造血系统疾病动物模型

造血系统疾病动物模型
造血系统疾病动物模型

第九节造血系统疾病动物模型

造血系统疾病(Disease of hematopoietic system),除了地中海贫血等少数疾病具有明确的病因以外,再盛赞该性贫血等大多数疾病都还没有明确的病因,造血系统疾病的动物模型,就成为研究造血系统疾病的发病机理、探索新型治疗技术和新药研究的基本工具。

一、缺铁性贫血动物模型

缺铁性贫血(iron deficiency anemia,IDA)是体内用来合成血红蛋白(HGB)的贮存铁缺乏,HGB合成减少而导致的小细胞低色素性贫血,主要发生于以下情况:(1)铁需求增加而摄入不足,见于饮食中缺铁的婴幼儿、青少年、孕妇和哺乳期妇女。(2)铁吸收不良,见于胃酸缺乏、小肠粘膜病变、肠道功能紊乱、胃空肠吻合术后以及服用抗酸和H2受体及抗剂等药物等情况。(3)铁丢失过多,见于反复多次小量失血,如钩虫病、月经量过多等。

IDA是一种多发性疾病,据报道,在多数发展中国家,约2/3的儿童和育龄妇女缺铁,其中1/3患IDA,因此,研究IDA的预防和治疗具有重要的意义。在这些研究中,缺铁性贫血的动物模型(Animal model of IDA),又是实施研究的基础工具。常见的IDA动物模型的构建技术如下:

实验动物:一般选用SD大鼠,4周龄,雌雄不拘,体重65g左右,HGB≥130g/L。

建模方法:低铁饲料加多次少量放血法。低铁饲料一般参照AOAC配方配制,采用EDTA 浸泡处理以去除饲料中的铁,饲料中的含铁量是诱导SD大鼠形成缺铁性贫血模型的关键,现有研究表明,饲喂含铁量<15.63mg/Kg的饲料35天,SD大鼠出现典型IDA表现,而饲喂含铁40.30mg/Kg的饲料SD大鼠出现缺铁,但并不表现贫血症状。建模时一般采用去离子水作为动物饮水,以排除饮水中铁离子的影响。少量多次放血主要用于模拟反复多次小量失血导致的铁丢失,还可以加速贫血的形成。放血一般在低铁饲料饲喂2周后进行,常用尾静脉放血法,1~1.5ml/次,2次/周。

模型指标:(1)HGB≤100g/L;(2)血象:红细胞体积较正常红细胞偏小,大小不一,中心淡染区扩大,MCV减小、MCHC降低;(3)血清铁(SI)降低,常小于10μmol/L,血清总铁结合力(TIBC)增高,常大于60μmol/L。

需要指出的是,以上模型不能用于铁吸收不良相关IDA的防治研究。根据具体的研究需要,也可以适当调整建模方法。

二、再生障碍性贫血动物模型

再生障碍性贫血(aplastic anemia),简称再障,系多种病因引起的造血系统退行性变,红骨髓总容量不断减少,黄骨髓不断增加,造血衰竭,以全血细胞减少为主要表现的一组综合征。再障的发病机制尚未完全阐明,目前存在四种假说:(1)“种子”学说,有证据表明,再障与患者造血干细胞存在某种内在缺陷有关。(2)“土壤”学说,有证据表明,再障与患者的造血微环境存在某种缺陷,对造血支持不良有关。(3)“虫子”学说,有证据表明,免疫反应、药物、病毒损伤造血干细胞可致再障发生。(4)“遗传”学说,有证据表明再障具有遗传易感性。

目前,再障的发病机制、预防和治疗都是有待深入研究的课题,这些研究都需要大量的

动物模型。目前已报道的再障动物模型构建技术有:

(一)化学方法建模

1.腺嘌呤致大鼠肾性贫血模型

实验动物:SD大鼠,雌雄不拘。

建模方法:腺嘌呤肾毒性建模法,由肾脏分泌的粗红细胞生成素(EPO)是红系、巨核系分化、成熟所必需的细胞因子,腺嘌呤可导致肾脏病变,使EPO分泌不足,进而导致红系和巨核系造血障碍。王威等于1999年报道,利用饲喂含腺嘌呤0.75%,投饲量300mg/(kg.d),连续喂养7周,获得肾衰竭贫血模型,实验动物红细胞、血红蛋白及红细胞压积等主要红系指标均、血小板均显著下降。

用途:可作为肾性贫血的发病机制研究、疾病进展研究和治疗药物筛选的动物模型。2.马利兰致骨髓抑制的再障模型

实验动物:小鼠、SD大鼠、家兔,雌雄不拘。

建模方法:利用马利兰的骨髓选择性抑制作用,一次性超致死剂量给药或者多次小剂量给药,均可导致造血干细胞、骨髓微环境的抑制,形成再障。(1)口服给药,15mg/kg/周或30mg/kg/周,总给药剂量达到118-153mg/kg时,可致家兔的再障,出现全血细胞减少、淋巴细胞比值增加、骨髓黄化和骨髓纤维化。(2)一次性给药,35mg/kg腹腔注射,可致大鼠再障。(3)口服给药,18mg/kg/天,连续给药10天,可致NIH小鼠再障,出现血细胞减少和骨髓有核细胞降低,建模稳定、实验动物存活率高。

3.苯致骨髓抑制的再障模型

实验动物:CD1小鼠、家兔。

建模方法:苯类化学物质进入动物体内后,在骨髓富集(可达血清浓度的20倍),对骨髓有较强的抑制作用,可导致再障。(1)皮下注射给药,苯与玉米油1:1混合物,4.0ml/kg,3次/周,共给药25次,可致CD1小鼠再障,表现为全血细胞减少、骨髓黄化、脂肪细胞等非造血细胞数目增多,骨髓间质血窦充血、出血伴水肿。(2)皮下注射给药,纯苯,0.5-1.0ml/kg/天,3次/周,连续给药2周以上,可致全血细胞减少、造血细胞减少。

(二)物理方法建模

1.外部照射建模法

实验动物:小鼠,雌雄不拘。

建模方法:γ射线等高能射线可穿透机体,起DNA损伤,干扰DNA复制,阻断有丝分裂,对造血干细胞等分裂增值活跃的细胞有强抑制作用。使用钴60等放射性同位素,亚致死剂量(6.0Gy)辐照以后,可致小鼠全血再障,维持时间较长,但辐照的剂量不好控制,稍大易致小鼠死亡,稍低则个别小鼠不易达到造血抑制效果。

2.内部照射建模法

实验动物:小鼠,雌雄不拘。

建模方法:放射性同位素153Sm(钐)、89Sr(锶)、32P(32磷)、186Re(186铼)、188Re(188铼)、105Rh(105铑)、177LU(177镥)和60Co(60钴),能产生β射线及亲骨性特点,进入人体后对造血组织进行内照射。将氯化锶,按每克体重6.4或2 μCi腹腔注射给予11~12周龄的小鼠,6μCi组动物于35d后全部死亡.2μCi组动物全部存活。6μCi组的小鼠于21d后股骨骨髓显示为脂肪髓。全血细胞减少,骨髓有核细胞数和CFU-S产率都减少。应用32P给小鼠一次静脉注射1.4mCi/kg体重也可导致再障。

三、溶血性贫血动物模型

四、白细胞减少症动物模型

人类白细胞减少症是临床上常见的病症。为了研究该病症的发病规律和筛选有效的升高白细胞的药物,可用环磷酰胺、马利兰等化学物质,过量x射线、γ射线辐射损伤,细菌、真菌感染和遗传因素来建立白细胞减少症动物模型。

1.环磷酸胺诱发的白细胞减少症动物模型(animaln model of cyclophosphamide induced

lenkocytopenia)

【造模机理】

环磷酰胺是抗癌药,是实验常用的烷化毒,能使脱氧核糖核酸变性、核分裂停顿,造成白细胞生成减少。

【造模方法】

以小鼠作为实验动物模型,按每公斤体重腹腔注射或皮下注射环磷酰胺50~70 mg。用生理盐水配成2 mg/m1的环磷酰胺溶液。每只小鼠注射0.5 mL,即可成功地复制白细胞减少症动物模型,按同样方法亦可复制白细胞减少症的大鼠模型。

2.食物中毒性白细胞缺乏症猫模型(cat model of alimentary toxic aleucia)

【造模机理】

A TA是由于人食用真菌污染的食物引起致死的真菌中毒。人的A TA表现为白细胞进行性减少、贫血、坏死性咽峡炎、发热、出血及脓毒血症。

【造模方法】

1981年,Lutsky等用倍半萜(Sesquiterpene)T-2毒素(从镰刀菌属的类分支孢菌中分离出来的单端孢菌素)胶囊,每48 h给健康猫口服0.08 mg/kg体重,直至发病.建立了食物中毒性白细胞缺乏症的猫模型。初期伴有轻度白细胞增多,随后是严重的进行性白细胞减少。伴有全身软弱无力,便血、后腿共济失调、呕吐、厌食、脱水、体重减轻。

【模型应用】

猫是一种较大的实验动物,可用来充分评价食物中毒性白细胞缺乏症的药理学、病理学、血液学、生物化学、免疫学及临床方面的问题。但是,小鼠、大鼠、脉鼠、免、犬、猪、绵羊、家禽、牛、马等均不能建立A TA的动物模型。

3.周期性粒细胞减少症犬模型(dog model of cyclic neutropenia)

【造模机理】

人类周期性粒细胞减少患者,病程迁延多年,周期有规律。常隔21 d(14~25d)发作一次,每次持续约1周。发作时有全身不适、头痛、感染、发热。婴儿患者病死率高。

【造模方法】

犬的周期性粒细胞减少是一种遗传性疾病,为常染色体隐性遗传。骨髓造血细胞用期性成熟受阻,仅见于大牧羊犬.出于具有淡灰色皮毛,又称为灰牧羊犬,中性粒细胞减少与其淡灰色皮毛紧密连锁,该犬一直作为周期性粒细胞减少症的动物模型。这种犬的红细胞与粒细胞成熟同时受阻,由于周围血红细胞寿命长,其成熟中断期相对较短,因此,不表现红细胞的减少:犬的中性粒细胞平均寿命仅10 h,当骨髓粒系造血细胞成熟中断时,骨髓储存的粒细胞迅速释放入血而耗尽。随后粒细胞严重减少[(0~100)×105/L]。每隔9~13d发作一次,

每次持续2~5d。伴严重感染,待粒细胞恢复后1~3d内感染消失。多数病犬寿命仅1~2岁,尸体解剖可见内脏与淋巴组织中有淀粉样物质沉积。患犬症状与人相似,但并发症更多、更严重,死亡更早。

4. 60Co-γ射线辐射建立小鼠白细胞减少症模型

【造模机理】

人类在自然条件下受到天然和辐射的影响常引发白细胞减少等病理现象,在临床上放疗也是治疗肿瘤的主要方法之一,但放疗的主要副反应为骨髓抑制,从而导致外周血白细胞下降。

【造模方法】

小鼠32 只,雌雄各半,分为4 组:ICR 小鼠雌性组、ICR 小鼠雄性组、C57BLP6J 小鼠雌性组和C57BLP6J 小鼠雄性组,每组8 只。自眼眶静脉丛取全血20μL,测定正常小鼠外周血白细胞总数后, 采用60Co-γ射线一次性全身照射小鼠, 源皮距为1.5 m,照射剂量为5 Gy,照射后第3 d 测定外周血白细胞总数。结果显示无论雄性还是雌性ICR 小鼠的正常白细胞数量均极显著低于C57BLP6J 小鼠。我们还探讨了辐射对于不同性别不同的影响,结果表明雄性C57BLP6J 在照射后第3 d白细胞数量显著高于其雌性小鼠, 提示雄性C57BLP6J

小鼠耐辐射能力可能强于雌鼠。通过动态观察小鼠照射后白细胞数量变化,发现在5Gy 的照射剂量下,小鼠的白细胞数量随时间持续降低,而且随时间推移小鼠出现被毛蓬松,活动减少,食欲减退、体重滞长等症状,至第5 d ICR 小鼠有死亡现象发生。由此提示在造模后应立即开始进行药物干预,可以达到较佳的治疗效果,药物干预最迟不可超过照射后第3 d。

五、白血病动物模型

白血病是一种造血系统的恶性疾病。根据不同分类方法,可有数十种类型。绝大多数人类白血病可以用化学(如烷化刑)、物理(如电离辐射)、生物(如逆转录病毒)以及转基因方法,在不同动物(小鼠、豚鼠、大鼠、猫、牛、长臂猿等)诱发白血病,建立动物模型。

1.T淋巴细胞白血病小鼠(L615)动物模型(animal model of T 1ymPhocytic 1eukemia)

【造模机理】

【造模方法】

1965年,由中国医学科学院血液研究所用津638病毒诱发的昆明小鼠白血病组织的无细胞提取液,皮下注射给新生615小鼠,经81 d潜伏期,取一只患白血病小鼠,用生理盐水制备脾细胞悬液(25%),皮下注射给4只成年615小鼠,均发生白血病,平均存活时间为29.7 d,以患病小鼠的脾脏为瘤源,在615小鼠连续移植传代,能百分之百发病,且存活时间逐渐缩短,达30代后建成稳定的白血病模型.称L615白血病。

L615小鼠存活时间为(6.7±1.2) d,除皮下接种外,腹腔接种亦可百分之百发病,存活时间稍短,但无腹水形成。L615小鼠白血病对各类抗肿瘤药物有不同程度的敏感性。在7种抗代谢类药物中,6种有明显疗效,如6-巯基膘吟、5-氟尿嘧啶和5-氟尿嘧啶核苷可使40%以上的动物存活1个月以上;16种烷化剂中,14种有明显疗效,其中环磷酰胺等9种药物可使部分动物存活1个月以上。L615 T细胞白血病小鼠的脾细胞悬浮体外培养还建立了L615 T细胞白血病细胞系,可在体外长期传代培养,亦可长期冷冻保存备用。L615 T细胞白血病小鼠,亦是我国自己建立的T细胞白血病小鼠动物模型。它是人类T细胞白血病发病机制、药物筛选及药效、预后等研究的很好的动物模型。在此基础上建立了我国特有的小鼠白血病模型系统,如L7212、L7710、L7711、L759、L7811等均为T淋巴系统白血病。

2.粒单核细胞白血病(WEHI-3)小鼠模型(animal model of myelomonocytic leukemia)

【造模机理】

【造模方法】

用矿物油注入小鼠体内造成产生白血病的体内环境。1966年.Qsserman等建立粒—单双系细胞的白血病动物模型,用7周龄雄性BALB/c小鼠18只,每只小鼠腹腔注射医用石蜡油0.4 mL,在11周龄与15周龄时各重复注射一次。在7周龄与14周龄之间,皮下注射丙酸睾酮0.01 mg(溶于0.05 m1橄榄油中),每周5次,17同龄时再皮下注射睾酮0.25 mg 一次。其个11只小鼠发生肿瘤,第一批是在6月龄时(即停止注射石蜡油2个月后)发生肿瘤,其余是在9~15月龄间发生。这种肿瘤称为wEHI-3。

从原代粒—单核细胞白血病小鼠取数个实体瘤制备单细胞悬液,移植传代给8只受体小鼠.全部发生肿瘤,移植后17~21d取其中的4只小鼠脾细胞悬液再移植传代,每种悬液注入4只受体小鼠,每组小鼠继续移植传代,头3次的移植传代时间为20 d,以后的传代时间则为14 d。获得4个亚系即为WEHI-3A、B、C、D。A亚系,绿色白血病,当粒细胞达50%以上时,其绿色是由于髓过氧化物酶与内颗粒结合所致,与原代肿瘤一样,有40条染色体,B亚系:非绿色白血病、39条染色体,在体外培养能形成集落。C亚系:非绿色白血病.40条染色体。D亚系:绿色白血病,为四倍体核型。其核型在移植传代过程中可发生变化,如B亚系,第2、第3次移植传代时,39条染色体有1条具有近端着丝粒的标记染色体,而在第14~15次移植传代之间就变成中间着丝粒的标记染色体,在移植过程中患粒一单核细胞白血病的BALB/c小鼠血象与骨髓象均有变化。

3. 人类白血病的小鼠模型(mice model of human myeloid leukemia)

【造模机理】

用免疫耐受性强的人类胎儿骨片植入重症联合免疫缺陷病(SCID)小鼠皮下,出于人类造血细胞与造血微环境均植入小鼠,建立具有人类造血功能的SCID小鼠模型称为SCID-hu小鼠。再将髓系白血病患者的骨髓细胞植入SCID-hu小鼠皮下的人类胎儿骨片内,植入的髓系白血病细胞选择性生长在SCID-hu小鼠体内的人类造血微环境中,即为人类髓系白血病的小鼠模型,这是当今研究人类髓系白血病最理想的动物模型。SCID小鼠是由于其scid所致。T、B淋巴细胞功能联合缺陷,这种小鼠能接受人类器官移植物。

【造模方法】

(1) SCID-hu小鼠:CB-17 scid/scid 繁殖的近交小鼠(SCID),6~8周龄时用抗生素处理。在无菌条件下,从19~23 妊娠周龄的胎儿取出股骨和胫骨,剪成5mm×5mm×l0mm的骨片,植入SCID小鼠皮下,并从每个胎儿供体制备胸腺细胞用于检测同种异体HLA。

(2) 白血病细胞注射:急性髓性白血病患者骨髓细胞(0.4~2) ×104个活细胞(常用冻存解冻后的细胞)悬浮于含10%胎牛血清的RPMI1640培养液20 d,用微注射器将细胞悬液直接注射人6~8周前植入SCID-hu小鼠的人胎骨片内。选择移植骨与白血病细胞的供体是HLA 同种异型,便于追踪人肋骨移植片中细胞的来源。白血病细胞的体内传代:将已生长有白血病细胞的骨移植片再制备细胞悬液,取(0.5~2)×106个活细胞,注入第2个SCID-hu受体小鼠的移植骨片内。处理小鼠MHC-I(主要组织相容性复合体I类)抗原的单抗,直接与染料荧光素异硫氰化物或藻红蛋白结合,用流式细胞仪将细胞分类并分析细胞来源。

胎骨植入后2~3周时,骨片内有坏死与纤维化,CFU-GM与BFU-E减少,未见造血中心;移植4~5周时,骨片内出现由淋巴系与未成熟的髓系细胞组成的造血中心;6~8周后,植入胎骨片结构与正常胎儿造造血骨髓类似,并能维持正常造血达20周。用MEM

-43(人类细胞抗原的特异抗体)与Ly5.1(小鼠血细胞的特异抗体)检测,植入骨片的细胞中人类细胞占70%以上,而小鼠细胞仅占5%~20%。胎儿骨片内的人类基质细胞可刺激人的造血干细胞的增殖与分化,以维持正常造血。将人的急性髓性白血病细胞注入SCID-hu小鼠的一块胎骨片内,4~6周后,胎儿骨片内的正常造血细胞被急性白血病细胞的增殖所取代,而且还选择性地转移到植入的其他胎骨片内。

【模型应用】

该模型是人类白血病细胞生长在小鼠体内的人类造血微环境中,因此能更精确地用来研究人类自血病发病机制与对新疗法的评价,是目前研究白血病的最佳动物模型。该模型的建立原理与方法也适用于其他白血病与恶性肿瘤动物模型的建立。但应注意植入小鼠的胎儿骨片与成人骨舱造血钉些不同。

4. 急性B 淋巴细胞白血病动物模型的建立

【造模机理】

急性白血病是儿童常见的血液系统肿瘤,急性淋巴细胞白血病(ALL ) 约占70% , 其中80%来自B 细胞系,N alm-6 是急性人B 淋巴细胞系白血病细胞株,在普通的RMPI-1640 培养

基中容易生长,繁殖快,恶性度高, 能引起弥散性疾病, 可移植入裸鼠或SC ID 小鼠。裸鼠T 淋巴细胞缺陷,而SC ID 小鼠T、B 淋巴细胞联合缺陷, 更容易移植成功, 但是价格昂贵。为此,本实验采用裸鼠建立白血病动物模型。

【造模方法】

①用无菌PBS 液将环磷酰胺浓度调整到10 mg/mL, 腹腔注射环磷酰胺2 mg/只, 连续注

射2 d; 24 h 后,收集处于对数生长期的N alm-6 细胞, 1 000 r/min 离心5 min 后, 悬浮于无菌PBS 中, 调整细胞密度至2. 5×107个/mL, 尾静脉注射5×106个/只(200 μL)

②每隔1~2 d 观察小鼠症状, 以后肢出现瘫痪为发病标准, 记录小鼠发病和死亡日期。

③待小鼠濒死时, 颈椎脱臼法将其处死, 立即取小鼠的肝、脾、肺、心脏、肾、肠、脑

组织、骨髓、胰腺、睾丸、卵巢等, 经10% 中性福尔马林固定脱水、透明、浸蜡、包埋, 制成石蜡切片, H-E 染色后在光镜下观察各个组织肿瘤细胞浸润情况。

图1 裸鼠B 系ALL 白血病动物模型

Fig.1 The nude mice model of B-ALL

肿瘤模型小鼠组织内有大量肿瘤细胞浸润(见箭头所示)

图3小鼠组织病理检查结果(×100 倍)

Fig.3The histopatho logical exam ination of each organ (×100)

【模型特点】

白血病小鼠的发病时间不仅与小鼠周龄有关, 也与注射的肿瘤细胞数目有密切关系, 但与雌雄关系不大。Gunther 用6 周龄的SCID 小鼠, 每只注射1×106个N alm-6 细胞, 平均32 d后肢行动迟缓, 39 d 瘫痪; U ckun 用6~7 周龄的雌性SCID 小鼠[ 5 ] , 每只注射1×106个N alm-6细胞, 有56% 的小鼠平均33 d 发生瘫痪, 39 d全部死亡, 两研究小鼠发病时间相似; Herrera用10~13 周龄的SCID 小鼠[ 6 ] , 注射5×106个N alm-6 细胞后平均36 d 发病。本研究采用5~6 周的裸鼠, 每只注射5×106个N alm-6 细胞, 平均20 d 发病, 模型建立成功率100% , 但是发病时间比上述报道早, 可能是由于使用的小鼠周龄小, 注射肿瘤细胞数目多, 进入小鼠体内后生长繁殖较快, 导致小鼠发病较早。

【模型应用】

2.人慢性粒细胞白血病动物模型的建立

【造模机理】

目前建立人慢性粒细胞白血病动物模型的方法主要有3 种,包括用慢性粒细胞白血病细胞种植免疫缺陷鼠(SCID 或NOD/SCID) 、用表达P210bcr/abl逆转录病毒载体转染小鼠骨髓细胞并移植入正常鼠体内和构建bcr/abl转基因鼠。

【造模方法】

免疫缺陷小鼠-人慢粒白血病模型:

2002 年Ramshaw 等发现在体外半固体培养基上用人GM-CSF 拮抗剂E21R 可抑制全部7 个CML 患者CML 细胞的克隆形成,继而他们采用人CML 细胞(1×108细胞/只) 分别输入SCID 鼠和人GM-CSF 转基因SCID 鼠体内,发现人CML 细胞在SCID 小鼠体内难以定植,而在转人GM-CSF 基因的SCID 小鼠体内6 周后CML 细胞数量可达到高峰,证明人CML 细胞在体内、体外生长均依赖人GM-CSF[7 ] 。Nicolini 等用表达人特异性的造血生长因子IL23、GM-CSF、SF 的逆转录病毒载体转染的小鼠骨髓细胞接种NOD/SCID 小鼠,324周后小鼠血清IL23、GM-CSF、SF 可达ng/ml 水平,将人造血干细胞或胎肝细胞移植到这些NOD/SCID 小鼠体内,和未转染造血生长因子的NOD/SCID 小鼠相比,发

现人髓系白细胞数明显增加,人造血干细胞明显向髓系方向分化, 而红系细胞和淋巴系细胞明显减少[8 ] 。由此可见,转人GM-CSF 基因的SCID 鼠或NOD/SCID 小鼠可用于制备较为理想的人CML 动物模型。

用表达P210bcrPabl 逆转录病毒载体转染小鼠骨髓细胞并移植正常鼠:Daley 等分离雌性BALB/c 小鼠的骨髓细胞,用表达bcr/abl 融合基因的逆转录病毒载体转染,筛选后注入到5 只6~12 周龄经致死剂量(900 cGy) 照射的同源雄性BALB/c 小鼠体内,小鼠出现CML 相关症状以及急性淋巴细胞性白血病[9 ]。

bcrPabl 转基因小鼠模型:Honda 等[18 ] 对P210bcr/abl转基因小鼠进行深入研究。他们克隆分析小鼠Tec 基因的启动子序列和功能,发现由Tec 启动子调控的基因仅特异性地表达在造血干细胞的细胞质中。他们用小鼠的Tec 基因的启动子序列( -1948 至+ 22) 代替以前所使用的MT 启动子作为调节序列,制备转基因载体。在所产生的87 只转基因鼠中,有84 只转基因小鼠首先出现粒细胞异常增生、高血小板血症,经一定时间后发生骨髓增殖综合征(MPD),和人CML 极为相似。其中只有两只转基因鼠在出生后即表现为急性白血病,但它们的子代经过一段潜伏期后表现骨髓增生综合征。这一研究表明选择恰当的启动子对构建CML 转基因鼠是十分重要的。

【模型特点】

【模型应用】

CML 动物模型的研究发展迅速,分子遗传学和分子生物学技术的进步使我们有可能制备出更加完善的CML 动物模型,用于我们对CML 发病机理的研究和有效治疗方法的探索。

六、出血性疾病动物模型

出血性疾病种类很多,根据参与止血机制的系统可分为血管因素的异常、血小板因素的异常、凝血系统的异常以及纤溶系统的异常。特发性血小板减少性紫癜(ITP),因血小板因素异常导致。获得性血友病A则因凝血系统的异常导致。目前,该两种疾病已有相应的动物模型,均为兔和小鼠。

1. 特发性血小板减少性紫斑(idiopathic thrombocytope nic purpura,ITP)兔、小鼠模型

【造模机理】

用含抗血小板抗体的血清注入实验动物.注人的抗血小板抗体与相应抗原发生反应,使动物体内血小板消耗而导致血小板数量减少.故又称为免疫性消耗性血小板减少症。

【造模方法】

ITP兔模型:采用新西兰白兔,雄雌均可,体重2~4kg;脉鼠,大于3月龄均可,雌雄不拘。

(1) 豚鼠抗兔血小板血清的(GP-APs)制备:用米巴比妥钠(30 mg/kg体重)从耳缘静脉注射麻醉免,按6:1(V/V)从免颈动脉取全血与酸性枸椽酸右旋糖(Acid citrate dextrose,ACD )混合,pH值4.5,经离心,分离血小板,并洗涤,用生理盐水稀释制成混悬液。用上述血小板混悬液(109血小板)注人豚鼠腹腔,此后每间隔1个月注射一次,连续2次,共注射3次(3×109个血小饭)。末次注射后的第6天,从脉鼠心脏穿刺取血,离心后取上层血清,随即分别用等量1:1(V/V)兔压紧红细胞和洗涤过的兔淋巴细胞各吸附血清一次,用生理盐水稀释,

即为豚鼠抗免血小板抗血清,分装后储存于-70℃冰箱待用、按ELISA法和放射免疫沉淀法检测抗血清效价。

(2)兔ITP模型的建立:

1)急性短期兔ITP模型:苯巴比妥钠麻醉兔,插入颈动脉套管后。耳缘静脉注射豚鼠抗兔血小板血清(根据抗血清效价与降血小板之间的量效关系,确定抗血清的注射量)。间隔15min,从颈动脉套管取全血注入装有EDTA的管内做血小板计数,在注射后的90 min,再从颈动脉套管取血,置于装有ACD的试管内,测定血小板结合的免疫球蛋白(platelet associated IgG,PA IgG)。

2)慢性持续性兔ITP模型:方法同上,于0、1、2、4、6、8 d分别从耳缘静脉注射脉鼠抗兔血小板血清(GP-APS)。在末次注射后分别在15 min和90 min取血做血小板汁数及检测PAIgG,GP-APS的注射量和次数可根据血小板计数的结果进行调整。

ITP小鼠模型:采用BALB/c小鼠,8周龄,体重18~22g,雌雄均可;豚鼠大干3月龄,雄雌不拘。

(1) 豚鼠抗小鼠血小板抗血清的制备:①BALB/c小鼠乙醚麻醉后,从心脏取全血置于EDTA-Na2抗凝管内,分离血小板并洗涤,用生理盐水稀释成混悬液;②取上述血小板混悬液,分别与等量完全福氏佐剂和不完全福氏佐剂混合成油包水状。制备抗原,取含福氏佐剂抗原于0周注射豚鼠足掌、背及腹部皮下至少4点;取含不完全福氏佐剂抗原,分别于1、2、4周注射于豚鼠足掌、背及腹部皮下,每次至少4点,第5周从豚鼠心脏取不抗凝全血,离心后取上层血清,即为豚鼠抗小鼠血小饭抗血清(GP-APS)。随后用BALB/c小鼠红细胞吸附至少两次,用生理盐水稀释成不同浓度的GP- APS。储存于-20℃冰箱待用。

参照ELISA法,可用国产冻干酶联A蛋白纯品代替碱性磷酸酶蛋白A酶标抗体,检测抗血清效价。

(2) ITP小鼠模型的建立

1)急性短期ITP模型:于BALB/c小鼠腹腔内注射抗血清(100μL),造成小鼠一过性血小板减少。

2) 慢性持续性ITP模型:于0、l、2、4、6、7 d分别于小鼠腹腔注射APS,每次100μL,造成小鼠慢性持续性血小板减少。

兔和小鼠免疫性血小板减少性紫癫的共同特征是:(1)抗血小板血清注入动物后,可引起血小板计数显著减少和PAIgG水平升高,二者呈负相关;(2)PAIgG升高水平与注入抗血小板血清的量以及血小板减少的严重性在一定范围内呈正相关,即注入的抗血清越多,PAIgG升高越多,血小板减少程度越严重;(3)血小板的寿命缩短;(4)伴有发热、紫癫及止血障碍等。这些特征与人类ITP的病人是相似的。其他方法如用ADP、马利兰、环磷酰胺、γ射线照射等均能引起血小板减少,PAIgG水平正常。因此采用免疫法建立的兔或小鼠的血小板减少模型优于其他方法,这对于人类ITP的发病机制的研究、抗血小板减少新药物的筛选更有意义。

2. 获得性血友病A动物模型:

【造模机理】

【造模方法】

获得性血友病A兔模型:Turecek等于90年末建立了该方法。输注获得性血友病A患者血浆入健康新西兰兔体内,测定注射血浆前30 min及注射血浆后30 min、60 min、90 min、120 min时间点兔血浆活化部分凝血活酶时间(aPTT),观察获得性血友病A患者体内FⅧ抑制物对兔血浆aPTT值的影响,以等量正常人血浆注入新西兰兔作为对照。

获得性血友病A小鼠模型:【模型特点】

【模型应用】

疼痛动物模型规范

疼痛实验动物模型 科研探索2007-04-25 23:11:36 阅读147 评论0 字号:大中小订阅 疼痛是机制非常复杂的神经活动。疼痛研究已经成为当前神经科学研究的重要课题之一。由于疼痛机制的复杂性,使得在患者身上研究与疼痛有关的神经机制成为不可能的事。因而,我们的研究需要相应的动物模型。本章介绍了在现代神经科学研究中常用的疼痛动物模型。在概要介绍了疼痛研究的意义及其现状之后,重点介绍了在生理痛研究和急性、慢性病理痛研究中所应用的动物模型。生理痛的模型即常用的动物伤害性感受阈测定法;急性病理痛的模型则主要是各种急性炎症模型模型;慢性病理痛的模型则包 括慢性炎症模型和慢性神经损伤模型。 前言 疼痛(pain)是人们一生中经常遇到的不愉快的感觉。它提供躯体受到威胁的警报信号,是生命不可缺少的一种特殊保护功能。另一方面,它又是各种疾病最常见的症状,也是当今困扰人类健康最严重的问题之一。近年来,仅在美国就有三至四千万人患有慢性痛。据估计,美国每年用于治疗慢性痛的费用约为400~600亿美元;澳大利亚每年用于治疗疼痛的费用占全部医疗费用的40%。随着医学的进步和人类生活水平的提高,烈性传染病逐渐得到控制,疼痛在人的身心痛苦和医疗费用消耗上的相对地位将越来越重要。 由于难以在人体对疼痛进行深入的机制研究,有必要建立疼痛的动物模型。但疼痛是是包括性质、强度和程度各不相同的多种感觉的复合,并往往与自主神经系统、运动反应、心理和情绪反应交织在一起,它既不是简单地与躯体某一部分的变化有关,也不是由神经系统某个单一的传导束、神经核和神经递质进行传递的,所以很难将某种客观指标与疼痛直接联系起来。因而,我们只能根据模型动物对伤害性刺激的 保护反应和保护性行为来推测它们的疼痛程度。 伤害性感受(nociception)和痛觉是两个有密切关系但又不相同的概念。前者是指中枢神经系统对由于伤害性感受器的激活而引起的传入信息的加工和反应,以提供组织损伤的信息;痛觉则是指上升到感觉水 平的疼痛感觉。两者之间有时并没有严格的相关性。 生理痛模型与常用的痛阈测定法 概述 为了能够对痛觉现象及其机制作深入细致的观察,特别是在中枢神经系统的形态学、细胞生物学和分子生物学水平研究痛觉机制,必须建立动物的痛觉模型。又由于痛觉是意识水平的感觉,我们无法确定动物是否具有痛觉,只能观察其对伤害性刺激的行为反应。因而在下文的描述中有时用伤害性感受阈 (nociceptive threshold)取代痛阈(pain threshold)。 正常情况下,疼痛是机体对外界伤害性刺激的感受,它是一种报警系统,提示实存的或潜在的组织损伤的可能性。如果这种伤害性刺激是可以回避的,那么痛觉就是一种具有完全的积极意义的感觉形式,称为生理痛。这种意义上的疼痛模型实际上就是对伤害性感受阈的测量。它是通过观察动物对伤害性温度 和机械刺激的逃避反应实现的。 如果动物遇到无法逃避的伤害性刺激,就会引起它的情绪反应,发出嘶叫声。这是需要高级神经中枢配合的反应,并且不受局部运动功能的影响。因而,在伤害性刺激下引起的嘶叫反应也可以作为伤害性 感受阈的测量指标。 热辐射-逃避法 这是最常见的伤害性感受阈测量方式。最常用的有热辐射-甩尾法、热辐射-甩头法和热辐射-抬足法。

呼吸系统疾病动物模型

呼吸系统疾病动物模型 (一)慢性支气管肺炎模型 常选用大鼠、豚鼠或猴吸入刺激性气体(如二氧化硫、氯、氨水、烟雾等)复制人类慢性气管炎。现发现猪粘膜下腺体与人类相似,且经常发生气管炎及肺炎,故认为是复制人类慢性气管炎较合适的动物。用去甲肾上腺素可以引起与人类相似的气管腺体肥大。 (二)肺气肿模型 给兔等动物气管内或静脉内注射一定量木瓜蛋白酶、菠罗蛋白酶(Bromelin)、败血酶(Alcalas)、胰蛋白酶(Trypsin)、致热溶解酶(Thermolysin),以及由脓性痰和白细胞分离出来的蛋白溶解酶等,可复制成实验性肺气肿。以木瓜蛋白酶形成的实验性肺气肿病变明显而且典型,或用瓜蛋白酶基础上再加用气管狭窄方法复制成肺气肿和肺心病模型,其优点是病因病变更接近于人。猴每天吸入一定深度的SO2和烟雾(烟草丝50g,持续2.5小时),一年后,可出现不同程度的肺气肿。这种模型比较符合人的临床发病规律,有利于进行肺气肿的病理生理及药物治疗研究。还可用1%三氯化铁水溶液1~3ml,自兔耳静脉注入,每周2~3次,可在短期内造成肺心病模型。 (三)肺水模肿型 用氧化氮吸入可造成大鼠和小鼠中毒性肺水肿,或用气管内注入50%葡萄糖液(家兔及狗分别为1及10ml)引起渗透性肺气肿。麻醉下用37~38℃生理盐水注入兔颈外静脉或股静脉使血液总量增加0.6~1倍(血液总量相当体重1/12),可形成稀血性多血症肺水肿。切断豚鼠、家兔、大鼠颈部两则迷走神经可引起肺水肿。家兔(1.5~2kg)耳静脉注入1:1000肾上腺素0.54~0.6毫克,可使动物发生肺水肿并在5~15分钟死亡,肺系数自4.1~5g/kg 增至6.3~12.5g/kg;5mg肾上腺素肌注,8分钟左右大鼠死亡,肺系数20g/kg,静脉注入10%氯仿(兔0.1ml/kg,狗0.5ml/kg)也可引起急性肺水肿。腹腔注入6%氯化铵水溶液可引

消化系统疾病动物模型

消化系统疾病动物模型 (一)胃肠疾病动物模型 1、急性胃炎动物模型 (1)酸制剂诱发急性胃炎模型:Wistar大鼠,雄性,300g,大鼠禁食24h,在清醒状态下,用下述试剂或物质灌胃:①水杨酸制剂(如20mmol/L阿司匹林或水杨酸溶液)按100mg/kg体重灌胃;②2ml10mmol/L的醋酸或2ml不同浓度的盐酸(1、10、100mmol/L); ③2ml同种动物胆汁或2mmol/L的牛磺胆酸;④2ml15%的乙醇。4h 后处死动物,剖检可见胃内发生急性弥漫性炎症改变。胃粘膜表面有浅表糜烂、出血,粘膜层内见中性粒细胞浸润。 (2)胆汁反流性胃炎模型:碱性肠液倒流入胃,刺激胃粘膜可引起炎症,即胆汁反流性胃炎。常见于原发性或继发性幽门功能紊乱或胃切除手术后。本法取上部小肠的碱性肠液注入已结扎幽门的同种大鼠胃内,使之对胃粘膜产生持续刺激,形成胃炎。 动物选取雄性Wistar大鼠,体重180~220g,制备上部小肠液,向胃内注入小肠液,2 ml/只(正常对照组注入2 ml生理盐水)。缝合腹壁,腹腔注射阿托品5 mg/kg体重,以抑制胃液分泌,利于胃粘膜损伤模型的形成。处死大鼠,开腹,结扎贲门,取出胃,沿胃大弯剪开。用滤纸吸干表面水分,立即称量胃重,以胃湿重/体重之比(胃系数)表示胃水肿程度。肉眼观察并计数整个胃粘膜出血点数,作为损伤指数。 模型组动物胃系数和损伤指数明显增加,肉眼观察模型组胃粘膜

充血、水肿,皱襞减少,颜色暗红,并有大量散在出血点。 2、慢性胃炎动物模型 (1)大鼠慢性萎缩性胃炎模型 酗酒、用药不当、饮食习惯不良、幽门螺杆菌感染、自身免疫等是此病的主要病因。组织病理学是评价造模成功的最主要指标,主要观察和测量胃粘膜厚度、粘膜肌层厚度、腺体数量、壁细胞数量、固有层炎细胞浸润程度和肠化生发生率等。 综合法一:胆汁(去氧胆酸钠)+热水+主动免疫 综合法二:去氧胆酸钠+热糊+主动免疫 综合法三:去氧胆酸钠+酒精+氨水+吲哚美锌 3、动物胃粘膜肠上皮化生模型 (1)X线胃局部照射诱发胃粘膜肠化生模型:选用5~8周龄的Wistar 或JCL/SD大鼠。大鼠麻醉后置于X线光束下,动物体用0.6cm厚的铅皮加以保护,铅皮中央正对胃区处留有直径1.8cm的小孔,经此孔进行X线照射,照射剂量每次5Gy,每日1次,共6次。 (2)X线照射和N-甲基-N'-硝基亚硝基胍(MNNG)联合诱发鼠胃粘膜肠化生模型:5周龄SD雄性大鼠,先用X线照射,每次0.5Gy,每日1次,共6次,8周后投给50ug/ml的MNNG溶液自由饮用4个月,观察至第15个月时,其肠化生发生率可达100%。 (3)烷基硝基亚硝基胍类诱发胃粘膜肠化生模型:随着烷基碳原子数的增加,致癌性依次减弱,但诱发肠化生的能力依次增强。其中丙基硝基亚硝基胍(PNNG)是目前诱发动物胃粘膜肠化生较为理想的药

常见心脑血管疾病的动物模型选择与建立

常见心脑血管疾病的动物模型选择与建立 学号:11311032 姓名:钱江平 班级:11中药(1)班 摘要:目的:探讨常见心脑血管疾病的动物模型及其建立。方法:通过查 阅资料,了解常见心脑血管疾病的类型,进而再通过查阅论文等,理出常见心 脑血管疾病模型的建立方法。结论:通过对各种心脑血管疾病的动物模型的研究,可以看出不同动物在面对不同心脑血管疾病是,他们各有优缺点。我们在 选择动物时,应具体考虑。 关键词:心脑血管疾病 动物模型 动物模型建立 我国老龄化的加快老年人心血管疾病日益突出其发病率和死亡率日趋升高,提高心血管疾病的防治水平刻不容缓"随着现代医学的快速发展心血管疾病的预防!诊断和治疗等方面都取得一定的进展。我国每年因心脑血管疾病而死亡的人数大约为260万,约占总死亡比例的45%。实验动物作为生命科学研究的基础和重要的支撑条件,广泛应用于临床医学和实验医学研究[2],通过建立实验动物模型,能为临床应用提供很多理论指导。 一、高血脂及动脉粥样硬化症动物模型 (一)概述 腹腔注射蛋黄乳液造成小鼠高血脂模型是一种适合于药物大面积初筛的高血脂 动物模型。通过在动物饲料中加入过量的胆固醇和脂肪,饲养一定时间后,它 的主动脉及冠状动脉处会逐渐形成粥样硬化斑块,并出现高血脂症。 高胆固醇和高脂饮食,加入少量胆酸盐,可增加胆固醇的吸收,如再加入甲状 腺抑制药--甲基硫氧嘧啶或丙基硫氧嘧啶可进一步加速病变的形成。 (二)方法: 1.小型猪: 猪在许多生物学指标上与人类非常相似,被认为是研究人类疾病最合适的实验动物模型,既经济实用,又克服了同种器官的短缺。如在比较医学中,科学家根据猪自身生理病理发生的过程研究人类衰老的机理,根据猪与人共同感染的疾病研究人的疾病在猪中的发生发展规律,从而为人类疾病的诊断、防治和治疗提供理论依据。 小型猪建高血脂模型,一般选用选用Gottigen系小型猪较为理想,用 1%~2%高脂食物饲喂6个月即可形成动脉粥样硬化病变。形成动脉粥样硬化 病变特点及分布都与人类近似。 2. 兔:

疾病动物模型(特选借鉴)

疾病动物模型 1复制方法和应用 动物疾病模型的复制,是用人为的方法,使动物在一定的致病因素(物理的、化学的、生物的)作用下,造成动物组织、器官或全身一定损害,出现某些类似人类疾病的功能、代谢、形态结构方面的变化或各种疾病,通过这种手段来研究人类疾病的发生、发展规律,为研究人类疾病的预防、治疗(包括新药物试用)提供理论依据。所以动物疾病模型的复制,在医学科学研究中占有十分重要的地位。 目前我国生物医学科学研究中,动物疾病模型主要用于三个方面:即实验生物学、实验病理学和实验治疗学(新药筛选亦属于实验治疗学范畴)。由于研究目的不同,对于疾病模型的要求也有所区别。如实验病理学,它着重于研究用某种特定方法复制出某些疾病。整个疾病复制过程,就是它的研究内容,目的是通过疾病的复制去探讨疾病的病因学和发病原。而实验治疗学则完全不同,疾病的复制仅是它研究的开始,因为它的主要目的是为了阐明在该病的发生发展过程中,某些治疗措施或药物的疗效如何。 诱发性动物模型的复制方法不外是用生物的、物理的、化学的和各种环境因子作用于动物而产生。 生物学因素包括细菌、病毒、寄生虫、细胞、生物毒素、激素等各种致病原,通过接种而使正常动物发生疾病。如接种细菌、病毒于敏感动物使其产生各种传染病。目前已知的150余种人畜共患病提供了极有意义的传染病材料。从流行病学、病理学或并发症等不同角度研究,首先要充分了解动物与人在疾病易感性和临床表现等方面的同异处。例如轮状病毒可引起婴儿急性坏死性肠类,犬感染轮状病毒后的表现只是亚临床的。然而严重威胁幼犬的肠道病毒是细小病毒,而人对细小病毒则并不易感。 物理因素是多方面的。例如在机械力作用下产生各种外伤性脑损伤、骨折等模型,气压变动复制高空病、潜水病;温度改变产生各种烧伤和冻伤;放射线照射可复制各型放射病,引起免疫功能抑制或诱发Spragae-Dawley系大鼠乳腺癌;闪光刺激诱发癫痫模型;噪音刺激引起听源性高血压及改变行为记忆功能等。复

造血系统疾病动物模型

第九节造血系统疾病动物模型 造血系统疾病(Disease of hematopoietic system),除了地中海贫血等少数疾病具有明确的病因以外,再盛赞该性贫血等大多数疾病都还没有明确的病因,造血系统疾病的动物模型,就成为研究造血系统疾病的发病机理、探索新型治疗技术和新药研究的基本工具。 一、缺铁性贫血动物模型 缺铁性贫血(iron deficiency anemia,IDA)是体内用来合成血红蛋白(HGB)的贮存铁缺乏,HGB合成减少而导致的小细胞低色素性贫血,主要发生于以下情况:(1)铁需求增加而摄入不足,见于饮食中缺铁的婴幼儿、青少年、孕妇和哺乳期妇女。(2)铁吸收不良,见于胃酸缺乏、小肠粘膜病变、肠道功能紊乱、胃空肠吻合术后以及服用抗酸和H2受体及抗剂等药物等情况。(3)铁丢失过多,见于反复多次小量失血,如钩虫病、月经量过多等。 IDA是一种多发性疾病,据报道,在多数发展中国家,约2/3的儿童和育龄妇女缺铁,其中1/3患IDA,因此,研究IDA的预防和治疗具有重要的意义。在这些研究中,缺铁性贫血的动物模型(Animal model of IDA),又是实施研究的基础工具。常见的IDA动物模型的构建技术如下: 实验动物:一般选用SD大鼠,4周龄,雌雄不拘,体重65g左右,HGB≥130g/L。 建模方法:低铁饲料加多次少量放血法。低铁饲料一般参照AOAC配方配制,采用EDTA 浸泡处理以去除饲料中的铁,饲料中的含铁量是诱导SD大鼠形成缺铁性贫血模型的关键,现有研究表明,饲喂含铁量<15.63mg/Kg的饲料35天,SD大鼠出现典型IDA表现,而饲喂含铁40.30mg/Kg的饲料SD大鼠出现缺铁,但并不表现贫血症状。建模时一般采用去离子水作为动物饮水,以排除饮水中铁离子的影响。少量多次放血主要用于模拟反复多次小量失血导致的铁丢失,还可以加速贫血的形成。放血一般在低铁饲料饲喂2周后进行,常用尾静脉放血法,1~1.5ml/次,2次/周。 模型指标:(1)HGB≤100g/L;(2)血象:红细胞体积较正常红细胞偏小,大小不一,中心淡染区扩大,MCV减小、MCHC降低;(3)血清铁(SI)降低,常小于10μmol/L,血清总铁结合力(TIBC)增高,常大于60μmol/L。 需要指出的是,以上模型不能用于铁吸收不良相关IDA的防治研究。根据具体的研究需要,也可以适当调整建模方法。 二、再生障碍性贫血动物模型 再生障碍性贫血(aplastic anemia),简称再障,系多种病因引起的造血系统退行性变,红骨髓总容量不断减少,黄骨髓不断增加,造血衰竭,以全血细胞减少为主要表现的一组综合征。再障的发病机制尚未完全阐明,目前存在四种假说:(1)“种子”学说,有证据表明,再障与患者造血干细胞存在某种内在缺陷有关。(2)“土壤”学说,有证据表明,再障与患者的造血微环境存在某种缺陷,对造血支持不良有关。(3)“虫子”学说,有证据表明,免疫反应、药物、病毒损伤造血干细胞可致再障发生。(4)“遗传”学说,有证据表明再障具有遗传易感性。 目前,再障的发病机制、预防和治疗都是有待深入研究的课题,这些研究都需要大量的

人类疾病动物模型(考试重点)

一、何谓人类疾病动物模型?它有哪些特点? 概念:人类疾病的动物模型(animal model of human disease) 是指各种医学科学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物。 特点:1.再现性好,可再现所要研究的人类疾病,动物疾病表现应与人类疾病相似。2.动物背景资料完整,生命周期满足实验需要。3.复制率高。4.专一性好,即一种方法只能复制出一种模型。 二、试述人类疾病动物模型设计的基本原则。 基本原则:1.相似性2.重复性3.可靠性4.适用性和可控性5.易行性和经济性。 三、人类疾病动物模型复制的影响因素有哪些? 影响因素:1.致模因素;2.动物因素;3.试验技术因;素4.环境和营养因素。 四、复制人类疾病动物模型应注意哪些事项? 1. 模型要尽可能再现所要求的人类疾病; 2. 所选用动物的实用价值; 3. 环境因素对动物模型的影响; 4. 不能盲目地使用近交系动物,以免导致不能控制的因素影响实验; 5. 动物进化的高级程度不意味着其器官和功能接近于人; 6. 正确评估人类疾病动物模型。 五、个人设计一种人类疾病动物模型的复制方案。 设计二乙基亚硝胺(DEN)诱发肝癌动物模型: 1.动物:SPF级雄性Wistar大鼠60只,体重为90-120g。60只大鼠随机分为模型组30只、对照组30只。 2.药物:乙二基亚硝胺(DEN); 3.方法:腹腔注射(50mg/kg,2次/周,连续4周,之后1次/周,至14周停止) 4.时间:14周成模。 5.模型建立:模型组:DEN腹腔注射(50mg/kg),2次/周,连续4周后改为DEN 腹腔注射(50mg/kg),1次/周,至14周停止;正常对照组:生理盐水腹腔注射(50mg/kg),2次/周,连续4周后改为生理盐水腹腔注射,1次/周,至14周停止。

常用疾病动物模型

常用疾病动物模型 丰核可以为广大客户提供各种疾病动物模型定制服务,同时提供相关疾病模型的药物敏感性实验分析服务。 客户只需要提供疾病模型的用途及建模方法的选择,我们会根据客户的具体要求量身定做各种动物模型服务。

4. 其他皮下肿瘤小鼠小鼠 或裸 鼠 同上,可采用人源肿瘤细胞,更 加贴近实际 12天 (八)心血管疾病模型 1. 动脉粥样硬化(高脂高胆固醇+维生素D喂养)兔高脂、高胆固醇饲喂兔造模,成 膜后血脂变化显著,为伴高血脂 症的动脉粥样硬化 4月血管组织病 理切片染色 2. 主动脉粥样硬化(高脂高胆固醇+主动脉球囊损伤)兔此模型用大球囊损伤加高脂饲 养方法成功建立兔主动脉粥样 硬化狭窄的动物模型,为相关基 础研究提供可靠模型。 2月动物实验模型病理切片展示 一、CCl4诱导的肝脏纤维化 简介:肝纤维化是肝细胞坏死或损伤后常见的反应,是诸多慢性肝脏疾病发展至肝硬化过程中的一个中间环节。肝纤维化的形成与坏死或炎症细胞释放的多种细胞因子或脂质过氧化产物密切相关。CCl4为一种选择性肝毒性药物,其进入机体后在肝活化成自由基,如三氯甲基自由基,后者可直接损伤质膜,启动脂质过氧化作用,破坏肝细胞的模型结构等,造成肝细胞变性坏死和肝纤维化的形成。通过CCl4复制肝纤维化动物模型通常以小鼠或大鼠为对象,染毒途径主要为灌胃、腹腔注射或皮下注射。 动物模型图. 经过3个月的CCl4注射造模,小鼠的肝脏在中央静脉区形成了比较明显的肝纤维化,中央静脉之间形成了纤维桥接。(Masson染色)

二、CXCL14诱导的急性肝损伤动物模型 简述:CCl4是最经典的药物性肝损伤造模毒素之一,其在肝主要被微粒体细胞色素P450氧化酶代,产生三氯甲烷自由基和三氯甲基过氧自由基,从而破坏细胞膜结构和功能的完整性,引起肝细胞膜的通透性增加,可溶性酶的大量渗出,最终导致肝细胞死亡,并引发肝脏衰竭。根据CCl4代和肝毒性机制可复制不同的肝损伤模型,其中给药剂量和给药方法是其技术关键。对于复制急性肝衰竭动物模型,往往采用大剂量一次性灌胃或腹腔注射给药。 图. (A) CCl4注射后0.5 d的HE染色表明CXCL14过表达增加了肝脏组织的嗜酸性变性面积(在照片中用虚线标记)(p < 0.05)。 (B) 1.5天组织样本的HE染色表明CXCL14过表达造成了比对照组更大面积的细胞坏死(p < 0.05)。 (C)同时还造成了中央静脉周围肝细胞中明显的脂肪滴积累。图中P和C分别表示动物模型的门静脉和中央静脉。KU指凯氏活性单位。 细胞凋亡检测结果TUNEL标记没有显示CXCL14免疫中和小鼠

疾病动物模型

疾病动物模型 1 复制方法和应用 动物疾病模型的复制,是用人为的方法,使动物在一定的致病因素(物理的、化学的、生物的)作用下,造成动物组织、器官或全身一定损害,出现某些类似人类疾病的功能、代谢、形态结构方面的变化或各种疾病,通过这种手段来研究人类疾病的发生、发展规律,为研究人类疾病的预防、治疗(包括新药物试用)提供理论依据。所以动物疾病模型的复制,在医学科学研究中占有十分重要的地位。 目前我国生物医学科学研究中,动物疾病模型主要用于三个方面:即实验生物学、实验病理学和实验治疗学(新药筛选亦属于实验治疗学范畴)。由于研究目的不同,对于疾病模型的要求也有所区别。如实验病理学,它着重于研究用某种特定方法复制出某些疾病。整个疾病复制过程,就是它的研究内容,目的是通过疾病的复制去探讨疾病的病因学和发病原。而实验治疗学则完全不同,疾病的复制仅是它研究的开始,因为它的主要目的是为了阐明在该病的发生发展过程中,某些治疗措施或药物的疗效如何。 诱发性动物模型的复制方法不外是用生物的、物理的、化学的和各种环境因子作用于动物而产生。 生物学因素包括细菌、病毒、寄生虫、细胞、生物毒素、激素等各种致病原,通过接种而使正常动物发生疾病。如接种细菌、病毒于敏感动物使其产生各种传染病。目前已知的150余种人畜共患病提供了极有意义的传染病材料。从流行病学、病理学或并发症等不同角度研究,首先要充分了解动物与人在疾病易感性和临床表现等方面的同异处。例如轮状病毒可引起婴儿急性坏死性肠类,犬感染轮状病毒后的表现只是亚临床的。然而严重威胁幼犬的肠道病毒是细小病毒,而人对细小病毒则并不易感。 物理因素是多方面的。例如在机械力作用下产生各种外伤性脑损伤、骨折等模型,气压变动复制高空病、潜水病;温度改变产生各种烧伤和冻伤;放射线照射可复制各型放射病,引起免疫功能抑制或诱发Spragae-Dawley系大鼠乳腺癌;闪光刺激诱发癫痫模型;噪音刺激引起听源性高血压及改变行为记忆功能等。复制各种模型时必须严格考虑不同对象应采用的不同的刺激强度、频率和作用时间,即按设计要求摸索有关实验条件。例如用扩张的气囊在颅内加压制作急性颅内压增高症动物模型时,应该按不同压力梯度通过几小时逐步加压,待脑的顺应性发生改变后才出现临床“脑缺血-脑水肿”的恶性循环。盲目加压会急速发生脑疝死亡,不可能复制出脑水肿对机体代偿和失代偿的病理生理过程,这样的模型会丧失或缺乏临床研究的价值。

人类疾病的动物模型

人类疾病的动物模型 信息来源:生命经纬更新时间:2004-12-21 1:27:00 第一节概念及意义 一、概念 人类疾病的动物模型(animal model of human disease) 是指各种医学科学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物。 动物疾病模型主要用于实验生理学、实验病理学和实验治疗学(包括新药筛选)研究。人类疾病的发展十分复杂,以人本身作为实验对象来深入探讨疾病发生机制,推动医药学的发展来之缓慢,临床积累的经验不仅在时间和空间上都存在局限性,而且许多实验在道义上和方法上也受到限制。而借助于动物模型的间接研究,可以有意识地改变那些在自然条件下不可能或不易排除的因素,以便更准确地观察模型的实验结果并与人类疾病进行比较研究,有助于更方便,更有效地认识人类疾病的发生发展规律,研究防治措施。 二、动物模型在生物医学中的意义 1. 可复制临床上一些疾病不常见,如放射病、毒气中毒、烈性传染病、外伤、肿瘤等。还有一些如遗传性、免疫性、代谢性和内分泌、血液等疾病,发生发展缓慢、潜伏期长,病程也长,可能几年或几十年,在人体很难进行3世代以上的连续观察。人们可有意选用动物种群中发病率高的动物,通过不同手段复制出各种模型,在人为设计的实验条件下反复观察和研究,甚至可进行几十世代的观察,同时也避免了人体实验造成的伤害。 2. 可按需要取样动物模型作为人类疾病的“复制品”,可按研究者的需要随时采集各种 样品或分批处死动物收集标本,以了解疾病全过程,这是临床难以办到的。 3. 可比性一般疾病多为零散发生,在同一时期内,很难获得一定数量的定性材料,而模型动物不仅在群体数量上容易得到满足,而且可以在方法学上严格控制实验条件,在对饲养条件及遗传、微生物、营养等因素严格控制的情况下,通过物理、化学或生物因素的作用,限制实验的可变因子,并排除研究过程中其它因素的影响,取得条件一致的、数量较大的模型材料,从而提高实验结果的可比性和重复性,使所得到的成果更准确更深入。 4. 有助于全面认识疾病的本质在临床上研究疾病的本质难免带有一定局限性。许多病原体除人以外也能引起多种动物的感染,其症状体征表现可能不完全相同。但是通过对人畜共患病的比较,则可以充分认识同一病原体给不同机体带来的各种危害,使研究工作上升到立体的水平来揭示某种疾病的本质。 因此,一个好的疾病模型应具有以下特点:①再现性好,应再现所要研究的人类疾病,动物疾病表现应与人类疾病相似。②动物背景资料完整,生命周期满足实验需要。③复制率高。④专一性好,即一种方法只能复制出一种模型。应该指出,任何一种动物模型都不能全部复制出人类疾病的所有表现,动物毕竟不是人体,模型实验只是一种间接性研究,只可能在一个局部或一个方面与人类疾病相似。所以,模型实验结论的正确性是相对的,最终还必

糖尿病动物模型

糖尿病动物模型糖尿病是一种终生的长期性的,以不能维持正常血糖稳态为特点的代谢性疾病。糖尿病分类繁多,但最主要的有 I 型糖尿病和 II 型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus , T2DM。目前认为II型糖尿病的基本机制是B细胞分泌胰岛素相对或绝对不足。动物模型被越来越多 地用于研究T2DM但是糖尿病动物模型众多,各有优劣。选择合适的动物模型对糖尿病研究至关重要。 在动物选择上 ,主要以哺乳动物为主 ,啮齿鼠类使用量最大 ,应用最广 , 主要用于药物筛选、病理改变等方面研究。家兔主要用于糖尿病性高脂血症等方面。近年来,小型猪产生兴趣,如Yucatan小型猪越来越受到重视 , 因为其消化系统的器官功能更接近人类 , 且具有自发性糖尿病倾向,只需单次注射四氧嘧啶200mg,常能诱发隐性遗传为显性遗传,发病 1 年内可产生眼底微血管增殖型改变等。 1.动物选择 主要以哺乳动物为主。啮齿鼠类使用量最大,应用最广;家兔主要用于糖尿病性高脂血症等方面的研究。近年来,如 Yucatan 小型猪因其与人类更加接近的消化系统而越来越受到重视,且小型猪有自发性糖尿病倾向。 2.几种常用的啮齿类动物模型 2.1. 肥胖模型 2.1.1. 瘦素相关基因改变诱导的动物模型 ob/ob

2.1.1.1. Lep 小鼠 背景为C57BL/6J,为位于6号染色体的Lepob等位基因突变形成自发 性的纯合子糖尿病小鼠。该小鼠从 4 周开始呈现出肥胖,之后体重 急速增加。出现肥胖后,该小鼠饮食过量,呈现高血糖、高胰岛素血 症、妊娠能力低下、代谢低下等特征。 db/db 2.1.1.2.Lep 小鼠 背景为 C57BLKS/J, 为位于 4号染色体的 Lerpdb 等位基因突变形 成自发性的纯合子糖尿病小鼠。该小鼠从 3-4 周开始呈现出肥胖体 征 . ,血胰岛素从 10-14 天开始增加,血糖值从 4-8 周开始急速增 加。呈现出多饮,多食,多尿的临床表现。血糖开始上升后,胰岛的 分泌胰岛素的B细胞消耗严重。这类小鼠 平均寿命约 10 个月,末梢神经系统,心血管系统,免疫系统,糖 尿病性肾病等多个系统均可观察到病理变化。 2.1.1. 3.Zucker 肥胖大鼠 /Zucker 肥胖糖尿病大鼠 由Merck M-strain 和sherman大鼠杂交而来的大鼠。其染色 体的 Lepr fa等位基因突变形成自发性的纯合子糖尿病大鼠。 4 周开 始呈现出肥胖, 10 周开始体重急速增加,多伴有多食。该大鼠还有 高脂血症、高胰岛素血症、高瘦素血症、妊娠能力低下代谢低下 等临床特征。该大鼠模型的脂肪细胞的数量和体积增加,限制食物 量也可以导致体重过度增加和过度的脂肪堆积。空腹时,血糖值一般 在正常范围内

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