骨质疏松症动物模型的研究进展

骨质疏松症动物模型的研究进展
骨质疏松症动物模型的研究进展

科研实践论文

骨质疏松症动物模型构建的研究进展

系(院):生物科学与工程学院

专业年级:食品质量与安全专业1102班

学生姓名:王晓乐

学号:1112034033

指导老师:郑红星

完成时间:2013年5月21日

骨质疏松症动物模型构建的研究进展

作者:王晓乐

所在单位:(陕理工生物科学与工程学院食品质量与安全专业1102班,陕西汉中723000)指导老师:郑红星

[摘要] 近年常用于骨质疏松的模型动物有大鼠、小鼠、兔、犬、羊、猪等。以大鼠最为常用。用于制模的方法有年龄相关的骨丢失,去势模型,药物类模型,废用性骨质疏松模型,营养类模型等。其中以去势模型,特别是去卵巢动物模型最常用。骨质疏松动物模型的建立有手术切除卵巢、药物诱导、饮食限制和制动术等几种方法。也有将卵巢切除与其他方法结合应用以加快失骨的报道。

[关键字] 骨质疏松;动物模型;研究进展

引言骨质疏松症是可能由于多种原因导致的骨密度和骨质量下降,骨微结构破坏,造成骨脆性增加,从而容易发生骨折的全身性骨病。用于骨质疏松症模型动物模型首先应该考虑的是模型应与人类骨质疏松的临床症状及组织行为相似,但某些动物模型在各个方面完全与人类骨质疏松症的临床表现一致是很困难的,因此动物模型侧重与表现其某一阶段、某些症状或一些病理生理变化,作为观察特定阶段和指征的病理模型。美国骨质疏松药物研究指南(美国-FDA)认为目前没有一种动物模型能模拟人类骨质疏松的所有特征。已有报道用小鼠,大鼠、兔、羊、猴等复制骨质疏松模型。

1实验动物

1.1 大鼠

啮齿类动物如大鼠是迄今为止在OP研究中使用最广泛的实验动物,并且美国食品与药品管理局(FDA)也要求治疗OP的药物实验研究采用去卵巢大鼠和另一种非啮齿类动物模型(如狗、猪、羊、灵长目)进行实验。大鼠用于OP研究的优点是:(1)分布广,繁殖快,花费低,体积小,易于饲养和管理。(2)有明显的生长期和成年期,容易观察年龄对骨组织的影响。(3)骨骼系统解剖与人类有众多相似之处。(4)成年大鼠多个部位的松质骨骨量可在一段较长时期内保持稳定,这是研究松质骨重建的合适条件。(5)与人类相似的松质骨分

布和重建功能及板层骨的骨小梁重构能力。(6)大鼠去卵巢后,血清雌二醇明显下降,骨代谢活跃,骨转换增强,骨吸收大于骨形成,起初有一个快速的以松质骨丢失为主的阶段,松质骨骨量减少,骨强度下降,较好地模拟了正常人绝经后高转换型OP。(7)去卵巢大鼠对雌激素,他莫苷芬、二磷酸盐、甲状旁腺素和降钙素等药物的反应亦与人类有相似之处。故去卵巢大鼠模型已被公认为研究绝经早期骨丢失的一种良好的模型。但其缺乏也不容忽视:大鼠终身维持活跃的骨构塑:骨骺闭合迟:皮质骨内骨重建罕见,缺乏Haversian系统:大鼠去卵巢后不发生脆性骨折。此外,大鼠体积小,不允许反复进行骨组织活检及大量采血液标本。

1.2 小鼠

采用小鼠进行骨代谢遗传因素的研究,了解特殊骨骼类型与遗传基因的联系;或是导入目的基因或敲出目的基因,观察其表型特征和病理变化,是目前OP研究领域中最感兴趣的课题之一。鉴于SAM/P6、57B1/6J、和C3H/HeJ等小鼠的峰值骨量(PBM)的差异,应用分子生物学技术,对特定基因位点进行完整的基因学研究,识别一个活多个OIP相关基因,为大动物和人类的研究提供有益的经验。最近日本研究人员选用一种基因突变小鼠既twy 小鼠进行OP研究,发现这种小鼠体内存在不平行钙化现象,颈椎有有高度骨化现象,而腰椎发生高转化率的OP[1.2]。

1.3 狗

皮质骨与松质骨的比例、Haversian单位和松质骨重建均与人类相似;存在年龄相关性OP和废用性OP;去睾丸狗有类似人类骨吸收大于骨形成的改变。但狗为肉食动物,食物中不恰当的钙磷化例以及小肠对钙的吸收低,易产生继发性甲状膀腺功能亢进症。另外,骨量丢失咱切除卵巢和子宫的狗只是一个暂时现象。

1.4 小型猪

体积小,占空间小,易于实验操作管理;有板层骨结构,皮质骨重建和松质骨对视与沉积的发生率与人类相似;尽管通过切除卵巢、子宫和用氟化物诱导的OP与人类OP存在骨量和骨强度的差别,但在表现形式上与人类相似;另外,它还可存在骨量减少相关的自发性骨折。不足之处是费用高,分布稀少,饮食要求严格,尤其害死钙的摄取,容易影响到骨密度(BMD)因为子宫的血管容易破裂;卵巢、子宫切除手术较为困难;通人类相比有较高的骨量及更致密的小梁骨网状结构。

1.5 绵羊

从多方面因素看,绵羊是一种极具潜力的OP模型动物:性情温顺,易于饲养、管理;有自发性的排卵和与女性相似的激素分泌规律;氟化物在骨的沉寂和骨细胞的毒性反应方面与人类相似;今年的研究发现,低龄绵羊(小于3~4岁)的皮质骨是丛状骨,二高龄绵羊(7~9)可见到Haversian系统的重建[3]。但作为OP模型也有其不足之处:绵羊为草食动物,维生

素代谢和矿物质需要量以及磷代谢与人类相差较大,绵羊尿中磷排泄较人低,消化道是绵羊磷排泄的主要渠道;因绵羊为反刍类,如果进行口服药物吸收实验,需建立胃痿管;没有自然绝经;通常动情期只出现在秋冬两季,且BMD、生化指标、骨组织形态学指标有季节性和日节律性波动;缺乏自发性骨折。

1.6 兔

繁殖率高,容易饲养,抗空气感染力强;骨转化快,当性腺发育接近6个月左右时,其骨骼既发育成熟,成年兔有Haversian重建活性,可用作合成代谢促进药物对松质骨及Haversian系统重建作用的研究[4],以及用于研究睾酮及雌激素对生长发育过程中BMD的影响,或作为糖皮质激素诱导OP动物模型。但因兔的松质骨含量少,给骨计量学检测带来一定困难。

1.7 灵长目

与其他动物相比,灵长类动物用作OP动物模型具有突出优势;身体保持直立位,有与人极为相似的骨生物力学特性;具有Haversian和松质骨重建活性;存在增龄性和制动性骨丢失;有与人类女性相似的动情周期和绝经,卵巢功能停止后骨的反应亦与人类相似;由于灵长类动物与人类在进化树种的位置最近,对建立基因显性特征研究方面同样很有帮助。但由于费用昂贵,饲养管理条件要求高,操作危险,试验周期长;不可避免地携带传播动物源性传染病;作为绝经后OP模型,雌性灵长类的年龄必须足够大等极大地限制了它们的应用。2选择骨质疏松动物模型应注意的因素

2.1骨生长期和成年期

理想的骨质疏松动物模型应有明确的生长期和成长期。在骨质疏松研究中生长期的骨积累和成年期的骨峰值是重要的概念。在骨生长期,以骨塑建(bone modeling)为主,骨发育的代表是长轴骨的生长,骨塑形能力强,骨代谢活性高。,除了遗传因素,生长期的营养、运动、机械负荷和日照时间等决定峰值骨量。成年期的骨发育是以骨重建为主。,松质骨的骨重建活性高于皮质骨。骨代谢处于相对稳定的状态。测定峰值骨量和成年后的骨量丢失是骨质疏松研究中的重要的手段。进行实验时,明确实验动物处于生长期,还是成年期。如实验目的是研究成年人疾病的过程,应用成年期的动物。若观察危险因素对骨骼系统生长的影响,应选用生长期的动物。

2.2骨塑建与骨重建

骨塑建(bone modeling)是骨生长期骨的形状和结构的生长变化,还在成年期期调整骨的构筑和骨量分布而适应外力环境的改变。骨重建(bone remodeling)是指骨组织中的基本单位新骨取代旧骨的骨吸收与骨重建过程,并无骨形状的改变。骨质疏松动物模型应可观察到松质骨和皮质骨明确的组织形态学变化。

2.3雌激素与绝经

大多数妇女经历2-7年的自然绝经期,手术女性因手术而绝经。体内雌激素水平下降导致多得快速失骨可持续5-8年,逐渐进入一个缓慢失骨期。这些变化主要发生在松质骨和皮质骨内表面[5]。雌激素替代疗法可减少骨量的丢失,骨折发生率降低。骨质疏松模型选择的动物如有周期性的月经或动情期,有自然绝经现象和对雌激素替代疗法有良好的反应,可能是用于骨质疏松研究的最佳模型。比如,大鼠去势模型是研究绝经后骨质疏松的经典动物模型。

2.4其它

动物骨骼的形态、骨密度和骨生理与人类不尽相同,而且骨质疏松症的变化往往经历数年或数十年,但动物模型在数周或数月复制出相像的变化,二者是否有差距,有待进一步研究,因此在实验结果判定和外推时需慎重。

3复制骨质疏松症的方法

骨质疏松动物模型的建立有手术切除卵巢、药物诱导、饮食限制和制动术等几种方法。也有将卵巢切除与其他方法结合应用以加快失骨的报道。

3.1切除卵巢去势法

以大鼠为例,大鼠有明显的生长期和成年期,雌性大鼠发情期规律,每四天出现一次持续18小时的雌二醇峰值时间。当卵巢切除以后,如上所述,出现骨转化率增加,松质骨出现显著的骨丢失,骨小梁变细,单位体积骨小梁骨量降低,骨强度下降;经历约4月的快速骨丢失期,随后为一段较长的缓慢的丢失阶段[5]。肥胖对骨丢失有一定保护的作用;肠道的钙吸收减少;这种特征较好地复制了女性正常绝经时骨量丢失的情况。予雌激素替代治疗时无骨转化增加和失骨。抑制人骨转化的药物如双磷酸盐类和降钙素也可有阻止大鼠的高转化率和骨丢失。这与绝经后妇女对相同治疗的应用效果一致。该模型已被反复证实,切除大鼠卵巢,血中雌激素水平显著降低,并出现骨质疏松病理变化,该法已成为制造绝经后骨质疏松症动物模型的有效方法[6]。

雌激素减少后的骨量的减少和骨形成关系如何尚未阐明。骨骼成熟后,在一生中仍不断进行更新与改造,这就是骨重建。骨重建过程是旧骨的吸收,新骨的形成的复杂过程。主要有两种细胞在发生作用:一种是通过分解代谢促使骨质吸收的破骨细胞,一种是通过合成代谢促进骨形成的成骨细胞[7]。正常的骨再建过程有赖于这两种细胞作用的平衡。在骨表面同时存在着破骨细胞和各个分化阶段的成骨细胞,无论在组织学上,还是在功能上都做为一个生理单位发生作用,这一系列的细胞群被称为基本的多细胞单位(basic multicelluar unit,BMU)。任何一种可以改变破骨细胞活性和成骨细胞分泌能力的因素均可对骨的再建产生深刻的影响。雌激素通过多个环节维持骨吸收和骨形成的平衡。(1)雌激素增加降钙素的分泌,抑制甲状旁腺激素的活性,从而抑制骨钙溶解、促进钙在肠内的吸收、帮助活性维生素D(1,25-二羟维生素D)在肾脏的合成、促进骨的重建。(2)而且许多研究发现骨细胞内存在雌

激素受体。实验表明, 在成骨细胞上存在雌激素受体。雌激素具有刺激骨形成作用,破骨细胞是雌激素的靶细胞[8]。(3)雌激素通过影响局部的细胞因子如IGF-I、TGF-β、IL-1、TNF、IL-6等而调节成骨细胞与破骨细胞的功能状态,进而影响骨代谢[9]。

3.2药物诱导

常用诱导骨质疏松动物模型有维甲酸和糖皮质激素。

维甲酸是维生素A的衍生物,临床上作为治疗白血病的药物,对骨代谢有明显的影响,大鼠维甲酸70mg/kg灌胃两周,即出现骨密度降低,骨小梁吸收,断裂,稀疏;骨髓腔增大。骨矿含量降低,骨板结构破坏及骨骼负重功能损害;骨生成减少而骨吸收增加等。利用这一特性,可成功复制出骨质疏松动物模型。在造型过程中,动物会出现厌食,体重减轻,倦怠等表现,且易感染。此模型的组织形态学改变,及对雌激素治疗的反应与人类有较好相似性[10]。是大鼠急性骨质疏松的复制方法。

维甲酸诱导大鼠骨质疏松主要是激活破骨细胞的分化、增殖,促进骨吸收作用,而造成骨吸收大于骨形成的负平衡状态,造成骨丢失。同时文献报道,维甲酸可造成卵巢重量明显减轻,子宫萎缩,维甲酸有损伤卵巢功能的作用,雌激素水平下降[11],体内雌激素减少是导致骨质疏松的主要原因。

柯兴氏综合症或接受皮质类固醇激素治疗的病人,约半数发生骨质疏松,借此,予动物大剂量长期使用皮质类固醇激素可诱导骨质疏松模型,常用强的松或强的松龙,皆可观察到显著的骨丢失。糖皮质激素直接抑制成骨细胞的功能,减少前成骨细胞向功能性成骨细胞转化,降低前成骨细胞的骨胶原的合成,使骨基质形成减少,破骨细胞间接由于偶联因素及PTH增加的刺激而骨吸收加速[12]。血钙水平下降,是皮质类固醇抑制小肠钙吸收的结果。又进而刺激PTH分泌,血清降钙素浓度轻度下降,也是骨吸收活跃的原因。皮质类固醇可抑制肾小管对钙磷的重吸收[13]。此模型在一定程度上模拟骨形成减少的变化。但不够理想,原因在于动物真正的骨生成减少较为少见。并且与原发性骨质疏松的发病机理与病程不一致,因此不适合用于观察药物对骨吸收抑制作用的研究模型。

3.3饮食限制

决定和影响骨量的因素可概括为遗传因素和环境因素。其中环境因素有营养、体力活动和生活习惯等。营养对骨量的维持有必不可少的作用,特别是其中的蛋白质及钙质。但只是环境因素之一,对骨量的影响较小。因其是可控因素,加之骨量的微细变化可致骨折风险大大增加,所以合理的营养在原发性骨质疏松的防治上有一定作用。

骨质疏松的饮食危险因素包括钙摄入减少,蛋白质、维生素D不足,膳食中的钠、有机磷含量过高等[14]。钙是人体含量较多的元素之一,99%的钙存在骨骼和牙齿中,对维持骨骼的结构与功能,以及保持血钙有重要的作用。其余1%的体钙分布于各种细胞和细胞间液中,具有多种生理功能。当钙摄入不足、钙吸收功能低下或高钙排出使机体缺钙时,可继

发引起甲状旁腺激素(PTH)分泌增多,使骨吸收亢进,长期缺钙将导致骨量丢失,发生骨质疏松症。另外有报道骨量与遗传、机械负荷、骨峰量值和营养内分泌状况等有关。从胎儿时期保持充足的钙摄入量,可以提高骨峰量值。骨峰量值增高,骨储备多,对中老年的骨量丢失缓冲能力强,使骨量减少保持在阈值以上,从而延缓减轻骨质疏松的发生[15]。大鼠在幼时钙摄入不足,其骨峰量值下降,而低骨峰量值使增龄后骨质疏松发生的风险大大增加[16]。

其次,有流行病调查报道,人群中蛋白质摄入量与骨密度显著负相关。高蛋白摄入使尿中代谢固定酸含量增加,肾近曲小管钙重吸收减少,尿钙增加,同时激发胰岛素与胰岛素生长因子对骨细胞调节作用[17]。蛋白质摄入大多与磷结合,同时增加磷的吸收。后者能减少尿钙排泄,抵消高蛋白摄入引起的尿钙增加,但磷使钙从粪便中排泄量上升,所以过多的蛋白摄入的净效应是增加负钙平衡[18]。

另外,无论男性或女性,随着增龄其日照时间减少,维生素D合成不足,体内钙吸收不足。如发生在高龄人群,常加速骨量的丢失。研究表明,高磷摄入导致高磷血症、低钙血症、骨丢失和软组织钙化等,主要与继发性甲状旁腺功能亢进有关[19]。

以上单因素营养因素控制造成大鼠骨质疏松动物模型,往往易受其他因素的影响,而且建立模型所需时间长,一般需40周以上。因此需以低钙饲料为主,辅以其他危险因素或药物等联合造成大鼠骨质疏松模型。

3.4制动法

废用性骨质疏松或骨丢失模型,是人工方法使动物部分肢体处于不负重状态而建立的活体模型。由于动物肢体的骨量和骨代谢与复制、肌肉活动、神经血管对肌肉骨骼的营养等因素密切相关。复制的方法很多,常用的是机械固定法、悬吊法、腱切除法和离断坐骨神经等。其中机械固定法和悬吊法优点在于在同一动物上即可研究失重时的骨丢失,又可以观察承重肢超重时骨代谢变化,去除固定后还能观察骨质疏松的恢复,且易于操作。

4总结

从青少年期就加强运动、保证足够的钙质摄入,同时防止和积极治疗各种疾病,尤其是慢性消耗性疾病与营养不良、吸收不良等,防止各种性腺功能障碍性疾病和生长发育性疾病;避免长期使用影响骨代谢的药物等,可以尽量获得理想的峰值骨量,减少今后发生骨质疏松的风险。

成人期钙剂是预防骨质疏松的基本措施,不能单独作为骨质疏松治疗药物仅作为基本的辅助药物。成年后的预防主要包括两个方面。一是尽量延缓骨量丢失的速率和程度,对绝经后妇女来说,公认的措施是及早补充雌激素或雌、孕激素合剂。二是预防骨质疏松患者发生骨折,避免骨折的危险因素可明显降低骨折发生率。

随着新技术的不断涌现和对骨质疏松的认识的深入,骨质疏松动物模型也不断地改进,有必要对各种骨质疏松动物模型的特点和机理进行深入的研究。在评价新药的防治效果时,

应注意选用适宜的动物和造模方法,药物作用机理与造模方法在病因学上的一致性。只有使用标准的、与人类骨质疏松相关性强的动物模型,才能得到可靠地研究数据,准确评价实验的结果。

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慢性心理应激大鼠模型的建立及评价研究进展

[收稿日期]2009-03-17 [基金项目]安徽省教育厅自然科学研究资助项目(K J 2008B 318)[作者单位]蚌埠医学院第一附属医院心内科,233004[作者简介]王 寅(1981-),男,硕士研究生,住院医师. [文章编号]1000-2200(2010)02-0206-03 综 述 慢性心理应激大鼠模型的建立及评价研究进展 王 寅 综述,王洪巨 审校 [关键词]应激,心理学;动物模型;大鼠;综述[中国图书资料分类法分类号]R 395 [文献标识码]A 随着社会环境和生活方式的改变,工作压力增加,生活节奏加快,心理应激因素参与疾病的发生、发展得到广泛重视。心理应激触发机体产生的生理学效应包括急性自主神经功能不全、神经内分泌激活、血流动力学改变和引发炎症反应过程。因此,研究心理因素在疾病发生、发展和康复过程中的作用,具有重要的意义。慢性心理应激动物模型在医学研究领域发挥着越来越重要的作用,大量用于临床药物的筛选和评价,并且通过这些慢性心理应激动物模型了解临床疾病的病理生理机制,发生、发展以及对疾病的预后评估都有不可替代的作用。目前对于心理应激模型还没有统一的标准,现将主要的几类心理应激动物模型及其评价方法作一综述。 1 慢性抑郁型动物模型 抑郁是一种以情绪低落,思维迟钝,行为迟缓为主要症状的精神疾病,同时可伴有睡眠减少,体重降低等躯体症状。1.1 模型制作 1.1.1 慢性温和的不可预知性应激(chron ic m ild stress ,C M S) 由K atz 等 [1] 于1981年创立,但缺点较多,如过强的 应激刺激常导致动物死亡。由W ill ner 等[2-3] 对其进行改 进,是目前应用和研究较多的一种抑郁症模型。让大鼠在2~4周内每天经历一种不愉快的轻度应激,包括冷水游泳(4 ,5m i n),电击(电流强度1.0mA,频率1次/分),热环境(45 ,5m in),日夜颠倒,闪光刺激(频率3次/分),禁食,禁水,夹尾(1m in)等刺激。每种刺激形式不连续2天出现,形成一种CM S ,避免动物对同一种刺激产生适应。1.1.2 束缚应激模型 慢性束缚模型[4-5] 是将动物限制在 一个狭小的容器内(直径5cm ,长20cm ),使动物产生无助 或抑郁,每次刺激时间约1h 。 1.1.3 行为绝望(behav i oural despair ,BD )模型 亦称之为 强迫游泳模型 (f o rced s w i m m i ng test ,F S T ),由Porso lt 等1977年建立,被R enard 等[6-7]应用,是将大鼠(或小鼠)置入盛水的环形玻璃缸内强迫游泳。动物最初在水中拼命游动、挣扎,试图逃脱,随之感到逃脱是不可能的,便不再挣扎和游动,仅将头部露出水面,肢体漂浮,维持一种不动状态,称之为 BD 。由此衍生出小鼠的悬尾模型(tail suspension test ,T ST ),是将小鼠尾部悬挂,悬尾小鼠为克服不正常体位而挣 扎活动,但活动一定时间后,出现间断性不动,显示 绝望 状态[7-8]。 1.1.4 其他类型 如药物诱发的抑郁模型[9],孤养模型[10]等抑郁模型。 1.2 模型行为评分 目前尚无公认的经典测量抑郁情绪的测验,在各种抑郁模型动物中主要通过以下试验测量抑郁水平:多用敞箱试验[1]进行行为测评,表现为大鼠自发性探究行为明显减弱,运动能力降低。体重减轻、性行为减少、血浆中糖皮质激素升高,睡眠周期紊乱。同时发现老鼠天生偏好糖水的兴趣下降,运用糖水消耗试验测定24h 饮用1%蔗糖溶液的量,若糖水消耗显著降低,表示抑郁模型造模成功[2]。1.3 模型评价 上述抑郁模型可用于抗抑郁药物的筛选及抑郁病理生理机制的研究,因其采用的刺激因子类似人在生活中经历的应激事件强度,较好地模拟了人类快感缺乏、兴趣降低这一核心症状,并且模型稳定持久,作为抑郁应激模型是理想的。2 焦虑动物模型 焦虑是事先知道但又不可避免的、即将发生的应激性事件引起的一种预期反应,以恐惧、担心、紧张等精神症状为主要表现,同时伴心悸、多汗、手脚发冷等植物神经功能紊乱,其核心症状为担忧。2.1 模型制作 2.1.1 间氯苯哌嗪(mCPP)诱导焦虑的明暗箱模型 1998 年B ilke -i Go rz 等[11]建立了W istar 大鼠mCPP (2.5m g /kg)诱导焦虑的明暗模型,焦虑症状是通过对动物进入明箱的次数明显减少表现的。谭德讲等[12]用ddy 小鼠取代W i star 大鼠建立mCPP 诱导焦虑的明暗箱模型,是一个简便易行,经济有效的焦虑模型。 2.1.2 V oge l 饮水冲突试验和条件性电击饮水冲突是将动物的饮水行为和不确定的电击结合起来,动物如果想满足饮水的需要就可能受到电击的创伤,由此造成动物在饮水和避免电击之间的冲突,产生焦虑反应[13]。而条件性电击模型中,将某种信号和电击随机结合起来,信号出现后可能会出现电击,也可能不出现电击,动物处于期待性焦虑反应[14]。2.1.3 社会行为模型 该类模型包括天敌暴露[15]、社会隔离、母爱剥夺[16]等。天敌暴露模型是将动物暴露于对其生命有强烈威胁的另一动物面前,天敌就会进行猛烈的进攻, 而造成其焦虑水平的提高。但这一模型往往会对试验动物造成创伤,故多采用可视天敌暴露和天敌气味暴露等模型。2.2 模型行为评分标准 经典的测量动物焦虑反应的方法是高架十字迷宫试验[17]和敞箱试验。高架十字迷宫试验是 206 J Bengbu M ed Co l,l Februar y 2010,Vo.l 35,N o .2

痛风动物模型的研究现状及评价

痛风动物模型的研究现状及评价 (作者:___________单位: ___________邮编: ___________) 【摘要】通过对痛风性关节炎和痛风性肾病的动物模型相关文献的系统回顾,对模型制作的现状,常用模型的特点及应用进行了总结和评价。目前常见的痛风动物模型在稳定性,持久性,制作程序的标准化等方面需要继续努力改进,复制出更接近于人类嘌呤代谢障碍和(或)尿酸排泄障碍所形成的持久稳定的高尿酸血症模型是基础和关键。应用现有模型进行相关的实验研究需注意根据模型特点和研究目的合理选择,加强多种模型的联合应用,并注意实验结果的合理评价。 【关键词】痛风;动物模型;痛风性关节炎;痛风性肾病 痛风(gout)是由于嘌呤代谢紊乱和(或)尿酸排泄障碍所导致的一种异质性疾病,其临床特点是高尿酸血症、痛风性急性关节炎反复发作、痛风石沉积、特征性慢性关节炎和关节畸形,常累及肾引起慢性间质性肾炎和肾尿酸结石形成。随着人们生活方式的改变,痛风患病率有明显上升趋势,20年间,痛风在我国发病率已上升至7.6/10万,南方和沿海经济发达地区发病率尤高[1,2],因此越来越受到医学界的重视。几十年来国内外学者不断努力,已探索性地建立了一些疾

病动物模型,可供研究参考。高尿酸血症是引起痛风重要的前提和生化基础,但是痛风的患病率远低于高尿酸血症[3],故本文主要讨论痛风性关节炎和痛风性肾病的动物模型制作。 1 痛风性关节炎的动物模型 1.1 鼠兔等哺乳动物痛风性关节炎模型由于鼠兔等哺乳动物体内嘌呤代谢途径与人类不同,难以从嘌呤代谢紊乱方面来复制痛风性关节炎的模型,因此人们将尿酸钠盐(MSU)直接注射局部关节以获得类似临床痛风性关节炎的动物模型。 早在19世纪80年代,Coderre等[4]就采用MSU 0.2 ml 注射大鼠踝关节的方法,造出急性痛风性关节炎的动物模型。陈文照等[5]在研究痛风宁疗效时,采用MSU溶液0.2 ml注入大鼠右侧踝关节腔,模型动物受试关节周围软组织明显充血水肿,受试关节滑膜细胞内线粒体、内质网等细胞器明显肿胀,确认造模成功。金红兰等[6]将5%尿酸盐溶液50 μl,注入痛风模型组大鼠右后肢内踝的胫跗关节腔内,每个动物仅注射1次,24 h后,模型大鼠内踝的胫跗关节均出现不同程度的关节肿胀、行走迟缓、足爪卷曲、肢体不愿着力负重,个别动物后肢过度俯屈甚至跛行。踝关节及其周围组织的钾离子浓度明显高于正常,局部解剖发现尿酸盐结晶沉着于踝关节腔内,光镜下可见明显的关节炎病理改变。王斌等[7]将大鼠双侧后腿膝关节周围剃毛,消毒皮肤,轻度弯曲膝关节,经关节正中进针,用TB注射器6号针头将2%尿酸钠晶体溶液0.2 ml通过髌上韧带注

动物氧化应激研究进展

动物氧化应激研究进展 中国农业科学院饲料研究所姚浪群 北京爱绿生物科技有限公司胡红军 随着我国畜牧业特别是现代养殖业集约化程度的提高以及人们对动物福利意识的增强,动物应激医学已成为动物医学的重要组成部分。在动物应激医学研究中,动物氧化应激又逐渐成为国内外学者的热点研究课题。 1 氧化应激概念与起因 1.1 氧化应激概念 动物在正常生理代谢过程中,会产生许多自由基,这些自由基通常不会导致组织细胞的损伤,机体依靠自身体内的抗氧化防御体系,主要包括抗氧化酶类(包括超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px、谷胱甘肽硫转酶GST等)以及非酶类的抗氧化剂(包括维生素C、维生素E、谷胱甘肽、褪黑素、a-硫辛酸、类胡萝卜素、微量元素铜、锌、硒等),可以保护机体组织和细胞防止自由基的损伤。当动物机体细胞内产生的自由基的水平高于细胞的抗氧化防御能力时,氧化还原状态失衡,过量的自由基存在于组织或细胞内,即诱发氧化应激,并导致氧化损伤。因此,氧化应激(Oxidative Stress)是机体应答内外环境,通过氧化还原反应对机体进行多层次应激性调节和信号转导,同时造成氧化损伤的重要生命过程。器官和组织对氧化应激的易感性依赖于它的抗氧化系统的状态和氧化剂与抗氧化之间的动态平衡。 氧化应激可导致细胞膜磷脂过氧化、蛋白质过氧化(受体和酶)以及DNA的氧化损伤。脂质、蛋白质和DNA的氧化会对机体造成不同程度的危害,从而影响机体的生长、发育、衰老等过程。急性和慢性的应激都能通过产生自由基诱导胃肠道、免疫系统等多方面的氧化应激。 1.2 氧化应激的起因 1.2.1 自由基的产生 细胞在正常新陈代谢和先天免疫反应过程中,都会产生活性氧代谢物(ROM)——自由基。首先,肠上皮细胞的主动新陈代谢本身就是ROM的来源,其生成与电子传递链的活性有关。所产生的活性物质包括超氧化物阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)和羟基自由基(·OH),它们都是线粒体中氧化磷酸化不可避免的产物。其次,另一个内源性氧化应激源自于肠道先天及获得性免疫系统在与许多共生物和病原微生物反应过程中产生的一氧化氮(NO),其在食物和水的吸收过程中不可避免的会产生。 当动物遭受应激刺激或患病时,机体代谢出现异常而骤然产生大量自由基,过量的自由基数

骨质疏松常见模型

骨质疏松常见模型 1. 概念:骨质疏松症是一种以骨量降低、骨微细结构破坏、骨强度下降,导致骨脆性 增加,易发生骨折(骨折风险性增加)为特征的全身性骨骼疾病。 2. 临床表现:腰背部疼痛,体长缩短,驼背及发生骨折。 3. 按严重程度分:骨质疏松的发生程度包括低骨量、骨质疏松症和骨质疏松性骨折。依 次程度增加。 4. 现代医学将骨质疏松症分为原发性、继发性、特发性骨质疏松症三大类。原发性骨 质疏松症(primary osteoporosis ,POP),因年龄所致的体内性激素突然减少及生理性退行性改变所致。分为Ⅰ型绝经后骨质疏松症(postmenopausal osteoporosis ,POMP )和Ⅱ型老年性骨质疏松症。继发性骨质疏松症,由疾病或药物因素诱发,疾病如内分泌代谢病(糖尿病、甲状腺功能亢进症)、肾脏疾病、肝脏疾病等,药物诱发如长期大剂量的肝素、免疫抑制剂、抗癫痫病药、糖皮质激素的应用。而特发性骨质疏松症,一般伴有遗传疾病史,女性多见,妇女哺乳期和妊娠期的骨质疏松症往往也列为此类 现代医学的研究 1. 发病机制:主要机制是因为衰老、体内性激素减少、药物和某些疾病等因素导致骨 吸收和骨形成平衡失调,骨矿物质和有机质等比例丢失,导致骨量减少和骨质疏松,进而引发骨折,为全身性代谢性骨病。总的来说,是由遗传、激素、营养、失用、年龄、生活习惯及免疫学等方面多种因素交互影响的结果。 2. 诊断与治疗:① 诊断:依靠临床表现、骨量的测定、骨密度(bone mineral density ,BMD )及骨转化生化指标等,其中以骨量测定最为重要。临床上采用采用BMD 测量作为诊断、与测量骨质疏松症骨折风险、监测自然病程以及评价药物干预疗效的最佳定量指标。临床上测量BMD 的方法有双能X 线吸收测定法 (DXA )、外周双能X 线吸收测定法(pDXA )、定量计算机断层照相术(QCT)及定量骨超声(QUS)等,其中DXA 测量值是目前国际学术界公认的临床骨质疏松症诊断的“金标准” 。②治疗:除了加强锻炼、改变不良生活习惯等,主要还是要依靠药物治疗。药物干预破骨细胞和成骨细胞的功能,防止骨丢失,增加骨量。1.骨吸收抑制剂,常见的有二膦酸盐、雌激素类药物和降钙素等。此类药物对已经丢失骨量的恢复的作用不明显,雌激素类药物有诱发子宫内膜癌的危险。2.骨形成促进剂,常见的有氟化物、甲状旁腺激素、活性维生素D3 等。这些药物可刺激成骨细胞分化成熟,促进骨基质分泌和矿化,增加骨量。目前公认的骨形成促进剂是甲状旁腺激素。3.骨矿化促进剂,钙剂和维生素D 等,这类药物科促进骨基质矿化,减少矿物质流失单独使用钙剂是没有治疗骨质疏松症的作用,必须配合骨形成促进剂或骨吸抑制剂。

建立小鼠肿瘤模型的研究进展

建立小鼠肿瘤模型的研究进展 摘要:建立一种理想的肿瘤动物模型对研究肿瘤的发病、治疗和预防有重大的意义。其中小鼠肿瘤模型具有生长周期快、易获得、易操作等优点被基础实验研究所广泛采用,如何选择和建立一个合适的小鼠肿瘤模型对肿瘤的整个研究有着举足轻重的作用。 关键字:肿瘤,动物模型,小鼠 肿瘤,是一种严重威胁人类健康的多发病和常见病。对肿瘤的研究一般都是在人类疾病动物模型的基础上展开的。建立一个完全反映人类疾病的动物模型比较困难,但可依据不同的实验目的选择相应的动物实验模型。 1.实验动物的选择 可用作肿瘤模型的动物有很多,小鼠肿瘤模型作为其中一种常用模型主要因为有以下几个优点。(1)易获得,常用的肿瘤模型小鼠通常采用SPF级小鼠,SPF级小鼠一般医学院校及研究所都能买到。(2)生长周期短,一般小鼠肿瘤模型两周左右就能长大,能大大缩短实验周期。(3)易操作,小鼠的动物实验操作一般简便,因此可适当增加组内样本数量,使实验数据更具说服力。 2.理想的建立肿瘤模型应具备的条件 (1)肿瘤生长的过程应与人类肿瘤生长过程相似,做到尽可能复制出与人类肿瘤相同的模型。 (2)制作模型的方法简单易行。 (3)动物模型的重复性要好,要能满足实验的多次重复试验结果稳定性好。 (4)采用的建模方法对实验人员和环境无危害或危害较小。 3.肿瘤来源的选择 现在世界上保有近500种的动物移植瘤,但常用于筛药的不到40种,多数为小鼠肿瘤,其次是大鼠和仓鼠移植瘤,包括小鼠L1210淋巴白血病,P1534淋巴白血病,艾氏腹水瘤,Friehd病毒白血病,肉瘤180,白血病P388,Lewis肺癌,腺癌755,白血病615,Walker-256,吉田肉瘤,肉瘤45,Liol淋巴瘤,Dunning 白血病,Wagner癌肉瘤,白血病L5170Y,P1798淋巴肉瘤,LPC-1浆细胞瘤,淋巴瘤8,B16或Cloadman黑色素瘤,Ridaway骨肉瘤,Gardner 淋巴肉瘤,肉瘤37,P315白血病,Mur hy-sturm淋巴肉瘤,Jensen肉瘤,Geurin氏癌,仓鼠十二指肠腺癌和人体肉瘤HSL第1代杂交鼠移植。它们对抗癌药作用的敏感性大致可分

痛风动物模型的研究现状及评价

痛风动物模型的研究现状及评价 (作者: _________ 单位:___________ 邮编: ___________ ) 【摘要】通过对痛风性关节炎和痛风性肾病的动物模型相关文献的系统回顾,对模型制作的现状,常用模型的特点及应用进行了总结和评价。目前常见的痛风动物模型在稳定性,持久性,制作程序的标准化等方面需要继续努力改进,复制出更接近于人类嘌呤代谢障碍和(或)尿酸排泄障碍所形成的持久稳定的高尿酸血症模型是基础和关键。应用现有模型进行相关的实验研究需注意根据模型特点和研究目的合理选择,加强多种模型的联合应用,并注意实验结果的合理评价。 【关键词】痛风;动物模型;痛风性关节炎;痛风性肾病痛风(gout)是由于嘌呤代谢紊乱和(或)尿酸排泄障碍所导致的一种异质性疾病,其临床特点是高尿酸血症、痛风性急性关节炎反复发作、痛风石沉积、特征性慢性关节炎和关节畸形,常累及肾引起慢性间质性肾炎和肾尿酸结石形成。随着人们生活方式的改变,痛风患病率有明显上升趋势,20年间,痛风在我国发病率已上升至 7.6/10 万, 南方和沿海经济发达地区发病率尤高]1,2],因此越来越受到医学界的重视。几十年来国内外学者不断努力,已探索性地建立了一些疾病动物模型,可供研究参考。高尿酸血症是引起痛风重要的前提和生化基础,但是痛风的患病率远低于高尿酸血症]3],故本文主要讨论痛风性关节炎和痛风性肾病的动

物模型制作。 1痛风性关节炎的动物模型 1.1鼠兔等哺乳动物痛风性关节炎模型由于鼠兔等哺乳动物体内嘌呤代谢途径与人类不同,难以从嘌呤代谢紊乱方面来复制痛风性关节炎的模型,因此人们将尿酸钠盐(MSU直接注射局部关节以获得类似临床痛风性关节炎的动物模型。 早在19世纪80年代,Coderre等[4]就采用MSU 0.2 ml 注射大鼠踝关节的方法,造出急性痛风性关节炎的动物模型。陈文照等[5]在研究痛风宁疗效时,采用MSU溶液0.2 ml注入大鼠右侧踝关节腔,模型动物受试关节周围软组织明显充血水肿,受试关节滑膜细胞内线粒体、内质网等细胞器明显肿胀,确认造模成功。金红兰等 [6]将5%尿酸盐溶液50 l,注入痛风模型组大鼠右后肢内踝的胫跗关节腔内,每个动物仅注射1次,24 h后,模型大鼠内踝的胫跗关节均出现不同程度的关节肿胀、行走迟缓、足爪卷曲、肢体不愿着力负重,个别动物后肢过度俯屈甚至跛行。踝关节及其周围组织的钾离子浓度明显高于正常,局部解剖发现尿酸盐结晶沉着于踝关节腔内,光镜下可见明显的关节炎病理改变。王斌等[7]将大鼠双侧后 腿膝关节周围剃毛,消毒皮肤,轻度弯曲膝关节,经关节正中进针,用TB注射器6号针头将2%尿酸钠晶体溶液0.2 ml通过髌上韧带注入大鼠膝关节腔,制成痛风性关节炎模型。最近,姚丽等]8]对大鼠急性痛风性关节炎动物模型进行

动物氧化应激研究进展

动物氧化应激研究进展

动物氧化应激研究进展 随着我国 畜牧业 特别是现代养殖业集约化程度的提高以及人们对动物福利意识的增 强,动物 应激医学已成为动物医学的重要组成部分。在动物应激医学研究中,动物氧化应 激又逐渐成为国内外学者的热点研究课题。 1 氧化应激概念与起因 1.1 氧化应激概念 动物在正常生理代谢过程中,会产生许多自由基,这些自由基通常不会导致组织细胞 的损伤,机体依靠自身体内的抗氧化防御体系,主要包括抗氧化酶类(包括超氧化物歧化 酶 SOD 、过氧化氢酶 CAT 、谷胱甘肽过氧化物酶 GSH-Px 、谷胱甘肽硫转酶 GST 等) 及非酶类的抗氧化剂(包括 维生素 C 、维生素 E 、谷胱甘肽、褪黑素、 a- 硫辛酸、类胡萝 卜素、微量元素 铜、锌、硒等),可以保护机体组织和细胞防止自由基的损伤。当动物机 体细胞内产生的自由基的水平高于细胞的抗氧化防御能力时,氧化还原状态失衡,过量的 自由基存在于组织或细胞内,即诱发氧化应激,并导致氧化损伤。因此,氧化应激 (Oxidative Stress) 是机体应答内外环境, 通过氧化还原反应对机体进行多层次应激性调节 和信号转导,同时造成氧化损伤的重要生命过程。器官和组织对氧化应激的易感性依赖于 它的抗氧化系统的状态和氧化剂与抗氧化之间的动态平衡。 氧化应激可导致细胞膜磷脂过氧化、蛋白质过氧化 (受体和酶 )以及 DNA 的氧化损伤。 脂质、 蛋白质和 DNA 的氧化会对机体造成不同程度的危害,从而影响机体的生长、发育、 衰老等过程。急性和慢性的应激都能通过产生自由基诱导胃肠道、免疫系统等多方面的氧 化应激。 1.2 氧化应激的起因 1.2.1 自由基的产生 细胞在正常新陈代谢和先天免疫反应过程中, 基。首先,肠上皮细胞的主动新陈代谢本身就是 性有关。所产生的活性物质包括超氧 化物阴离子 ( · OH) ,它们都是线粒体中氧化磷酸化不可避免的 产物。其次,另一个内源性氧化应激源 自于肠道先天 及获得性免疫系统在与许多共生物和病原微生物反应过程中产生的一氧化 氮 (NO) ,其在食物和水的吸收过程中不可避免的会产生。 当动物遭受应激刺激或患病时,机体代谢出现异常而骤然产生大量自由基,过量的自 由基数量 将超过抗氧化体系的还原能力, 使机体处于氧化应激状态, 结果会导致机体损伤。 目前研究表明主要有四种致细胞损伤机制: 1) 对脂类和细胞膜的破坏,从而导致细胞死亡。 2) 对蛋白质、酶的损伤,从而导致蛋白质变性,功能丧失和酶失活。 3) 对核酸和染色体的破坏,从而导致 DNA 链的断裂,染色体的畸变和断裂。 4) 对细胞外基质的破坏,从而使细胞外基质变得疏松,弹性降低。 1.2.2 氧化应激的起因 1.2.2.1 外源性因素 1.2.2.1.1 日粮 营养因素 营养缺乏或不良可能使体内自由基增加,而且还影响抗氧化酶生物合成及 内源性抗氧 都会产生活性氧代谢物 (ROM) ——自由 ROM 的来源,其生成与电子传递链的活 (O2-) 、过氧化氢 (H2O2) 和羟基自由基

骨质疏松动物模型

骨质疏松的动物模型 骨质疏松症是以骨量减少及骨组织微观结构为特征的一种全身性骨骼疾病,伴有骨的脆性增加、易于发生骨折。骨质疏松症是目前世界上发病率、死亡率和医疗保健消耗较大的疾病之一。骨质疏松起病隐袭,一旦发现,多已发展到一定程度。随年龄增加,骨丢失和骨折发生率明显增加。骨质疏松性骨折可发生在任何部位,但以椎骨、腕部和髋部多见。髋部骨折最为严重,多需手术处理,且患者常合并慢性疾病,如高血压、心血管、慢性呼吸道阻塞疾病及糖尿病等,导致医疗费用和死亡率增加,一部分患者日常生活不能完全独立,年平均生活质量下降。女性由于峰骨量较低及绝经后雌激素水平下降,发病率较男性为高。近年来随着社会老龄化,人口寿命的延长,女性绝经后生存年限约占一生的1/3,据估计,从1990-2025,欧洲50岁以上妇女将增加30%-40%。男性预计增加更快,可达50%。在同一时期内,北美预期将增加83%。亚非绝对增加数将为更为明显。在1990年全世界仅髋部骨折达130-170万,预期到2025年为200万,甚至更多[1]。骨质疏松症已成为全世界范围的严重的社会和经济问题。 骨质疏松症的预防和治疗已成为一个多学科的、当前研究最活跃的课题之一。建立理想的骨质疏松症的动物模型是对治疗和预防骨质疏松症新药的体内过程、药物代谢动力学、药效学和影响药物作用因素的基础。随着对骨质疏松症的研究的不断深入,认为骨质疏松症的发生与遗传、营养、生活习惯、激素、运动、机械负荷和多种细胞因子有关。对骨质疏松症的动物模型提出了严格的要求。Rodgers等指出理想的动物模型应有三个特点:(1)方便性(Convenience):动物购来容易,价格低廉,实验操作易行。(2)关联性(Relevance):与人体条件比较相似,得到的信息能转化为人体的规律。(3)适宜性(Appropriateness):为研究某一特定问题,最好用特定的动物模型模拟人体[2]。骨质疏松症的动物模型涉及动物的选择和复制的方法等方面,本文就此将国内外的有关进展进行综述。 复制骨质疏松模型的动物选择 用于骨质疏松症模型动物模型首先应该考虑的是模型应与人类骨质疏松的临床症状及组织行为相似,但某些动物模型在各个方面完全与人类骨质疏松症的临床表现一致是很困难的,因此动物模型侧重与表现其某一阶段、某些症状或一些病理生理变化,作为观察特定阶段和指征的病理模型。美国骨质疏松药物研究指南(美国-FDA)认为目前没有一种动物模型能模拟人类骨质疏松的所有特征。已有报道用小鼠,大鼠、兔、羊、猴等复制骨质疏松模型[3]。灵

无症状高尿酸血症动物模型的建立及初步研究

无症状高尿酸血症动物模型的建立及初步研究目的:建立新型的无症状高尿酸血症小鼠模型。方法:选取雄性尿酸氧化 酶基因敲除杂合子C57BL/6J小鼠和野生型C57BL/6J小鼠各20只,两类小鼠均按随机数字表法分为对照组和模型组,每组各10只,模型组给予高酵母饲料饲养并予以氧嗪酸钾盐悬液(1次/d,250 mg/kg)腹腔注射。分别于造模前和造模后第1、2、3、4周时鼠尾静脉取血检测小鼠血清尿酸水平(UA),并于造模后第5周取小鼠肾脏行病理切片及HE染色。结果:造模1周后,两模型组小鼠血清尿酸水平均较对照组明显升高,且杂合子模型组尿酸水平明显高于野生型模型组,比较差异均有统计学意义(P<0.05),但肾脏病理切片HE染色显示,两种小鼠对照组和模型组均无明显病理变化。结论:以高酵母饲料饲养并予以氧嗪酸钾盐悬液腹腔注射处理的尿酸氧化酶基因敲除杂合小鼠所构建的高尿酸血症动物模型具有尿酸值高,模型稳定的特点,为较理想的小鼠高尿酸血症动物模型。 尿酸是人类嘌呤代谢的最终产物。在约1500万年前人类由于基因突变失去了尿酸氧化酶基因[1],因此人类的尿酸水平高于其他物种,这种改变有利于人类适应当时的生存环境,但尿酸水平仍控制在一定范围内。现在所谓的高尿酸血症(hyperuricemia)是指嘌呤代谢紊乱和/或尿酸排泄障碍导致的血尿酸水平增高[2]。随着人们生活水平的提高及饮食结构的变化,高尿酸血症的发病率日渐增高[3-4],由于雌性激素的作用尿酸水平在男性中比绝经前女性更高[5-6]。高尿酸血症动物模型,是研究高尿酸血症及筛选降尿酸药物的重要工具[7-9]。目前尚未见尿酸氧化酶基因敲除杂合小鼠制作高尿酸动物模型的报道,本实验对尿酸氧化酶基因敲除杂合小鼠进行高酵母饲养及氧嗪酸钾悬液腹腔注射处理,观察其血清尿酸等指标,目的在于获得尿酸值较高且稳定的理想高尿酸血症动物模型。1 材料与方法 1.1 实验材料 1.1.1 实验动物选择以C57BL/6J小鼠为背景的尿酸氧化酶基因敲除杂合子小鼠(基因型为Uox+/-)20只及野生型C57BL/6J小鼠(基因型为Uox+/+)20只,均为雄性,6~8周龄,体质量18~25 g,尿酸氧化酶基因敲除杂合小鼠构建于上海南方模式生物研究中心,由本院实验动物中心SPF级动物饲养房饲养。 1.1.2 仪器和试剂日本东芝TBA-40FR全自动生化分析仪;Nikon90i显微镜;高酵母饲料(北京科澳协力饲料有限公司);氧嗪酸钾盐(美国Aldrich公司)。 1.2 实验方法 1.2.1 动物分组及建模杂合小鼠及野生型小鼠适应性饲养7 d后,按随机数字表法分别分为对照组和模型组,每组10只。模型组小鼠予以高酵母饲料饲养及氧嗪酸钾悬液腹腔注射(1次/d,250 mg/kg),对照组小鼠饲以普通小鼠颗粒饲料,并给予同体积蒸馏水腹腔注射。

骨质疏松常见模型(1)

骨质疏松常见模型 1.概念:骨质疏松症是一种以骨量降低、骨微细结构破坏、骨强度下降,导致 骨脆性增加,易发生骨折(骨折风险性增加)为特征的全身性骨骼疾病。 2.临床表现:腰背部疼痛,体长缩短,驼背及发生骨折。 3.按严重程度分:骨质疏松的发生程度包括低骨量、骨质疏松症和骨质疏松性 骨折。依次程度增加。 4.现代医学将骨质疏松症分为原发性、继发性、特发性骨质疏松症三大类。原 发性骨质疏松症(primary osteoporosis,POP),因年龄所致的体内性激素突然减少及生理性退行性改变所致。分为Ⅰ型绝经后骨质疏松症(postmenopausal osteoporosis,POMP)和Ⅰ型老年性骨质疏松症。继发性骨质疏松症,由疾病或药物因素诱发,疾病如内分泌代谢病(糖尿病、甲状腺功能亢进症)、肾脏疾病、肝脏疾病等,药物诱发如长期大剂量的肝素、免疫抑制剂、抗癫痫病药、糖皮质激素的应用。而特发性骨质疏松症,一般伴有遗传疾病史,女性多见,妇女哺乳期和妊娠期的骨质疏松症往往也列为此类 现代医学的研究 1.发病机制:主要机制是因为衰老、体内性激素减少、药物和某些疾病等因素 导致骨吸收和骨形成平衡失调,骨矿物质和有机质等比例丢失,导致骨量减少和骨质疏松,进而引发骨折,为全身性代谢性骨病。总的来说,是由遗传、激素、营养、失用、年龄、生活习惯及免疫学等方面多种因素交互影响的结果。 2.诊断与治疗:①诊断:依靠临床表现、骨量的测定、骨密度(bone mineral density, BMD)及骨转化生化指标等,其中以骨量测定最为重要。临床上采用采用BMD测量作为诊断、与测量骨质疏松症骨折风险、监测自然病程以及评价药物干预疗效的最佳定量指标。临床上测量BMD的方法有双能X线吸收测定法(DXA)、外周双能X线吸收测定法(pDXA)、定量计算机断层照相术(QCT)及定量骨超声(QUS)等,其中DXA测量值是目前国际学术界公认的临床骨质疏松症诊断的“金标准”。②治疗:除了加强锻炼、改变不良生活习惯等,主要还是要依靠药物治疗。药物干预破骨细胞和成骨细胞的功能,防止骨丢失,增加骨量。1.骨吸收抑制剂,常见的有二膦酸盐、雌激素类药物和降钙素等。 此类药物对已经丢失骨量的恢复的作用不明显,雌激素类药物有诱发子宫内膜癌的危险。2.骨形成促进剂,常见的有氟化物、甲状旁腺激素、活性维生素D3等。这些药物可刺激成骨细胞分化成熟,促进骨基质分泌和矿化,增加骨量。目前公认的骨形成促进剂是甲状旁腺激素。3.骨矿化促进剂,钙剂和维生素D等,这类药物科促进骨基质矿化,减少矿物质流失。单独使用钙剂是没

脑肿瘤动物模型的研究

脑肿瘤动物模型的研究 动物模型是研究肿瘤发病机制和检验各种治疗方法的有力武器,本文就脑肿瘤动物模型的历史发展和应用前景作一综述。 脑肿瘤目前仍是严重威胁人类健康和生命的疾病,而肿瘤实验动物模型的建立为研究其发病机制、生物学特性和检测各种治疗方法提供了一种高模拟性工具。自上世纪以来,先后建立了化学物质诱发脑肿瘤模型、病毒诱发模型、同种以及异种移植模型,随着现代分子生物学技术的发展,转基因动物模型又将成为人们研究的热点。 1.早期脑肿瘤动物模型及其局限性 1.1 自发性脑肿瘤动物模型 脑肿瘤在哺乳动物中的发病率不一,有报道狗为0.1-0.5%,SD大鼠(7803只)为0.44%,但另一组41000只SD大鼠中仅发现38例中枢神经系统肿瘤,在灵长类动物中更为罕见,曾解剖14000只恒河猴和1247只猕猴尸体,未发现一例脑肿瘤[1]。由于发病率低,加之自发瘤的隐匿性及荷瘤动物生存期短的特点,自发瘤模型难以用于临床。 1.2 化学物质诱发模型 早期使用甲基胆蒽注入鼠脑实质内可成功诱发出脑肿瘤,其中大部分为胶质瘤和脑膜肉瘤。在20世纪70年代,开始使用一种合成的致癌物质N-亚硝基脲及其衍生物乙基亚硝基脲(ENU)等进行肿瘤诱发实验。Kostener[2]等将50㎎/㎏的ENU给受孕20天的大鼠一次性静脉注射后,子代中均出现了中枢神经系统肿瘤,但ENU对成年鼠诱发脑肿瘤率较低。亚硝基脲类物质诱发的脑肿瘤在部位、类型、诱导时间以及恶性程度等方面均有很大差异。 1.3病毒诱发模型 由于发现病毒与脑肿瘤的发病存在一定的关系,一些学者试图使用病毒进行脑肿瘤诱发实验,核糖核酸病毒(Rous肉瘤病毒)和脱氧核糖核酸病毒(腺病毒)均可诱发脑肿瘤。Bigner[3]等把浓缩的Rous肉瘤病毒(0.01ml)注射到一种新生犬脑内,经一段潜伏期后全部发生胶质瘤或肉瘤,而且在动物体内并未发现子代病毒,这说明病毒的致瘤机理可能与其复制无关。中国生物治疗网https://www.360docs.net/doc/5311992841.html,杨教授特别指出,肺癌的早期症状也有人将AD12病毒直接注入到出生后24小时的鼠脑实质内,经过数月的潜伏期后就能发生脑肿瘤,其中大部分为髓母细胞瘤。Tabuchi[4] 则把感染Rous病毒的纤维母细胞接种到猴的右额叶内,73%发生了肿瘤,主要是肉瘤。病毒诱发的脑肿瘤可在同种动物中连续传代,经过克隆后可制成生物特性稳定的模型,但其致瘤周期不一,诱发瘤性质差别较大,而且病毒不宜保存,对人也有一定的伤害作用,从而限制了其应用。 2.脑肿瘤移植模型 同种移植模型较多用于胶质瘤的研究。将诱发的鼠脑胶质瘤进行体外细胞培养,形成稳定的细胞系,如C6,9L,BT4A等,再将这些细胞植入同种大鼠脑内,可得到同种移植胶质瘤模型。脑肿瘤同种移植模型虽能提高肿瘤的模拟性和统一性,但动物脑瘤与人脑瘤相比,在遗传学、细胞动力学和生物学方面均存在显著的差异,因而人们将目光更多地投向脑肿瘤异种移植模型。 由于免疫排斥反应的存在,早期多将肿瘤移植于动物免疫缺陷区,如豚鼠眼前房、仓鼠颊囊、兔角膜和鸡胚绒毛膜等,还有学者采用药物、X线照射等方法抑制动物免疫反应[5]。直到1968年由于免疫缺陷动物的发现,才真正开创了脑肿瘤异种移植动物模型的时代,这些动物包括T淋巴细胞功能缺陷的裸小鼠、裸大鼠,B淋巴细胞功能缺陷的CBA/N小鼠以及T、B淋巴细胞联合缺陷的Lasat小鼠、SCID小鼠等。目前对于脑肿瘤移植的方法还存在不同意见,主要包括:脑内移植、肾包膜下移植和皮下移植。脑内移植最接近肿瘤的人体生长环境,但其操作复杂,动物感染及死亡率高。近来有学者[6]采用立体定向技术将浓缩的肿瘤

骨质疏松症动物模型的研究进展

科研实践论文 骨质疏松症动物模型构建的研究进展 系(院):生物科学与工程学院 专业年级:食品质量与安全专业1102班 学生姓名:王晓乐 学号:1112034033 指导老师:郑红星 完成时间:2013年5月21日

骨质疏松症动物模型构建的研究进展 作者:王晓乐 所在单位:(陕理工生物科学与工程学院食品质量与安全专业1102班,陕西汉中723000)指导老师:郑红星 [摘要] 近年常用于骨质疏松的模型动物有大鼠、小鼠、兔、犬、羊、猪等。以大鼠最为常用。用于制模的方法有年龄相关的骨丢失,去势模型,药物类模型,废用性骨质疏松模型,营养类模型等。其中以去势模型,特别是去卵巢动物模型最常用。骨质疏松动物模型的建立有手术切除卵巢、药物诱导、饮食限制和制动术等几种方法。也有将卵巢切除与其他方法结合应用以加快失骨的报道。 [关键字] 骨质疏松;动物模型;研究进展 引言骨质疏松症是可能由于多种原因导致的骨密度和骨质量下降,骨微结构破坏,造成骨脆性增加,从而容易发生骨折的全身性骨病。用于骨质疏松症模型动物模型首先应该考虑的是模型应与人类骨质疏松的临床症状及组织行为相似,但某些动物模型在各个方面完全与人类骨质疏松症的临床表现一致是很困难的,因此动物模型侧重与表现其某一阶段、某些症状或一些病理生理变化,作为观察特定阶段和指征的病理模型。美国骨质疏松药物研究指南(美国-FDA)认为目前没有一种动物模型能模拟人类骨质疏松的所有特征。已有报道用小鼠,大鼠、兔、羊、猴等复制骨质疏松模型。 1实验动物 1.1 大鼠 啮齿类动物如大鼠是迄今为止在OP研究中使用最广泛的实验动物,并且美国食品与药品管理局(FDA)也要求治疗OP的药物实验研究采用去卵巢大鼠和另一种非啮齿类动物模型(如狗、猪、羊、灵长目)进行实验。大鼠用于OP研究的优点是:(1)分布广,繁殖快,花费低,体积小,易于饲养和管理。(2)有明显的生长期和成年期,容易观察年龄对骨组织的影响。(3)骨骼系统解剖与人类有众多相似之处。(4)成年大鼠多个部位的松质骨骨量可在一段较长时期内保持稳定,这是研究松质骨重建的合适条件。(5)与人类相似的松质骨分

转基因小鼠肿瘤模型的研究进展_百替生物

转基因小鼠肿瘤模型的研究进展 沈富毅,潘隽玮,郁嘉伦,余昂,侯晓骏 [摘要]动物模型在肿瘤病因的揭示,发病机理的探索以及治疗措施的评估中有着不可替代的重要作用。继常规转基因方法之后,可诱导表达转基因、基因打靶、条件性基因打靶以及基因捕获等技术的出现及其在肿瘤模型建立中的应用为我们提供了大量能较好模拟人体相应肿瘤的动物模型,极大地深化了我们对肿瘤生物学行为的认识,并有助于人们找到攻克肿瘤的办法。 [关键词]肿瘤,小鼠模型,转基因 肿瘤是一类严重危害人类健康及生命的重大疾病,动物模型在肿瘤病因、发病机理的揭示以及治疗措施的评价中发挥着不可替代的作用。肿瘤动物模型最早源自小鼠自发突变系或经致癌剂诱变而得,对它们的研究使我们对环境致癌物及其代谢活动机理有了一定的认识;但自发突变频率在自然状态下通常很低,而诱发模型也因其不可精确控制性而限制了它们的应用。在过去的二十多年里,随着人们对癌基因激活或抑癌基因失活在肿瘤发生发展中作用的认识日益深入,以及近年发展起来的小鼠生殖系引入可诱导或精细调控突变技术的应用,小鼠肿瘤模型的建立工作取得了突破性进展,本文就此作一简要综述。 1.常规转基因(transgenic) 上世纪80年代初发展起来的原核显微注射技术,使我们可以将外源DNA直接导入小鼠生殖系以构建转基因动物模型。目的基因在合适启动子驱动下表达,可赋予转基因动物新的表型,通过其表型分析可识别研究基因的功能。转基因动物技术在肿瘤研究中的主要作用就是建立转基因的肿瘤动物模型,该研究始于1974年,Jaenisch等1用显微注射法将多瘤病毒SV40的DNA导入到小鼠的囊胚(blastocyst)中,在子代小鼠的肝、肾组织中检测到了SV40的DNA。这一结果证明,将外源基因导入胚胎细胞中并实现整合是可能的。以后相继有人用同样的方法实现了外源基因向小鼠受精卵的转移,并能遗传给后代。在基因转移的方法上相继出现了逆转录病毒载体法、电脉冲法等。1985年,Adams2等用转基因方法首次构建了B淋巴瘤myc癌基因易位的小鼠模型,此后10年,陆续发展了针对各种类型恶性肿瘤的转基因小鼠研究。如今这项技术运用较为成熟的是,利用免疫球蛋白启动子调控的c-myc基因在转基因小鼠中的表达,导致早期淋巴瘤的发生3。在LTR/c-myc转基因小鼠模型中,利用哺乳类动物肿瘤病毒长末端重复序列(LTR)驱动c-myc广谱的表达,可造成多种组织形成肿瘤,如睾丸、乳腺和淋巴系。1984年Stewart把小鼠乳腺癌病毒(MMTV)的增强子与myc基因或ras基因连接,形成的MMTV-myc转基因小鼠和MMTV/V-Ha-Ras转基因小鼠都有高的乳腺癌发生率4。近年来,这项技术更多的运用于肿瘤发生机制的探索上。Li等5构建了乳腺癌WAP-Tag转基因小鼠模型,该模型由小鼠乳清酸蛋白WAP启动子和SV40大T抗原构建而成,可用于乳腺癌变过程中细胞的增殖与凋亡、DNA突变及修复机制等方面的研究。在慢性粒细胞性白血病(CML)的研究中,Heisterkamp等6构建的bcr-abl和crkl双转基因小鼠发病潜伏期及存活期均大大缩短,直接证明了crkl参与

骨质疏松常见模型

骨质疏松常见模型 1.概念:骨质疏松症就是一种以骨量降低、骨微细结构破坏、骨强度下降,导致骨 脆性增加,易发生骨折(骨折风险性增加)为特征得全身性骨骼疾病、 2.临床表现:腰背部疼痛,体长缩短,驼背及发生骨折。 3.按严重程度分:骨质疏松得发生程度包括低骨量、骨质疏松症与骨质疏松性骨 折。依次程度增加。 4.现代医学将骨质疏松症分为原发性、继发性、特发性骨质疏松症三大类。原 发性骨质疏松症(primary osteoporosis,POP),因年龄所致得体内性激素突然减少及生理性退行性改变所致。分为Ⅰ型绝经后骨质疏松症(postmenopausalosteoporosis,POMP)与Ⅱ型老年性骨质疏松症。继发性骨质疏松症,由疾病或药物因素诱发,疾病如内分泌代谢病(糖尿病、甲状腺功能亢进症)、肾脏疾病、肝脏疾病等,药物诱发如长期大剂量得肝素、免疫抑制剂、抗癫痫病药、糖皮质激素得应用。而特发性骨质疏松症,一般伴有遗传疾病史,女性多见,妇女哺乳期与妊娠期得骨质疏松症往往也列为此类 现代医学得研究 1.发病机制:主要机制就是因为衰老、体内性激素减少、药物与某些疾病等因素 导致骨吸收与骨形成平衡失调,骨矿物质与有机质等比例丢失,导致骨量减少与骨质疏松,进而引发骨折,为全身性代谢性骨病。总得来说,就是由遗传、激素、营养、失用、年龄、生活习惯及免疫学等方面多种因素交互影响得结果。 2.诊断与治疗:①诊断:依靠临床表现、骨量得测定、骨密度(bone mineral density,BMD)及骨转化生化指标等,其中以骨量测定最为重要。临床上采用采用BMD测量作为诊断、与测量骨质疏松症骨折风险、监测自然病程以及评价药物干预疗效得最佳定量指标。临床上测量BMD得方法有双能X线吸收测定法(DXA)、外周双能X线吸收测定法(pDXA)、定量计算机断层照相术(QCT)及定量骨超声(QUS)等,其中DXA测量值就是目前国际学术界公认得临床骨质疏松症诊断得“金标准”。②治疗:除了加强锻炼、改变不良生活习惯等,主要还就是要依靠药物治疗。药物干预破骨细胞与成骨细胞得功能,防止骨丢失,增加骨量。1。骨吸收抑制剂,常见得有二膦酸盐、雌激素类药物与降钙素等。此类药物对已经丢失骨量得恢复得作用不明显,雌激素类药物有诱发子宫内膜癌得危险、2、骨形成促进剂,常见得有氟化物、甲状旁腺激素、活性维生素D3等。这些药物可刺激成骨细胞分化成熟,促进骨基质分泌与矿化,增加骨量、目前公认得骨形成促进剂就是甲状旁腺激素。3。骨矿化促进剂,钙剂与维生素D等,这类药物科促进骨基质矿化,减少矿物质流失、单独使用钙剂就是没有治疗骨质疏松症得作用,必须配合骨形成促进剂或骨吸抑制剂、

骨质疏松症 课题讲稿

病因 1.特发性(原发性) 幼年型成年型、经绝期、老年性。 2.继发性 ①内分泌性皮质醇增多症、甲状腺功能亢进症、原发性甲状旁腺功能亢进症、肢端肥大症、性腺功能低下、糖尿病等。②妊娠、哺乳。③营养性蛋白质缺乏、维生素C、D缺乏、低钙饮食、酒精中毒等。④遗传性成骨不全染色体异常。⑤肝脏病。⑥肾脏病慢性肾炎血液透析。⑦药物皮质类固醇、抗癫痛药、抗肿瘤药(如甲氨蝶呤)、肝素等。⑧废用性全身性骨质疏松见于长期卧床、截瘫、太空飞行等;局部性的见于骨折后、Sudecks骨萎缩、伤后骨萎缩等。⑨胃肠性吸收不良胃切除。⑩类风湿性关节炎。?肿瘤多发性骨髓瘤转移癌、单核细胞性白血病、Mast-Cell病等。?其他原因骨质减少、短暂性或迁徙性骨质疏松。 2临床表现 1.疼痛 原发性骨质疏松症最常见的症状,以腰背痛多见,占疼痛患者中的70%~80%。疼痛沿脊柱向两侧扩散,仰卧或坐位时疼痛减轻,直立时后伸或久立、久坐时疼痛加剧,弯腰、咳嗽、大便用力时加重。一般骨量丢失12%以上时即可出现骨痛。老年骨质疏松症时,椎体压缩变形,脊柱前屈,肌肉疲劳甚至痉挛,产生疼痛。新近胸腰椎压缩性骨折,亦可产生急性疼痛,相应部位的脊柱棘突可有强烈压痛及叩击痛。若压迫相应的脊神经可产生四肢放射痛、双下肢感觉运动障碍、肋间神经痛、胸骨后疼痛类似心绞痛。若压迫脊髓、马尾神经还影响膀胱、直肠功能2.身长缩短、驼背 多在疼痛后出现。脊椎椎体前部负重量大,尤其第11、12胸椎及第3腰椎,负荷量更大,容易压缩变形,使脊椎前倾,形成驼背,随着年龄增长,骨质疏松加重,驼背曲度加大,老年人骨质疏松时椎体压缩,每椎体缩短2毫米左右,身长平均缩短3~6厘米。 3.骨折 是退行性骨质疏松症最常见和最严重的并发症。 4.呼吸功能下降 胸、腰椎压缩性骨折,脊椎后弯,胸廓畸形,可使肺活量和最大换气量显著减少,患者往往可出现胸闷、气短、呼吸困难等症状。 3检查 1.实验室检查 (1)血钙、磷和碱性磷酸酶在原发性骨质疏松症中,血清钙、磷以及碱性磷酸酶水平通常是正常的,骨折后数月碱性磷酸酶水平可增高。 (2)血甲状旁腺激素应检查甲状旁腺功能除外继发性骨质疏松症。原发性骨质疏松症者血甲状旁腺激素水平可正常或升高。 (3)骨更新的标记物骨质疏松症患者部分血清学生化指标可以反应骨转换(包括骨形成和骨吸收)状态,这些生化测量指标包括:骨特异的碱性磷酸酶(反应骨形成)、抗酒石酸酸性磷酸酶(反应骨吸收)、骨钙素(反应骨形成)、Ⅰ型

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