Dextran Sodium Sulfate (DSS) | Colitis 연구 | 고마바이오텍

특징 

• Dextran sulfate sodium salt (DSS)는 sulfate를 가진 polysaccharide derivative로 생물의학 및 임상연구 등 분자량에 따라 다양한 용도로 사용되어지고 있습니다. DSS의 한가지 중요한 특성은 음수로 투여할 때 mouse 와 rat에서 대장염을 유발하는 것입니다. DSS는 대장에 있는 medium-chain-length fatty acids와 결합하여, 장 염증을 유발하게 됩니다. 
• MP Biomedicals의 프리미엄급 Dextran Sulfate Sodium Salt (MW = 36,000–50,000)는 논문 등 저명한 학술지에서 가장 많이 사용되는 제품입니다. 지금까지 약 10,000여편 이상의 논문에서 MP bio의 DSS 가 인용되었습니다.전세계 가장 강력한 장염 유발 인자입니다.

적용 

• 급성/만성 궤양성 대장염 동물모델 구축, 만성 대장암 관련 동물모델 구축
  

사양

• 높은 sulfur 함량 – 19%
  
• 높은 chirality – +104° specific rotation
• 낮은 pH- 1% 용액 기준 pH 6.2
• Boiling Point : 310 ° C
  
• CAS # : 9011-18-1
• Grade : Colitis Grade
• Melting Point : 92 ° C
• Molecular Weight : 36,000 - 50,000 Da
• pH (1% aqueous solution) : 5-7.11
  
• Solubility : 100 mg/mL (decreases with increasing of MW)

IBD Animal Model 구축 방법

실험 준비

• 6-16주령의 성별과 연령을 맞춘 mice strain : 실험 그룹 별 최소 5마리 혹은 그 이상의 mice를 사용할 것을 권장드립니다. 모든 동물의 경우 실험동물관리 규정에 따라 관리되어야 합니다.

• Azoxymethane (대장암 유발 시)
• Dextran Sulfate Sodium Salt (DSS) - Colitis grade (36,000-50,000 MW)
• Water for injection (WFI)
• Autoclaved animal drinking water
• Sterile isotonic saline

Solution 제조

DSS-supplemented drinking water : 2% DSS solution 500 ml를 만들기 위해 autoclaved drinking water 500ml에 DSS powder 10 g을 용해한 후 사용전까지 냉장보관

​AOM Solution : ​AOM을 WFI에 용해하여 10 mg/ml의 stock solution을 준비. 적정량 씩 분주하여 -20 ℃에 얼려 보관 (반복적인 freeze-thaw cycles를 최소화). 사용 전 미리 녹여 sterile saline에 1/10로 희석하여 준비

실험 방법  

Colitis-associated colorectal cancer

1. ​Day 1 - mice의 무게 측정 후 마킹
2. AOM 용액 10mg/kg을 mice에 복강주사
3. Chronic DSS colitis 실험 방법 1-9번 과정을 진행

Acute DSS Colitis 

1. Day 1 - mice의 무게 측정 후 마킹
2. mouse 케이지의 물병에 DSS 용액을 채워 넣음. Mouse 한 마리 당 하루에 DSS 용액 5ml로 계산. Control mice의 경우 DSS가 포함되지 않은 drinking water로 동일하게 공급
3. Day 3 - 남아있는 DSS 용액을 제거하고, DSS 용액을 새로 첨가하여 2일간 제공
4. Day 5 - 남아있는 DSS 용액을 제거하고, DSS 용액을 새로 첨가하여 제공
5. Day 8 - 남아있는 DSS 용액을 autoclaved water로 교체 

Chronic DSS Colitis 

1. ​Day 1 - mice의 무게 측정 후 마킹
2. Mouse 케이지의 물병에 DSS 용액 채워 넣음. Mouse 한 마리 당 하루에 DSS 용액 5ml로 계산. Control mice의 경우 DSS가 포함되지 않은 drinking water로 동일하게 공급
3. Day 3 - 남아있는 DSS 용액을 제거하고, DSS 용액을 새로 첨가하여 2일간 제공
4. Day 5 - 남아있는 DSS 용액을 제거하고, DSS 용액을 새로 첨가하여 제공
5. Day 8 - 남아있는 DSS 용액을 autoclaved water로 교체하여 14일간 제공
6. Day 22-26 - 위 2-4번 과정 반복
7. Day 27 - 남아있는 DSS solution을 autoclaved water로 교체하여 14일간 제공
8. Day 42-46 - 위 2-4번 과정 반복
9. Day 47 - 남아있는 DSS solution을 autoclaved water로 교체

Figure 1. Bamba 등에 의해 발표된 비교 데이터에서 MP Bio 사의 DSS가 2.0%(w/w), 7일 동안 음수로 투여 했을 때 colitis가 유도되는 정도를 비교하였으며, MP Bio 사의 제품이 가장 탁월한 결과를 보임

Figure 2. 조직 샘플은 Hematoxylin & Eosin으로 염색하여, 40X 배와 200X 배율로 확인 (Wang et al). 왼쪽 : Wild type mice, AOM 10mg/kg IP injection, 3% DSS를 Day 0-5, 21-26, 42-47 동안 음수로 투여. 오른쪽 : CAMK2γ knockout mice, AOM 10mg/kg IP injection, 3% DSS를 Day 0-5, 21-26, 42-47 동안 음수로 투여

Figure 3. 조직 샘플은 Hematoxylin & Eosin으로 염색하여, 40X 배율로 확인 (Zheng et al). 위쪽 : 컨트롤, 아래쪽 : 2.5% DSS 용액을 7일간 음수로 투여

사용 논문

• Kinchen, J. Structural Remodeling of the Human Colonic Mesenchyme in Inflammatory Bowel Disease. Cell. 2018, 175, 372-386.
• Mahalhal , A. Oral iron exacerbates colitis and influences the intestinal microbiome, PLOS ONE. 2018, 13, e0202460.
• Dokoshi, T. Hyaluronidase inhibits reactive adipogenesis and inflammation of colon and skin. JCI Insight. 2018, 3, e12307.
• Zhu, H. RNA virus receptor Rig-I monitors gut microbiota and inhibits colitis-associated colorectal cancer. J. Exp. Clin. Cancer Res. 2017, 36, 2.
• Monticelli, L. IL-33 promotes an innate immune pathway of intestinal tissue protection dependent on amphiregulin–EGFR interactions. PNAS. 2015, 112, 10762-10767.