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CC G×E 多品系队列 (NZO 背景)

G×E 饮食交互多品系队列:CC037/CC019/CC010/CC005 与 C57BL/6J 对照、雌雄兼有,各半数喂高脂西方饮食、半数喂普通饲料。表型方向随品系与性别分离:CC037 与 CC010 在 HFD 下体重增幅上升、CC019 几乎不变、CC005 出现下降且按性别反向分离;糖耐量 AUC、脑/肝/肾/脾校正重量与 Y 迷宫、Morris 水迷宫表现均随品系×饮食×性别交互变化。并非所有 CC 品系都发展为统一的肥胖或 2 型糖尿病样表型,宿主遗传背景决定对饮食攻击的响应方向。

研究设计

石蜡包埋组织切片的天狼星红胶原染色。按源方案完成脱蜡水化、可选磷钨酸预处理、可选 Weigert 苏木素核染色、天狼星红/饱和苦味酸染色、乙酸分化、脱水透明与树脂封片;染色时间和分化程度按具体组织优化。样本来源、分组与切片数量按各研究设计确定。

结局指标

以血糖浓度对时间作图得到完整血糖-时间曲线,并可计算曲线下面积(AUC)反映葡萄糖清除程度;当各受试对象基线血糖不同时应比较高于基线的幅度或曲线下面积,而非仅比较单一终点值。该检测反映葡萄糖负荷后的整体清除,不等同于胰岛素作用的直接测量。

明场下胶原纤维呈红色,骨呈红色,肌肉、上皮和红细胞呈黄色,细胞核呈棕黑色;偏振光下胶原与骨呈双折射。结果用于胶原的定性或半定量观察;本方案不包含完整的纤维化面积、分期或 I/III 型胶原亚型定量。

实验动物

小鼠腹腔注射葡萄糖耐量检测(IPGTT)
年龄
实验第6与第12周(该研究自8周龄起始)
性别
混合
组织
blood
小鼠腹腔注射葡萄糖耐量检测(IPGTT)
年龄
实验第6与第12周(该研究自8周龄起始)
性别
混合
组织
blood
小鼠腹腔注射葡萄糖耐量检测(IPGTT)
年龄
实验第6与第12周(该研究自8周龄起始)
性别
混合
组织
blood
小鼠腹腔注射葡萄糖耐量检测(IPGTT)
年龄
实验第6与第12周(该研究自8周龄起始)
性别
混合
组织
blood

实验步骤

提前一周单笼饲养 实验前一周将小鼠改为单笼饲养。 称量体重 逐只称量小鼠体重,用于按体重计算给糖体积。 禁食6小时 禁食六小时(06:00:00)。 测定基线血糖 禁食结束后,先用血糖仪测定血糖作为基线。 腹腔注射葡萄糖 按2 g/kg体重腹腔注射葡萄糖:将2 g D-葡萄糖溶于10 ml生理盐水配成20%葡萄糖贮备液,按每克体重10 ul给予。 系列采血测定血糖 于注射葡萄糖后15、30、45、60、90和120分钟采集血样,用血糖仪测定血糖。

脱蜡与水化 Dewax and rehydrate tissue sections 磷钨酸预处理 Incubate in 0.2% phosphotungstic acid (PTA) solution PTA solution: 0.2 g PTA in 100 ml distilled water Phosphotungstic acid hydrate Merck MilliporeSigma (Sigma-Aldrich) Catalog #P4006 This PTA pre-treatment prevents non-specific nuclear staining in PSR, thereby enhancing the distinction between collagen and cellular staining. Elimination of the non-specific staining is particularly beneficial if performing automated digital image analysis, improving rigour of the method. 磷钨酸预处理 Rinse with distilled water 磷钨酸预处理 Rinse with distilled water 磷钨酸预处理 Rinse with distilled water 核染色 Stain in Weigert’s Haematoxylin (combine solution A & B immediately before use) Solution A: 1 g Haematoxylin in 100 ml of 95% Ethanol Solution B: 1.6 g Ferric chloride hexahydrate (Iron III chloride; FeCl3.6H2O) + 95 ml distilled water + 1 ml concentrated HCl Haematoxylin Fronine Laboratory Supplies Catalog #JL555S Ethanol Hurst Scientific Catalog #EIMS95-5L Iron (III) chloride hexahydrate Merck MilliporeSigma (Sigma-Aldrich) Catalog #F2877 Hydrochloric Acid Banksia Scientific Company (AJAX FineChem) Catalog #AJA256 核染色 Wash with running tap water to remove excess stain 核染色 Differentiate with acid alcohol (5-10 dips) to clear the slides [1% Hydrochloric Acid (HCl) in 70% Ethanol] Hydrochloric Acid Banksia Scientific Company (AJAX FineChem) Catalog #AJA256 Ethanol POCD Scientific Catalog #ETHABS70WV5 核染色 Wash with running tap water It is important to ensure that the slide is completely cleared of excess Weigert's Haematoxylin at this point. If there is carryover into the PSR solution, it becomes contaminated with the ferric chloride, resulting in non-specific red background staining. 胶原染色 Stain with picrosirius red solution Solution: 0.1 g Sirius Red F3BA + 100 ml saturated aqueous picric acid 1.3 Mass Percent, in distilled water Sirius red F3BA BDH Chemicals Ltd Poole England Catalog #34149 CI: 35780 Picric acid May & Baker LTD Sirius red is also known as "Direct Red 80" Solution can be re-used many times. Lasts 20 years. Picric acid is an unstable explosive when dry, where it becomes highly sensitive to shock, heat and friction. Ensure it remains hydrated at all times. Picric acid reacts with metals to form unstable picrate salts which are more explosive. Do not use metal containers, lids or racks. Picric acid is toxic if swallowed, inhaled or absorbed through the skin. Consult the MSDS and follow all recommended safety precautions. 天狼星红分化 Differentiate the PSR staining with 2 changes of a 0.5% acetic acid solution, 5-10 dips each. The timing of this differentiation (or number of dips) should be optimised for each specific tissue. Use a microscope to check that collagen is stained red and cells are stained yellow. Solution: 0.5 ml glacial acetic acid + 99.5 ml distilled water Glacial acetic acid Ajax Finechem (ThermoFisher Scientific) Catalog #AJA1-500ML 天狼星红分化 Drain acetic acid solution from the slides as much as possible 脱水、透明与封片 100% ethanol Note: If you want to maintain the yellow cytoplasmic staining, ensure the dehydration is quick. 10 dips per ethanol step is usually sufficient. Ethanol POCD Scientific Catalog #ETHABS20M 脱水、透明与封片 100% ethanol Ethanol POCD Scientific Catalog #ETHABS20M 脱水、透明与封片 100% ethanol Note: ensure whole slide and slide rack is fully immersed in ethanol to remove all traces of water, preventing water contamination of the xylene Ethanol POCD Scientific Catalog #ETHABS20M 脱水、透明与封片 100% Xylene Xylene POCD Scientific Catalog #XYL5P 脱水、透明与封片 100% Xylene Xylene POCD Scientific Catalog #XYL5P 脱水、透明与封片 Coverslip with a resinous mounting medium, such as DPX DPX Mountant for histology Merck MilliporeSigma (Sigma-Aldrich) Catalog #06522 结果 Collagen: Red Bone: Red Muscle: Yellow Epithelium: Yellow Erythrocytes: Yellow Nuclei: Brown - Black Note - collagen and bone stained specifically with Sirius Red are birefringent, enabling identification and quantification under polarised light microscopy. [GAA_no W 10x 2.jpeg]]( [GAA_no W 10x 2_Pol.jpeg]]( [GAA_W 20x.jpeg]]( [GAA_W 20x_Pol.jpeg]](

模型身份

模型名称
CC G×E 多品系队列 (NZO 背景)
物种
mouse
NCBI Taxonomy ID
10090
品系
Collaborative Cross(CC)多品系互交队列;NZO 仅为八个遗传多样创始品系之一,非整队列的近交背景。
遗传背景
重组近交系(recombinant inbred lines)面板:CC 遗传参考群体由八个遗传多样近交系(A/J、C57BL/6J、129S1/SvImJ、NOD/LtJ、NZO/HlLtJ、CAST/Ei、PWK/PhJ、WSB/EiJ)经完全互惠八向互交的漏斗式交配育成,再经近交固定为各 CC 品系。NZO 仅为八个创始品系之一,不构成整个队列的统一近交背景。该研究实际使用 CC037、CC019、CC010、CC005 四条品系,并以 C57BL/6J 作对照。

生物学特性

表型出现阶段
断奶于生后 4 周,实验自第 8 周龄起始,观察窗口 14 周:双周记录体重;实验第 6 与第 12 周行腹腔葡萄糖耐量试验;第 12 周后经 1 周适应期完成 Y 迷宫与 Morris 水迷宫测试;实验结束处死并取脑、肝、肾、脾称重。HFD 组与同期普通饲料对照组平行比较。
适用研究问题
宿主遗传背景如何调节高脂饮食诱导的肥胖、葡萄糖耐量受损与记忆损伤;不同 CC 系之间 G×E 交互作用的差异。
模型局限
队列中各 CC 品系的表型方向与幅度不同且受性别调制,单条品系的观察不能外推为整个 CC 群体或任一近交系(如 NZO)的固定表型;观察窗为 14 周的特定分组设计,不构成品系的终身自然病程。条目描述公开发表的多品系队列与饮食干预,不代表公司实际保有、供应或质检。

实验方法

实验方案

  • 小鼠腹腔注射葡萄糖耐量检测(IPGTT)

    本方案给出小鼠腹腔注射葡萄糖耐量检测(IPGTT)的具体操作:实验前一周单笼饲养,称量体重,禁食6小时并测定基线血糖,按2 g/kg体重腹腔注射20% D-葡萄糖溶液,随后于注射后15至120分钟系列采血测定血糖。用于评估肥胖与糖代谢相关模型的葡萄糖清除能力。

  • 天狼星红(Picrosirius red)胶原染色

    本方案采用 protocols.io 的天狼星红组织学染色 v1。石蜡包埋组织切片经脱蜡水化、可选磷钨酸预处理与 Weigert 苏木素核染色后,用 0.1% 天狼星红 F3BA/饱和苦味酸溶液染胶原,再经乙酸分化、脱水透明和封片。胶原在明场呈红色并在偏振光下呈双折射;本方案描述染色与显微观察,不把染色本身表述为完整的纤维化面积或分期定量。

  • 天狼星红(Picrosirius red)胶原染色

    本方案采用 protocols.io 的天狼星红组织学染色 v1。石蜡包埋组织切片经脱蜡水化、可选磷钨酸预处理与 Weigert 苏木素核染色后,用 0.1% 天狼星红 F3BA/饱和苦味酸溶液染胶原,再经乙酸分化、脱水透明和封片。胶原在明场呈红色并在偏振光下呈双折射;本方案描述染色与显微观察,不把染色本身表述为完整的纤维化面积或分期定量。

  • 小鼠腹腔注射葡萄糖耐量检测(IPGTT)

    本方案给出小鼠腹腔注射葡萄糖耐量检测(IPGTT)的具体操作:实验前一周单笼饲养,称量体重,禁食6小时并测定基线血糖,按2 g/kg体重腹腔注射20% D-葡萄糖溶液,随后于注射后15至120分钟系列采血测定血糖。用于评估肥胖与糖代谢相关模型的葡萄糖清除能力。

  • 小鼠腹腔注射葡萄糖耐量检测(IPGTT)

    本方案给出小鼠腹腔注射葡萄糖耐量检测(IPGTT)的具体操作:实验前一周单笼饲养,称量体重,禁食6小时并测定基线血糖,按2 g/kg体重腹腔注射20% D-葡萄糖溶液,随后于注射后15至120分钟系列采血测定血糖。用于评估肥胖与糖代谢相关模型的葡萄糖清除能力。

  • 天狼星红(Picrosirius red)胶原染色

    本方案采用 protocols.io 的天狼星红组织学染色 v1。石蜡包埋组织切片经脱蜡水化、可选磷钨酸预处理与 Weigert 苏木素核染色后,用 0.1% 天狼星红 F3BA/饱和苦味酸溶液染胶原,再经乙酸分化、脱水透明和封片。胶原在明场呈红色并在偏振光下呈双折射;本方案描述染色与显微观察,不把染色本身表述为完整的纤维化面积或分期定量。

  • 天狼星红(Picrosirius red)胶原染色

    本方案采用 protocols.io 的天狼星红组织学染色 v1。石蜡包埋组织切片经脱蜡水化、可选磷钨酸预处理与 Weigert 苏木素核染色后,用 0.1% 天狼星红 F3BA/饱和苦味酸溶液染胶原,再经乙酸分化、脱水透明和封片。胶原在明场呈红色并在偏振光下呈双折射;本方案描述染色与显微观察,不把染色本身表述为完整的纤维化面积或分期定量。

  • 小鼠腹腔注射葡萄糖耐量检测(IPGTT)

    本方案给出小鼠腹腔注射葡萄糖耐量检测(IPGTT)的具体操作:实验前一周单笼饲养,称量体重,禁食6小时并测定基线血糖,按2 g/kg体重腹腔注射20% D-葡萄糖溶液,随后于注射后15至120分钟系列采血测定血糖。用于评估肥胖与糖代谢相关模型的葡萄糖清除能力。

配套试剂与材料

参考文献

  1. Paz A, Midlej K, Zohud O, Lone IM, Iraqi FA. The collaborative cross mouse for studying the effect of host genetic background on memory impairments due to obesity and diabetes. Anim Model Exp Med. 2025;8:126-141. DOI:10.1002/ame2.12488; PMID:39468690; PMCID:PMC11798739(正文经全文XML核对). INTRODUCTION:CC 由八条不同近交系(A/J、C57BL/6J、129S1/SvImJ、NOD/LtJ、NZO/HiLtJ[原文拼写]、CAST/Ei、PWK/PhJ、WSB/EiJ)full reciprocal eight-way mating 育成的 recombinant inbred lines(RIL)集合。Ethical standards:实验14周,生后4周断奶、第8周开始,半数HFD半数CHD,双周称重,第6/12周IPGTT,第12周后1周适应期做Y迷宫与MWM,处死取脑肝肾脾称重。结果:CC037/CC010增重、CC019几乎不变、CC005下降且性别分离,AUC与器官重量、迷宫表现呈品系×性别×饮食交互。
  2. Soni N, et al. Genetic diversity promotes resilience in a mouse model of Alzheimer's disease. Alzheimers Dement. 2024;20:2794-2816. DOI:10.1002/alz.13753; PMID:38426371; PMCID:PMC11032575. BACKGROUND段补充CC建系方式:八创始近交系'were crossed using a funnel breeding scheme that included all eight parental strains, followed by inbreeding'(漏斗式互交后近交固定)。
  3. NCBI Taxonomy record 10090: Mus musculus (house mouse), rank species.
  4. Roberta Marongiu, Sabina Marciano. Glucose Tolerance Test, Version 2. protocols.io record 98408, 2024-04-18. https://doi.org/10.17504/protocols.io.261geddodv47/v2
  5. Standard operating procedures for describing and performing metabolic tests of glucose homeostasis in mice. Disease Models & Mechanism (2010), PMID 20713647, DOI 10.1242/dmm.006239
  6. Samson Dowland. Picrosirius red staining for histology. protocols.io. https://doi.org/10.17504/protocols.io.ewov11oxpvr2/v1
  7. López De Padilla CM, Coenen MJ, Tovar A, De la Vega RE, Evans CH, Müller SA. Picrosirius Red Staining: Revisiting Its Application to the Qualitative and Quantitative Assessment of Collagen Type I and Type III in Tendon. J Histochem Cytochem 2021;69(10):633-643. PMID 34549650. doi:10.1369/00221554211046777
  8. ARRIVE 2.0 官方规范