DSS造模發(fā)展歷程

目前有多種動(dòng)物模型被廣泛用于研究炎癥性腸（inflammatory bowel disease，IBD）的病因、發(fā)病機(jī)制及測(cè)試新開(kāi)發(fā)藥物藥效等，尤其以葡聚糖硫酸鈉鹽（Dextran Sulfate Sodium Salt，DSS，MW:36000~50000）結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）模型應(yīng)用最為廣泛。

 

現(xiàn)行研究中最常用的UC建模類(lèi)型大約分為：自發(fā)模型、誘導(dǎo)模型（化學(xué)藥物誘導(dǎo)：TNBS三硝基苯磺酸，DSS葡聚糖硫酸鈉等、免疫學(xué)方法誘導(dǎo)、細(xì)胞移植誘導(dǎo)）以及基因修飾模型等。

圖1 .DSS潰瘍病結(jié)腸炎模型發(fā)展歷程

 

 

DSS造模優(yōu)勢(shì)

葡聚糖硫酸鈉鹽（Dextran Sulfate Sodium Salt, DSS）是一種聚陰離子衍生物，其誘導(dǎo)結(jié)腸炎模型的機(jī)制雖仍未十分明確, 但通常認(rèn)為與巨噬細(xì)胞功能失調(diào)、腸道菌群失調(diào)、DSS對(duì)結(jié)腸上皮的毒性作用、細(xì)胞因子在DSS結(jié)腸炎模型的發(fā)病中起重要作用等機(jī)制有關(guān)。

 

對(duì)比多種UC建模類(lèi)型，DSS造模具有很大的優(yōu)勢(shì)：

 

1. 癥狀表現(xiàn)與人潰瘍性結(jié)腸炎（UC）極度相似，可用于研究急、慢性結(jié)腸炎的發(fā)生發(fā)展機(jī)制，也可用于藥物的藥效研究。

2. 自由飲用DSS水溶液的建模方式，簡(jiǎn)單易行，成模率高，重復(fù)性強(qiáng)。

3. 用不同濃度的DSS、給藥時(shí)間和給藥頻率，可以實(shí)現(xiàn)急性和慢性兩種結(jié)腸炎模型。模型持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，體現(xiàn)了急性向慢性轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)過(guò)程，解決了UC的慢性化和維持問(wèn)題，這是以前許多模型無(wú)法比擬的。

4. 多種屬動(dòng)物中均可造模：小鼠、大鼠、斑馬魚(yú)、豬、果蠅等。

5. 聯(lián)合氧化偶氮甲烷 (azoxymethane, AOM)用藥，可用于誘發(fā)結(jié)腸炎相關(guān)性癌癥 (colitis associated cancer, CAC) 動(dòng)物模型，成功模擬IBD誘發(fā)CAC的過(guò)程。

 

 

DSS構(gòu)建的UC模型特點(diǎn)

通過(guò)給予動(dòng)物自由飲用不同濃度的DSS（MW:36000~50000）水溶液，根據(jù)用藥時(shí)間及用藥周期可制成急性和慢性兩種結(jié)腸炎模型。該模型癥狀表現(xiàn)與人類(lèi)UC極為相似，主要表現(xiàn)為腹瀉、黏液樣便、糞便潛血、肉眼血便、重量減輕、活動(dòng)度減少，毛色變差等。

 

表1.DSS結(jié)腸炎模型組織學(xué)特征
DSS結(jié)腸炎模型類(lèi)別	急性期結(jié)腸炎模型	慢性期結(jié)腸炎模型
組織學(xué)改變	結(jié)腸充血、水腫、變短、變脆、重量長(zhǎng)度比增加	結(jié)腸明顯縮短
	出現(xiàn)不同程度的結(jié)腸潰瘍	粘膜增厚、淋巴結(jié)腫大
	黏膜水腫、杯狀細(xì)胞缺失、隱窩腫脹破壞	杯狀細(xì)胞缺失、隱窩缺失
	黏膜和黏膜下層出現(xiàn)不同程度的炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，上皮細(xì)胞損傷	小部分動(dòng)物出現(xiàn)腺瘤性息肉、腫瘤樣改變

 

 

DSS UC模型構(gòu)建實(shí)例

 

1. 小鼠造模

1）BALB/c小鼠，雌，6-8周，25 g；

2）用無(wú)菌水配置3% DSS飲用水，然后用0.22 μm的濾膜過(guò)濾；

3）給小鼠連續(xù)飲用7天，HE染色；

4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：小鼠的組織水腫充血，有明顯的炎癥現(xiàn)象。

 

DSS造模具體實(shí)驗(yàn)步驟：

DSS濃度：急性期模型通常為3-5%，慢性期模型通常為1-3%；可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求及動(dòng)物類(lèi)型摸索濃度。該濃度為質(zhì)量體積比，使用飲用水配置后，0.22 µM濾膜過(guò)濾除菌。

數(shù)據(jù)記錄：每隔24 h記錄小鼠體重、糞便粘稠度、糞便潛血等指標(biāo)。

 

1) 急性DSS結(jié)腸炎模型

Day1：稱重并標(biāo)記各組C57BL/6小鼠。待造模小鼠飲用3-5% DSS水溶液，未處理組小鼠飲用正常水。

Day3：給予待造模小鼠更換新鮮3-5% DSS飲用水。

Day5：給予待造模小鼠更換新鮮3-5% DSS飲用水。

Day8：給予待造模小鼠更換新鮮不含DSS的飲用水。

 

2) 慢性DSS結(jié)腸炎模型

Day1：稱重并標(biāo)記各組C57BL/6小鼠。待造模小鼠飲用1-3% DSS水溶液，未處理組小鼠飲用正常水。

Day3：給予待造模小鼠更換新鮮1-3% DSS飲用水。

Day5：給予待造模小鼠更換新鮮1-3% DSS飲用水。

Day8：給予待造模小鼠更換新鮮不含DSS的飲用水。

Day22-Day26：重復(fù)Day1-Day5操作。

Day29：給予待造模小鼠更換新鮮不含DSS的飲用水。

Day43-Day47：重復(fù)

Day1-Day5操作。

Day50：給予待造模小鼠更換新鮮不含DSS的飲用水。

圖2.DSS急性結(jié)腸炎切片HE染色結(jié)果^[1]

 

 

2. 斑馬魚(yú)造模

1）將斑馬魚(yú)胚胎培養(yǎng)在含甲基藍(lán)的E3胚胎培養(yǎng)基中，28.5 ℃，培養(yǎng)至1 dpf；

2）用E3培養(yǎng)基配置0.5% DSS飲用水，然后用0.22 μm的濾膜過(guò)濾；

3）用0.5%的DSS處理斑馬魚(yú)，從3 dpf處理到6 dpf。

4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：0.5%的DSS藥物處理均會(huì)導(dǎo)致斑馬魚(yú)肝臟顏色變深，產(chǎn)生炎癥應(yīng)激。

 

圖3.DSS導(dǎo)致斑馬魚(yú)肝臟產(chǎn)生炎癥反應(yīng)^[2]

 

 

3. 豬造模

1）四到五天大的約克郡小豬，實(shí)驗(yàn)組：灌注DSS，對(duì)照組：灌注生理鹽水

2）每只小豬每日攝入量1.25 g DSS/kg，灌注5天

3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：灌注DSS后，實(shí)驗(yàn)組的血漿D-甘露醇攝取率顯著高于對(duì)照組，表明小豬出現(xiàn)了肉眼可見(jiàn)的腸炎癥狀。

 

圖4.DSS誘導(dǎo)致小豬體內(nèi)D-甘露醇濃度高于對(duì)照組^[3]

 

 

4. 果蠅造模

1）將5~10日的雌果蠅放在一個(gè)裝有2.5×2.5×1cm的空小瓶中培養(yǎng)中，用5%蔗糖溶液潤(rùn)濕的3.75-cm色譜紙（Fisher）進(jìn)料介質(zhì)；

2）用5%的蔗糖溶液分別配制含有不同成分的喂食培養(yǎng)基，類(lèi)別包括各含3%的DSS，25 μg/mL博來(lái)霉素(硫酸博來(lái)霉素60257ES、鹽酸博來(lái)霉素60216ES)；

3）果蠅放入含有層析紙的瓶中，29℃培養(yǎng)三天，期間每天將存活的果蠅移入含有新鮮培養(yǎng)基的空瓶中;

4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：DSS有致死的功能，且DSS誘導(dǎo)ISC前體細(xì)胞增殖。

 

圖5.DSS誘導(dǎo)果蠅中ISC前體細(xì)胞增殖^[4]

 

 

如何評(píng)價(jià)造模是否成功

1. 疾病活躍指數(shù)評(píng)分（Disease Activity Index, DAI score）

從三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估打分，分別為體重、糞便粘稠度、糞便潛血等指標(biāo)，DAI評(píng)分為三個(gè)指標(biāo)之和。

 

表2 .DAI評(píng)分細(xì)則

評(píng)分	體重下降百分比	糞便粘稠度	糞便潛血
0	0	正常	陰性
1	1-5%	軟便	淺藍(lán)
2	5-10%	黏液樣便	藍(lán)色
3	10-20%	稀液狀便	深藍(lán)
4	＞20%	——	肉眼血便

 

2. 組織學(xué)變化評(píng)分

組織學(xué)變化評(píng)分為上述各指標(biāo)之和，在急性結(jié)腸炎模型中淋巴結(jié)形成不做評(píng)分。組織學(xué)分析的標(biāo)準(zhǔn)方法為HE染色（Cat.NO：60524ES60）。

 

表3 .組織學(xué)變化評(píng)分

評(píng)分	潰瘍（個(gè)）	上皮細(xì)胞變化	炎癥浸潤(rùn)	淋巴結(jié)（個(gè)）
0	0	正常	無(wú)	無(wú)
1	1	杯狀細(xì)胞缺失	隱窩周?chē)?rùn)	1
2	2	杯狀細(xì)胞大面積缺失	黏膜肌層出現(xiàn)浸潤(rùn)	2
3	3	隱窩缺失	黏膜肌層普遍浸潤(rùn)，黏膜增厚	3
4	＞3	隱窩大面積缺失或息肉狀再生	黏膜下層浸潤(rùn)	＞3

 

3. 結(jié)腸長(zhǎng)度

急性結(jié)腸炎模型中，第8天可檢測(cè)到結(jié)腸長(zhǎng)度縮短；慢性結(jié)腸炎模型中，結(jié)腸長(zhǎng)度縮短更加明顯。

 

4. 總結(jié)

DSS UC動(dòng)物模型構(gòu)建應(yīng)先進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，摸索建模條件，建議預(yù)實(shí)驗(yàn)每組樣本8-10只，并設(shè)立對(duì)照組。通常出現(xiàn)體重減輕、稀便、腹瀉、血便或糞便潛血、潰瘍可視為DSS藥物有效，造模成功。但是體重減輕并不一定是造模成功的必要標(biāo)準(zhǔn)，也有可能體重變化不大，主要還是看實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的實(shí)際病理情況或切片情況來(lái)評(píng)估造模成功與否。

 

 

翌圣DSS客戶數(shù)據(jù)展示

 

客戶1發(fā)表的文獻(xiàn)：

客戶來(lái)源：中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所(天津)

小鼠類(lèi)型：6~8周雄性C57BL/6J小鼠

造模方法：1.5% (w/v) DSS自由飲用15天

 

圖6.Yeasen DSS（Cat#60316ES）小鼠造模實(shí)驗(yàn)結(jié)果（Yuan Li, et al. Gut Microbes（2019）789-806. IF=10.245）

 

 

客戶2發(fā)表的文獻(xiàn)：

客戶來(lái)源：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)

小鼠類(lèi)型：體重為20~22 g的8周齡雄性C57BL/6小鼠

造模方法：3% (w/v) DSS自由飲用7天

 

圖7.Yeasen DSS（Cat#60316ES）小鼠造模實(shí)驗(yàn)結(jié)果（Xiaona Gao, et al. Journal of Nutritional Biochemistry 83 (2020) 108438. IF=6.048）

 

 

客戶3發(fā)表的文獻(xiàn)：

客戶來(lái)源：中國(guó)海洋大學(xué)

小鼠類(lèi)型：4-5周齡SPF雄性C57BL/6J小鼠

造模方法：3.5% (w/v) DSS自由飲用一周

 

圖8 .Yeasen DSS（Cat#60316ES）小鼠造模實(shí)驗(yàn)結(jié)果（Hao H,et al.Frontiers in Immunology.2021.777147. IF=7.561）

 

 

客戶4 發(fā)表的文獻(xiàn)：

客戶來(lái)源：上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院瑞金醫(yī)院

小鼠類(lèi)型：9周齡雌性C57BL/6J小鼠

造模方法：4% (w/v) DSS自由飲用10天

 

圖9  Yeasen DSS（Cat#60316ES）小鼠造模實(shí)驗(yàn)結(jié)果（Li Zhao, et al. Chemical Engineering Journal. 2021.130464. IF=13.27）

 

 

客戶5 發(fā)表的文獻(xiàn)：

客戶來(lái)源：中國(guó)海洋大學(xué)

小鼠類(lèi)型：7-8周齡雄性C57BL/6小鼠

造模方法：3% (w/v) DSS自由飲用10天

 

圖10  Yeasen DSS（Cat#60316ES）小鼠造模實(shí)驗(yàn)結(jié)果（Tong, L, et al. Milk-derived extracellular vesicles alleviate ulcerative colitis by regulating the gut immunity and reshaping the gut microbiota. 2021.62046. IF=11.56）

 

 

客戶6 發(fā)表的文獻(xiàn)：

客戶來(lái)源：浙江大學(xué)

小鼠類(lèi)型：6周齡雄性C57BL/6小鼠

造模方法：3個(gè)周期，每個(gè)周期包括1周2% DSS，2周飲用水

 

圖11  Yeasen DSS（Cat#60316ES）小鼠造模實(shí)驗(yàn)結(jié)果（Zhong D, Jin K, Wang R,et al. Microalgae-Based Hydrogel for Inflammatory Bowel Disease and Its Associated Anxiety and Depression. Advanced Materials. 2024. IF=29.4）

 

翌圣DSS建模案例

翌圣DSS（Cat.NO：60316ES,MW:36000~50000）廣泛應(yīng)用于UC模型的構(gòu)建。我們發(fā)現(xiàn)急性結(jié)腸炎成模時(shí)間主要集中在7天左右，效果十分顯著。下表是部分客戶的數(shù)據(jù)反饋。

 

表4 .用DSS構(gòu)建不同類(lèi)型的腸炎模型

模型	建模樣本	造模方案	造模結(jié)果	使用評(píng)價(jià)
急性結(jié)腸炎	BALB/c小鼠，雌，6-8周，25 g	3%-5% DSS連續(xù)自由飲用7天	Day5出現(xiàn)，結(jié)腸長(zhǎng)度縮短、HE染色，炎癥明顯	成模速度快，用時(shí)短。符合急性結(jié)腸炎模型特征
	C57BL/6小鼠，雄，8周，20 g	3%-5% DSS灌胃，持續(xù)給藥	Day5出現(xiàn)，結(jié)腸長(zhǎng)度縮短、體重下降、便血、拉稀	成模率高，用時(shí)短。符合急性結(jié)腸炎模型特征
慢性結(jié)腸炎	C57BL/6小鼠，雄，8周，22 g	1-2% DSS灌胃，持續(xù)給藥	Day40出現(xiàn)，結(jié)腸長(zhǎng)度縮短、體重下降、便血、拉稀	成模率高。符合慢性結(jié)腸炎模型特征
結(jié)腸癌	C57BL/6小鼠，雄，8周，21 g	1%-2% DSS自由飲用5天，持續(xù)3周	14周 出現(xiàn)，結(jié)腸長(zhǎng)度縮短、體重下降、HE染色，炎癥明顯	成模率高。符合結(jié)腸癌模型特征

 

Yeasen提供高品質(zhì)DSS（Cat#60316ES）：高純度（98%），硫含量17-19%，游離硫＜0.2%，大量文獻(xiàn)數(shù)據(jù)支持，建模效率可媲美進(jìn)口品質(zhì)。

 

 

翌圣DSS產(chǎn)品特點(diǎn)

1. 癥狀與人類(lèi)UC高度相似：可用于研究結(jié)腸炎發(fā)生機(jī)制和藥效研究。

2. 成模率高：自由飲用DSS水溶液，簡(jiǎn)單易行、重復(fù)性強(qiáng)。

3. 可構(gòu)建多種結(jié)腸炎模型：急性結(jié)腸炎、慢性結(jié)腸炎，還可以聯(lián)合AOM構(gòu)建結(jié)腸炎相關(guān)性癌癥（CAC）模型。

4. 適用于多種屬動(dòng)物造模：小鼠、大鼠、斑馬魚(yú)、豬、果蠅等。

5. 安全性高：DSS可被自然生態(tài)系統(tǒng)降解，對(duì)環(huán)境安全；

6. 純度高：高純度（98%），硫含量17-19%。

 

 

常見(jiàn)問(wèn)題

無(wú)論急性DSS結(jié)腸炎模型還是慢性DSS結(jié)腸炎模型，腸炎嚴(yán)重程度與成功與否均與小鼠種屬（不同基因背景）、DSS濃度、給藥周期等相關(guān)。

 

表5.DSS結(jié)腸炎造模常見(jiàn)問(wèn)題

可能出現(xiàn)的問(wèn)題	可能的原因	建議解決辦法
小鼠致死率高	DSS濃度太高	降低DSS給藥濃度
小鼠無(wú)腸炎癥狀或低腸炎癥狀	DSS濃度太低	升高DSS給藥濃度；減少循環(huán)間隔時(shí)間（10-14天）
同一組小鼠，腸炎癥狀差異大	瓶蓋堵塞	每天檢查小鼠飲水瓶

 

 

FAQ

Q1：如何配置DSS溶液？

A：用無(wú)菌水配制DSS溶液到所需濃度，建議使用0.22 μm的過(guò)濾。

 

Q2：DSS造模方案包括哪些？

A：可通過(guò)自由飲、口服、或灌胃給藥。

 

Q3：影響DSS造模成功的關(guān)鍵因素有哪些？

A：DSS濃度、分子量、給藥時(shí)間以及動(dòng)物種屬。

 

Q4：每天給大鼠和小鼠飲水量體積是多少（包含急性和慢性造模）？

A：小鼠（20~25g）每只每天7-10毫升，大鼠（100 g）每只每天10~11毫升。

 

Q5：DSS和TNBS均是結(jié)腸炎模型，兩者有什么區(qū)別？

A：DSS誘發(fā)潰瘍性結(jié)腸炎，TNBS誘發(fā)克羅恩病結(jié)腸炎。

 

Q6：慢性結(jié)腸炎造模過(guò)程中，為什么第二階段誘導(dǎo)總是慢于第一階段？

A：第一階段誘導(dǎo)后DSS耐受水平會(huì)提高，癥狀出現(xiàn)緩慢或較輕是常見(jiàn)的。若想要縮短第二階段誘導(dǎo)周期，可以適當(dāng)提高DSS濃度。

 

 

客戶發(fā)表的文獻(xiàn)（不完全統(tǒng)計(jì)）

截止到2024年3月，Dextran Sulfate Sodium Salt(DSS) 結(jié)腸炎建模用葡聚糖硫酸鈉（60316ES）已累計(jì)發(fā)表文獻(xiàn)120篇，總影響因子675.71。

 

滑動(dòng)查看

[1] Li Zhao, et al. Improving drug utilization platform with injectable mucoadhesive hydrogel for treating ulcerative colitis. Chemical Engineering Journal. Volume 424, 2021, 130464. (IF: 13.27)

[2] Tong, L, et al. Milk-derived extracellular vesicles alleviate ulcerative colitis by regulating the gut immunity and reshaping the gut microbiota. Theranostics 2021, 11 (17), 8570-8586. DOI: 10.7150/thno.62046. (IF: 11.56)  

[3] Feng X, et al. Yeast Microcapsule Mediated Natural Products Delivery for Treating Ulcerative Colitis through Anti-Inflammatory and Regulation of Macrophage Polarization. ACS Appl Mater Interfaces. 2022 Jul 13;14(27):31085-31098. doi: 10.1021/acsami.2c05642. Epub 2022 Jun 30. PMID: 35770618. (IF: 10.38)  

[4] Li X, et al. Discoidin domain receptor 1(DDR1) promote intestinal barrier disruption in Ulcerative Colitis through tight junction proteins degradation and epithelium apoptosis. Pharmacol Res. 2022 Sep;183:106368. doi: 10.1016/j.phrs.2022.106368. Epub 2022 Jul 26. PMID: 35905891. (IF: 10.33)

[5] Jingjing Gan, et al. Orally administrated nucleotide-delivery particles from microfluidics for inflammatory bowel disease treatment. Applied Materials Today, Volume 25, 2021, 101231. (IF: 10.04)

[6] Gan J, et al. Mesenchymal Stem Cell Exosomes Encapsulated Oral Microcapsules for Acute Colitis Treatment. Adv Healthc Mater. 2022 Sep;11(17):e2201105. doi: 10.1002/adhm.202201105. Epub 2022 Jun 30. PMID: 35737997. (IF: 9.93)

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[9] Xu M, et al. Identification of Immune-Related Gene Signature and Prediction of CeRNA Network in Active Ulcerative Colitis. Front Immunol. 2022;13:855645. Published 2022 Mar 22. doi:10.3389/fimmu.2022.855645. (IF:7.56)

[10] Wang S, et al. Isosteviol Sodium Exerts Anti-Colitic Effects on BALB/c Mice with Dextran Sodium Sulfate-Induced Colitis Through Metabolic Reprogramming and Immune Response Modulation. J Inflamm Res. 2021; 14:7107-7130. Published 2021 Dec 20. doi:10.2147/JIR.S344990. (IF:6.92)

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[13] Li Z, et al. A tetrapeptide from maize combined with probiotics exerted strong anti-inflammatory effects and modulated gut microbiota in DSS-induced colitis mice [published online ahead of print, 2022 Nov 14]. Food Funct. 2022;10.1039/d2fo02678c. doi:10.1039/d2fo02678c. (IF:6.32)

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[15] Luo P, et al. Central administration of human opiorphin alleviates dextran sodium sulfate-induced colitis in mice through activation of the endogenous opioid system. Front Pharmacol. 2022;13:904926. Published 2022 Sep 13. doi:10.3389/fphar.2022.904926. (IF:5.99)

[16] Zhang K, et al. Pharmacokinetic Study of Four Major Bioactive Components of Liandan Xiaoyan Formula in Ulcerative Colitis and Control Rats Using UPLC-MS/MS. Front Pharmacol. 2022;13:936846. Published 2022 Jul 4. doi:10.3389/fphar.2022.936846. (IF:5.99)

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產(chǎn)品訂購(gòu)

爆款產(chǎn)品，建模效率與進(jìn)口產(chǎn)品一致，產(chǎn)品價(jià)格低至進(jìn)口價(jià)格的1/3，大量現(xiàn)貨庫(kù)存。

 

產(chǎn)品名稱	貨號(hào)	規(guī)格	價(jià)格（元）	春促價(jià)（元）
Dextran Sulfate Sodium Salt（DSS） 結(jié)腸炎建模用葡聚糖硫酸鈉鹽 MW:36000~50000	60316ES25	25 g	1,255	1,058
	60316ES60	100 g	3,855	2,928
	60316ES76	500 g	16,855	10,628
	60316ES80	1 kg	32,855	20,528
Hematoxylin and Eosin Staining Kit   蘇木素伊紅（H&E）染色試劑盒	60524ES60	2×100 mL	358	/

 

具體活動(dòng)價(jià)格請(qǐng)以官網(wǎng)為準(zhǔn)，更多產(chǎn)品詳情及促銷(xiāo)價(jià)格請(qǐng)撥打400-6111-883咨詢當(dāng)?shù)劁N(xiāo)售。