EAE (Experimental Autoimmune Encephalomyelitis) 모델

EAE (Experimental Autoimmune Encephalomyelitis) 는 다발성 경화증과 관련있는 전임상 모델입니다. 다발성 경화증은 중추신경계에서의 만성 염증 질환으로서 뇌에서의 염증과 탈수초화를 이끕니다. 다발성 경화증은 자가반응성 T 세포에 의하여 일어나는 자가면역질환으로 판단되고 있으며, 근육 경화, 발작, 시야 혼탁, 실명, 감각 손실, 운동 실조와 같은 증상을 동반합니다. 또한 이 질환은 재발과 완화가 반복되는 경향이 있습니다. 다발성 경화증에는 이미 여러 동물모델이 존재하고, EAE는 염증과 탈수초화의 유사한 병리학적 특징 때문에 광범위하게 사용되는 모델입니다. 질환에 영향을 끼치는 요소 중에서도, IL-23/IL-17 축이 EAE와 다발성 경화증 1~3의 발병에 관계된 것 입니다. 

다발성 경화증의 EAE 모델은 MOG (myelin-oligodendrocyte glycoprotein), and CFA (Complete Freund’s Adjuvant)등의 미엘린 수초에 PTX (pertussis toxin) 를 복강 내에 주사하여 이틀 후에 얻어지는 면역 반응으로부터 유도될 수 있습니다. 미엘린 특이적 T 세포는 말초에서 활성화되며, 혈관-뇌 장벽을 통과하여 중추신경계로 들어가 재활성화되며, 탈수초화와 축색돌기세포의 사멸을 이끄는 면역 반응을 유발하여, 궁극적으로 신경의 손상과 장애를 유발합니다. 임상 증상은 질병의 발현 정도를 표준 점수 시스템을 사용하여 평가할 수 있습니다. 국소적인 탈수초화와 염증성 림프구의 투과는 조직병리학적 염색으로서 시각화될 수 있습니다. 바이오사이토젠은 약효 평가를 위한 MOG로 유발된 강력한 EAE 모델을 제공합니다. 

B-hIL17A Mice의 제작과 표현형 분석

Schematic-of-EAE-Model

Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE) is an induced demyelinating disease model that closely resembles the progression and symptoms of the human neurological disease Multiple Sclerosis (MS).


EAE의 임상 점수


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EAE induction by MOG35–55/CFA Emulsion PTX in 10-week-old B-hIL17A mice (female). Data are expressed as mean ± SEM from a typical experiment (n = 5). MOG: myelin-oligodendrocyte glycoprotein; PTX: pertussis toxin.

다발성경화증/EAE 모델 제작과 표현형 분석

EAE 마우스 모델에서의 H&E, IHC 염색

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HE staining showing lumbar enlargement, 4x. Inset 20x.

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Immunofluorescence (IF) staining of lumbar. Green, MBP; Blue, DAPI. Sections: 4x. Inset: 20x.

Local inflammation of the CNS in B-hIL17A mice (female, n=5) during EAE. On day 45 after MOG/CFA and PTx immunization, spinal cords were removed. The tissue sections were stained with H&E(A,B) and IHC (C,D)(Green, MBP; Blue, DAPI). The sections at the lumbar level are shown. The results showed that the infiltration of inflammatory cells in the MOG group was significantly increased, and the myelin protein was greatly reduced.

EAE 모델의 림프절에서 IL-17A+ 세포의 증가

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IL-17 is primarily produced by CD4 Th17 cells during the development of EAE. To detect IL-17 production, cells from lymph node of B-hIL17A mice (female, n=5) immunized with MOG/CFA were stimulated for 6 hours by PMA and ionomycin in the presence of brefeldin A. IL-17-producing cells were analyzed by FACS, along with IFN-gamma. The percentage of IL-17+CD3+CD4+ T cells in CD3+CD4+ T cells was increased in response to MOG immunization in B-hIL17A mice (left panel).  So was the percentage of IFN-gamma T cells.

EAE 모델의 중추신경계에서 IL-17A+ 세포의 증가

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CNS (brain) cells of B-hIL17A mice (female, n=5)  immunized with MOG/CFA were stimulated for 6 hours by PMA and ionomycin in the presence of brefeldin A. IL-17-producing cells were analyzed by FACS, along with IFN-gamma. The percentage of IL-17+CD3+CD4+ T cells in CD3+CD4+ T cells was increased in response to MOG immunization in B-hIL17A mice (left panel).  So was percentage of IFN-gamma T cells.

Reference:

[1] Iwakura Y, Ishigame H. The IL-23/IL-17 axis in inflammation.J Clin Invest. 2006 May;116(5):1218-22.

[2] Gaffen SL,et al., The IL-23-IL-17 immune axis: from mechanisms to therapeutic testing. Nat Rev Immunol. 2014 Sep;14(9):585-600. doi: 10.1038/nri3707.

[3] Kuwabara T,et al., The Role of IL-17 and Related Cytokines in Inflammatory Autoimmune Diseases. Mediators Inflamm. 2017;2017:3908061.

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