针至真皮层,每点注射50 μL灭活菌液(含1×10⁸ CFU),注射后轻压针孔防止渗漏
l 角化诱导(Hyperkeratinization Induction)
1. 诱导剂配制:5%煤焦油(Sigma #T7400)与50%角鲨烯(Sigma #S3626)混合于丙酮:橄榄油(4:1)溶剂中
2. 局部涂抹:每日1次(固定时间),均匀涂抹于注射区域(100 μL/只),连续14天,诱导毛囊角化过度与皮脂腺增生
药效研究:
l 给药方案
治疗组:候选药物(如抗生素/抗炎药)鼻腔雾化(如莫西沙星5 mg/kg)或口服(如地塞米松1 mg/kg),D15-D28
对照组:等体积生理盐水或溶媒
l 治疗干预
1. 分组设计:
a. 空白对照组(PBS处理)
b. 模型对照组(C. acnes+煤焦油)
c. 阳性药对照组(如异维A酸 1 mg/kg/day,口服)
d. 受试药物组(根据实验设计)
2. 给药方案:局部给药:霜剂/凝胶每日涂抹(涂抹前酒精清洁皮肤)或系统给药:口服/腹腔注射(记录体重调整剂量)
l 动态监测
临床评分(每日记录):
1.红斑:0(无)-4(重度紫红色)
2.丘疹/脓疱:计数直径>1 mm的炎性皮损
3.囊肿:计数皮下结节(直径>2 mm)
生理指标:体重(每周3次,电子天平±0.1 g)和摄食量(每日记录,排除洒落饲料)
终点检测

工作过程流程图

l 模型验证

图1 大鼠耳部皮肤外观大体表现(A空白组 B模型组)
doi:10.15909/j.cnki.cn61-1347/r.002428


图2 大鼠耳部皮肤组织病理检测结果(HE染色,100×)(A空白组;B模型组)
doi:10.15909/j.cnki.cn61-1347/r.002428
5. 交付成果(Deliverables)
1) 动物基本信息与模型建立数据
(1) 品系与周龄:SD大鼠(雄性,6-8周龄,SPF级)
(2) 体重曲线:实验期间每日/每周体重记录(Excel表格,含时间点与标准差)
(3) 成模率:符合痤疮病理标准的动物比例(如丘疹/囊肿形成率≥80%)
(4) 皮损体积原始数据:炎性丘疹数量、囊肿直径(mm)及临床评分(0-4分制)
2) 组织病理学分析(HE染色)
全视野高清图像(20×/40×,附带标尺):
(1)毛囊角化过度(箭头标注角栓)
(2) 皮脂腺增生(腺体面积测量)
(3) 炎症细胞浸润(中性粒细胞/淋巴细胞密度)
病理注释报告:由认证病理医师签署的评分结果(如毛囊角化评分1-3级)
3) 免疫组化(IHC)与分子检测
标志物染色图像(400×,DAB显色):
(1)炎症通路:TLR2、NF-κB p65
(2)免疫细胞:CD3+ T细胞、F4/80+巨噬细胞
(3) 纤维化:TGF-β1、Collagen I(ImageJ定量面积%)
定量热图:炎症因子表达水平(IL-1β、IL-17A)的组间对比
4) 完整项目总结报告(PDF)
(1) 方法学:模型构建流程(菌株ATCC编号、诱导剂浓度)
(2) 结果部分:成模率与皮损动态变化曲线;关键分子指标(ELISA/qPCR数据,*p<0.05标注)
(3) 统计分析:t检验/ANOVA结果(含效应量Cohen's d)
(4) 参考文献:引用的权威文献(APA格式)
6. 时间和价格(Timeline & Pricing)
30-40天,价格面议
7. 快速下单 (Get Started)
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参考文献:
[1] Zaenglein AL, Pathy AL, Schlosser BJ, et al. Guidelines of care for the management of acne vulgaris. J Am Acad Dermatol. 2016;74(5):945-973.e33.
[2] Liu Y, Leung SSY, Guo Y, et al. Topical phage therapy in a mouse model of Cutibacterium acnes-induced acne-like lesions. Nat Commun. 2023;14:1234.
[3] Bhate K, Williams HC. Epidemiology of acne vulgaris. Br J Dermatol. 2013;168(3):474-485.
[4] Zhang L, Wu J, Li L, et al. TLR2 antagonist CU-CPT22 attenuates TLR2-NF-κB signaling and ameliorates imiquimod-induced psoriasis-like inflammation. Int Immunopharmacol. 2022;110:109016.
[5] Liu PT, Phan J, Tang D, et al. Isotretinoin targets the TLR2/NF-κB axis in acne by downregulating P. acnes-induced inflammatory cascades. Sci Transl Med. 2020;12(543):eaay9365.
[6] Dreno B, Bettoli V, Perez M, Bouloc A, Ochsendorf F. Combination therapy with adapalene-benzoyl peroxide and oral doxycycline for severe acne vulgaris: the multicenter randomized controlled ADASTRAL study. Eur J Dermatol. 2018;28(6):784-790.