克罗恩病动物模型的建立
基因治疗实验动物模型的建立方法与技巧

基因治疗实验动物模型的建立方法与技巧基因治疗是一种潜在的治疗方法,可以针对遗传性或获得性疾病进行基因修复或基因调控。
在研发这些治疗方法时,建立适合的实验动物模型非常重要。
实验动物模型能够模拟人类疾病的发展过程,为研究者提供了评估治疗效果和理解治疗机制的平台。
下面将介绍一些基因治疗实验动物模型的建立方法和技巧,希望能对您的研究工作有所帮助。
1.选择适当的动物模型在选择实验动物模型时,需要考虑疾病的发展机制和目标治疗的具体需求。
常用的实验动物包括小鼠、大鼠、猪和猴子等。
小鼠是最常用的实验动物,因为其遗传工具和疾病模型都非常丰富。
然而,对于某些疾病,如果小鼠模型无法很好地模拟人类疾病的特征,可以考虑使用其他更相似的动物模型。
2.选择合适的基因转导载体基因治疗通常涉及将期望的基因引入患者的细胞中。
在动物模型的建立过程中,选择合适的基因转导载体非常重要。
具体的选择因素包括负载量、转导效率和转导特异性等。
常见的基因转导载体包括腺相关病毒(Adeno-associated virus, AAV)和质粒等。
3.优化基因治疗向量的表达为了使基因能够在目标器官或组织中稳定表达,需要对基因治疗向量进行优化。
其中的关键因素包括启动子选择、副本数和转移效率等。
启动子的选择应考虑目标组织的特征和需求,而副本数的调控则可以通过调整基因治疗载体的浓度等方法实现。
此外,也可以通过改变基因治疗向量的结构来提高转移效率。
4.验证动物模型的可靠性在建立基因治疗实验动物模型之后,需要进行充分的验证以确保其可靠性。
验证的内容可以包括疾病模型的真实性、基因治疗载体的转导效率和基因表达的稳定性等。
通过这些验证步骤,可以确保使用的动物模型足够可靠并符合研究的目的。
5.监测治疗效果和安全性在进行基因治疗研究时,需要定期监测治疗效果和安全性。
治疗效果可以通过基因表达水平、病理学和生物学指标等进行评估。
而对治疗的安全性评估则包括体重变化、脏器组织损伤等方面。
(动物模型的建立与应用)疾病动物模型的复制

相应基因的功能。
基因替换动物:与某个生理现象相关的两个基因中,一个基因的 编码区被另一个基因的编码区所替代的工程化小鼠。
2015年8月24日 16
基因工程动物模型的特点
可按照研究目的进行设计和培育,其建立过程的本身
就可进行疾病机制的研究。 不但能从动物整体水平和组织器官水平上进行研究, 而且还可以深入到细胞水平和分子水平,为发病机制、药 物筛选和临床医学研究提供了比较理想的实验体系。 转基因动物技术克服了物种之间的生殖隔离,实现了 动物物种之间遗传物质的交换和重组。
leukemia virus)。
2015年8月24日
20
从动物到人类的外推 对动物实验结果不加批判地应用是危险的。在动物体内 无毒或无效的药物在人类体内可能有毒或有效,反之亦然。 人类在遗传上是高度变异的,同时伴随着文化、饮食和 环境的差异。很多实验动物在遗传变异性上与人类不同,尤 其对于药理学和毒理学模型可成为重要因素。
1. 1983 年由美国学者 Bosma 首先发现于 C.B-17近交系小 鼠, 位于16号染色体的scid的单个隐性突变基因所致。
2. 纯合 scid 基因导致编码免疫球蛋白重链( IgH )和T 细胞抗
原受体基因( TCR ) V-D-J 基因重排异常,抑制 B 细胞和 T 和 T 细胞前体的正常分化,造成T、B淋巴细胞自身不能分化成特 异性功能淋巴细胞, 循环中免疫球蛋白减少或缺损
生物学现象的一致性。例如,我们希望测试在一种动物中存在 的某个系统,将获得的知识外推到另一种动物,而模拟的目标 通常为人类。研究的焦点不是所用动物的情况,而是这一动物 生理学表现针对我们人类或其他动物种类的类推。因此,在这 种情况下称“人类模型”将会更正确。
疾病模型动物的制作及其在药物试验中的应用

疾病模型动物的制作及其在药物试验中的应用在现代医学中,药物试验是检验药物疗效的常用手段。
在药物试验前,需要建立相应的疾病模型动物,以验证药物的疗效和安全性。
本文将重点介绍疾病模型动物的制作方法和在药物试验中的应用。
一、疾病模型动物的制作方法疾病模型动物通常是指人类常见疾病的动物模型。
制作疾病模型动物需要经过以下几个步骤:1. 确定实验动物种类及数量制作疾病模型的第一步是确定实验动物种类及数量。
根据疾病特征和实验目的,选择合适的动物进行实验,比如小鼠、大鼠、狗、猴等。
2. 建立疾病模型根据疾病特点,选择相应的方法或药物,建立疾病模型。
例如,建立肝癌模型,可以通过给小鼠注射化学物质来诱发肝癌;建立帕金森病模型,可以通过给老鼠注射毒药来损伤其脑部神经元等。
3. 疾病模型动物的诊断和评估建立好疾病模型后,需要对动物进行诊断和评估,以确保疾病模型的可靠性。
诊断和评估指标可根据疾病特点选择,如对肝癌模型的评估可参考肝功能指标、肿瘤大小等。
二、疾病模型动物在药物试验中的应用疾病模型动物的制作是药物试验的前提,疾病模型动物也是药物试验必不可少的工具之一。
以下是疾病模型动物在药物试验中的应用。
1. 评估药物安全性药物试验的一个重要目的是评估药物的安全性。
疾病模型动物可以用来评估药物的安全性、毒性、耐受性等。
通过对疾病模型动物的生存率、体重变化等指标进行观察和检测,评估药物的安全性。
2. 评估药物疗效疾病模型动物在药物试验中的另一个重要应用是评估药物的疗效。
比如,对于癌症药物的评估,可以建立相应的癌症模型,观察药物对癌症细胞的抑制作用或减轻癌症症状的效果。
3. 帮助药物研发疾病模型动物可以帮助药物的研发过程。
药物的研发需要从药物药理学、药物代谢动力学等方面进行研究,这需要通过疾病模型动物进行试验,从而加快药物研发的进程。
4. 为临床试验做准备疾病模型动物还可以为临床试验做准备。
在进行药物临床试验前,需要进行大量的药物试验,其中不可避免地需要使用疾病模型动物。
克罗恩病动物模型的研究进展与应用

[ 2 O ] 周静 , 吴玲艳.注射用泮托拉唑 与碳酸氢 的配伍 禁忌 [ J ] . 中国误
诊学 杂 志 , 2 0 1 0, l O ( 8 ) : 1 8 6 5 .
[ 2 1 ] 樊晶晶. 泮托拉唑与盐酸赖氨酸氯化注射 液存 在配伍禁忌 [ J ] . 中 国民康医学 , 2 0 0 8 , 2 0 ( 6) : 5 9 5 . [ 2 2 ] 王晓岩.注射用泮托拉唑与注射用果糖二磷酸存在配伍禁忌 [ J ] .
亚型。前 者分 泌白细胞介素 ( I L )一2较 多。A r a n d a等将 C . B— l 7 小 鼠以弗 氏完全佐剂和卵清蛋 白预处理 1 周。将脾脏分离所 得的 C D 4+ C D 4 5 R B h i g h T细胞制 成悬液 。经 尾静脉 注入同 系重
黄 淑艺 , 黄小红. 注 射 用 泮 托 拉 唑 与 三 种 糖 类 注 射 液 存 在 配 伍 禁
病发生发展规律提 供依据 , 还 可 以为治疗疾 病和 开发研制 新药 提供合适的工具… 。克罗恩病 ( C D) 动物 模型 的建 立 已经 相对 成熟 , 为临床更好 的认 识和治疗 本病 提供 了方 便 。克罗 恩病是 肠粘膜上皮细胞对微生物抗原的异常免疫反应 引起的慢性肠 道 炎症 , 在易感宿 主甚至正常肠菌也可致 病 , 正常肠 腔内细菌产物 可 以启动肠道炎症并使之持久化 J 。人们制定 了多种动物模 型 对其进行研究 , 包括化学物诱导 、 基因敲除 、 转基 因 、 基 因缺陷 、 T 细胞移植 、 自然发生及 口服细菌 引起 的克罗恩病模 型 , 其 中化 学 物诱导 的免疫模型是 目前使用最多的 J 。
化学诱导的急性和慢性小鼠肠炎模型的构建—更新方案

化学诱导的急性和慢性小鼠肠炎模型的构建—更新方案化学诱导的急性和慢性小鼠肠炎模型的构建—更新方案订阅号APExBIO炎性肠病(IBDs)如克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)的特征是慢性腹泻和腹痛。
然而,随着时间的推移许多患者发生严重并发症,如组织纤维化,狭窄,瘘和结肠癌。
动物模型有助于了解IBDs 的免疫发病机制和新型治疗方案的设计。
在这里,作者Wirtz等介绍了其在2007年发布的关于2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS),恶唑酮(oxazolone)和硫酸葡聚糖钠(DSS)诱导的急性和慢性结肠炎模型的更新实验方案。
论文在线发表在《Nature Protocols》。
TNBS结肠炎。
在该模型中,通过直肠内给予半抗原物质TNBS和乙醇,在易感性小鼠品系中诱导结肠炎症。
乙醇是损害屏障功能,允许TNBS渗透肠壁的关键。
TNBS给药导致结肠或微生物蛋白衍生蛋白的半抗原化,随后导致TNP特异性CD4 + T细胞和抗体的产生。
由于该模型与高活性T细胞的增加相关,因此T细胞在TNBS结肠炎中具有关键的致病作用,该模型适用于确定发炎肠道中的CD4 + T细胞依赖性免疫。
先天性免疫机制也参与TNBS结肠炎的发展。
炎症过程的强度和长度在很大程度上取决于几个因素,例如小鼠的遗传背景以及当地动物设施中T细胞活化细菌菌株的存在与否。
因此,每个小鼠系和每个设施中TNBS给药的个体优化是必不可少的。
恶唑酮结肠炎。
恶唑酮是一种半抗原试剂,在小鼠内直肠给药后引起严重的结肠炎。
远端结肠粘膜和粘膜下层的急性炎症的特征在于嗜中性粒细胞,巨噬细胞和淋巴细胞的溃疡和固有层浸润。
虽然SJL / J和C57BL / 10小鼠是高度敏感的品系,但是C57BL / 6小鼠对恶唑酮结肠炎更具抗性,并且可能在直肠内给药之前需要皮下致敏步骤。
该模型已被用于研究肠道炎症期间的2型和9型相关免疫应答。
重要的是,较低剂量的恶唑酮也可能诱导混合的Th1 / Th2反应,在每种小鼠品系中,恶唑酮结肠炎需要单独的优化策略。
不同浓度三硝基苯磺酸和乙醇诱导的大鼠克罗恩病模型

Ya g S n ,W a g XY, ig S,Ya g X,S e g YH ,Ya n Jn n hn n X. C o n d s a ei asi d c d b i ee tc n e ta in f p b ih d i r h ie s r t u e yd f r n o c n r t so n n f o u l e n JCI a e ma i m x o u e t h n e n t n l s M h v x mu e p s r o t e i t r a i a o
水对 照组注入 等 量生理 盐水 , 常对 照组 不 予任何 处 理 。于 造 模 后 第 3 7 1 正 、 、 4和 2 1天分 批 处 死 大 鼠, 观察 各 时 间点结肠 大体 形态 改变 和组 织学 改变 。
结果 : 实验 3组大 鼠造模 后 1周 内主要表现 为肠壁 非连 续 性糜烂 、 坏死 及溃 疡 , 下见 大量 炎性 镜
有 增加 趋势 。为 了研 究本 病 的发病 机制 和治 疗 方
明 的 胃肠 道慢 性炎 性 肉芽 肿 性疾 病 , 由遗 传 因素 和 环境 因素 相互 作 用 所致 。该 病 在北 欧 及 北 美 常见 ,
法 , 宜 的动 物模 型不 可 或 缺 。 目前 常 用 的 C 动 适 D
中西 医 结 合 学 报 2 1 0 1年 1 第 9卷 第 1 1月 1期
J un l fC ieeItg aieMe in ,N v mb r 0 1 o ra o hn s ne rt dc e o e e 1 ,Vo. ,No 1 v i 2 19 .1
干细胞移植的实验动物模型建立与使用要点

干细胞移植的实验动物模型建立与使用要点干细胞移植是一种治疗多种疾病的潜在方法,它可以通过将干细胞注入受损组织来修复损伤。
为了更好地理解和研究干细胞移植的机制以及评估其安全性和有效性,建立和使用实验动物模型是至关重要的。
一、实验动物的选择在建立干细胞移植实验动物模型时,选择合适的动物模型对于研究结果的准确性和可靠性至关重要。
常用的实验动物模型包括小鼠、大鼠、豚鼠和猪等,选择合适的实验动物要考虑到其解剖结构、生理特点、易于操作以及代谢和免疫功能等方面的因素。
二、疾病模型的建立在建立干细胞移植实验动物模型时,需要首先建立相应的疾病模型,以模拟真实情况。
例如,对于研究心脏病,可以使用手术、药物或遗传方法诱发小鼠心肌梗死,然后再将干细胞移植到受损的心肌组织中,观察干细胞的移植效果。
三、干细胞来源的选择干细胞可以来源于胚胎、成体组织或诱导多能干细胞等。
在建立实验动物模型时,需要根据研究的目的和需要选择合适的干细胞来源。
例如,对于研究心脏病的治疗,可以选择胚胎干细胞或诱导多能干细胞,因为它们具有较高的分化潜能和生长能力。
四、干细胞移植方法的选择在建立干细胞移植实验动物模型时,需要选择适当的移植方法。
常用的干细胞移植方法包括直接注射、透明质酸凝胶支架、载体植入等。
选择合适的方法可以提高干细胞的存活率和定位效果,并减少损伤和排斥反应。
五、实验指标的评价与分析在使用干细胞移植实验动物模型时,需要明确评价和分析的实验指标,以评估移植干细胞的效果和潜在风险。
常用的实验指标包括病理学评分、器官功能检测、细胞命名和分子生物学分析等。
通过综合评估这些指标可以得出对干细胞移植效果的客观评价。
六、伦理和安全的考虑在进行干细胞移植实验动物模型时,需要考虑伦理和安全的问题。
研究人员应当遵守伦理委员会的管理规定,确保动物在实验过程中的福利和权益得到保障。
此外,要注意实验操作的安全性,避免疾病传播和实验中的意外伤害。
总结起来,干细胞移植的实验动物模型建立与使用是进行干细胞研究的重要环节。
如何构建一个疾病的动物模型?animalmodelofdisease

如何构建⼀个疾病的动物模型?animalmodelofdisease主流的研究模型(按⾼⼤上和难易程度排名):斑马鱼 Zebrafish细胞系 cell line⼩⿏模型 mouse in vivo model(病⼈)⼲细胞模型 (patient) iPSC-based model类器官 organoid model病⼈组织 primary cells不要因为⾃⼰是搞⽣信的,就对这些model⼀点都不在乎,这是你以后吃饭的家伙,实验⾥⾯花⾥胡哨的技能可以不会,但最基本的表型观察,以及取样测序必须会,后⾯的分析就是咱们的强项。
要根据⾃⼰的实⼒来判断使⽤什么模型纯新⼿(没有实验经验,只有⼀个学⽣)就⽤斑马鱼和细胞系,争取能⽤上⼩⿏模型,有条件也可以去搞病⼈的组织,那肯定要搞好医⽣的关系。
有3-5年经验的⽼⼿,就可以⽴⾜⼩⿏模型,争取上⼿⼲细胞和类器官模型,⾮常烧钱,需要充⾜的经费和专业⼈员的⽀持。
发育⽣物学和细胞⽣物学的疾病/功能研究的基本套路基本步骤:1. 找⼀个疾病,⽐如这⾥的CCHS,作⽤:1.联系实际,直接对接临床;2.疾病往往是某⼀些组件的功能有障碍,遗传疾病则可以直接把(基因-表型-组织/细胞)联系到⼀起,可以研究的就太多了,先是疾病对应的细胞的功能,以及其中重要分⼦的调控机制;2. 建⽴动物模型,开始研究,通常先看表型的差异,抗体染⾊看特定细胞的差异,以及其他核⼼功能的检测,确定细胞层⾯的表型;3. 深⼊分⼦机制的研究,⼀旦细胞级别的表型确定了,基因测序就可以上了,直接分析是哪些核⼼的调控因⼦在起作⽤,找到潜在的药物靶点;参考:2008 – PNAS - A human mutation in Phox2b causes lack of CO2 chemosensitivity, fatal central apnea, and specific loss of parafacial neurons【Phox2b Ala第⼀篇】animal model of CCHSTo produce an animal model of CCHS in which to study the anatomical and physiological basis of the disorder, we have introduced into the mouse the most frequent PHOX2B mutation found in CCHS.As with the human patients, the mutant pups do not respond to hypercapnia, and they die soon after birth from central apnea.They specifically lack a population of glutamatergic Phox2b-expressing neurons in the RTN/pFRG region.This result strongly supports an essential role of these cells in sensing CO2.In addition, the mutants have an irregular and slowed-down breathing pattern providing genetic evidence for the importance of theRTN/pFRG neurons for regular breathing at birth.这篇⽂章结构⾮常清晰和简单,是⾮常典型的疾病⽅向的发育⽣物学研究,如果测序⼀做,肯定可以发的更好。
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克罗恩病动物模型的建立
作者:李玥胡纯翼
来源:《大东方》2017年第07期
摘要:实验动物模型对于研究克罗恩病治疗方案起着重要作用。
目前常用的克罗恩病动物模型的建立方法主要有化学诱导炎症模型、免疫学模型和基因模型等。
关键词:溃疡性结肠炎,克罗恩病,动物模型
克罗恩病是一种胃肠道慢性肉芽肿性炎症[1],属于炎症性肠病的一种。
炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)包括慢性非特异性溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)和克罗恩病(Crohn’s disease, CD)。
约l0%的结肠炎尚不能分类[2],在诊断和治疗上均有尚未解决的难题,故需采用动物模型来帮助进行研究。
主要模型建立方法有化学诱导、基因工程、细胞移植和自发性动物模型。
本文就克罗恩病动物模型的建立作一综述。
一、化学法诱导的动物模型
(一)碘乙酰胺
碘乙酰胺是一种巯基化合物的阻滞剂。
在动物结肠内滴注巯基化合物的阻滞剂减少巯基化合物时,肠黏膜就会发生炎症性损伤,症状主要包括腹泻、体重减轻、结肠粘连扩张和黏膜损伤等。
这种模型常被用于研究吸烟对于结肠炎的影响,因为人们发现,尼古丁对UC有改善作用,对CD则会加重其症状[3]。
(二)吲哚美辛
吲哚美辛能够诱发啮齿类动物近似人类CD的结肠炎,并显示出剂量依赖性[4]。
将吲哚美辛用无水乙醇完全溶解,再用5%碳酸氢钠溶液稀释,与饲料一同给予未经禁食的动物即可。
该法的作用机制一般认为是抑制了前列腺素和前列环素的合成导致,加之肠道菌群促进了炎症的产生。
该模型的优点在于方便制备,对于急性慢性结肠炎都适用,缺点则是病变范围较小,仅集中于小肠中段,并不会累及回肠。
(三)乙酸
乙酸是一种有机酸,可对小肠上皮层造成特异性损伤,从而由肠内细菌感染发生炎症反应。
造模方法用硅胶软管向禁食大鼠肛门内8cm处注入1ml的乙酸(浓度4%~10%),然后用生理盐水冲洗2次。
这种模型可以模拟人类的急性肠炎,简便且成本较低,缺点在于自愈性强,不能满足IBD慢性、复发性的特点。
二、免疫法诱导的动物模型
(一)半抗原诱导
1、三硝基苯磺酸(TNBS)
TNBS是目前最常用的用来制作CD模型的半抗原物质,通常与乙醇合用。
向大鼠肠道内距肛门8cm处以100g/ml的量注入2%的TNBS(溶于50%乙醇中)后,倒提鼠尾l min。
造模后结肠可见充血水肿、溃疡形成,病变主要为远端结肠炎症浸润和组织损害区域萎缩,肠道纤维组织增生,肉芽组织形成。
该法简单易行,成本低廉,CD炎症的从急性到慢性的动态过程都可以体现,是一种较为理想的CD动物模型,可广泛用于对IBD的发病机制、病因探索和治疗方法的研究。
但不足之处在于急性期缺乏特定的特征性表现,且造模动物死亡率较高(约15%~40%)[5]。
此外,TNBS模型造成的病症与动物的种属也有关,故该模型所属疾病类型尚有争议。
2、噁唑酮(OXZ)
OXZ是一种半抗原物质,用作IBD模型的诱导剂是近几年新兴的一种手段。
免疫学研究发现,其发病机制是Th2细胞介导的体液免疫反应[6]。
大鼠颈背部皮肤剃毛(2cm×2cm),滴加5%噁唑酮致敏,5d后灌肠造模。
OXZ模型炎症反应迅速,病变部位主要集中于远端结肠,简单快速,重复性好。
但自愈期短,不适用于慢性复发性结肠炎症的研究。
(二)抗原诱导
1、胞壁酰二肽(MDP)
MDP是细菌细胞壁的主要成分,可作为诱发IBD的抗原物质。
将其等量混合于完全弗氏佐剂,在大鼠肛门至结肠远端10 cm的肠壁上随机选择6个不同部位,各注入0.1 ml,每1~2周1次,多次注射后即可造模成功。
肉芽肿形成后,多数动物产生了类似硬化性胆管炎的病变,这与人类CD所造成的并发症相似。
该模型可广泛用于研究CD的慢性病程。
三、基因工程动物模型
(一)基因敲除
基因敲除可以得到针对某一基因的缺陷型动物模型,以明确细胞因子和受体、淋巴细胞、抗原递呈细胞(APC)、肠上皮细胞和信号转导蛋白等在IBD免疫发病机制中的作用[7]。
与IBD的产生相关的基因包括IL-10、IL-2、Giα2和TNFα的3’-UTR等。
将这些基因敲除的小鼠由于不能控制正常肠道的免疫反应,将会产生结肠炎症,单核细胞浸润,结肠黏膜溃疡等近似
人类CD的症状。
基因敲除法虽可制作出较为理想的动物模型,但其正本高,技术要求难度大的特点也阻碍了它在研究上的广泛运用。
(二)转基因
使用转基因技术将目的基因转移至造模动物的胚胎细胞中,可在胚胎发育过程中的特定时间表达,或使致病基因稳定于特定的器官组织中,从而得到相关疾病动物模型。
目前主要有HLA-B27转基因小鼠模型、IL-7转基因小鼠模型、STAT-4转基因小鼠模型和单纯疱疹病毒酪氨酸激酶转基因小鼠模型。
转基因法的优缺点同基因敲除一样,模型效果好但成本和技术要求高是其用于广泛研究的桎梏。
四、细胞移植型动物模型
该法多选用严重联合免疫缺陷(severe combined immune deficiency,CID)小鼠,其病变特征近似于人类CD,发病机制则可能与Thl型免疫反应有关。
CD4+T细胞分为CD45RBhiT 细胞和CD45RBlowT细胞两个亚型,有研究报道肠系膜B淋巴细胞对CD4+CD45RBhiT细胞移植后的小鼠CD模型起保护作用[8]。
该模型主要用于研究肠道抗原在IBD发病中的作用机制。
五、小结
IBD动物模型的制作方法多种多样,其中针对CD的模型也有很多。
但目前尚未能完全揭示IBD的发病机制,因此没有动物模型可以完全复制人类UC或CD。
不过现有模型仍然给人们研究IBD提供了重要线索,给我们能够从多个不同角度探索提供了可行性,今后模型研究中必会出现为IBD提供有效治疗手段的方法。
(作者单位:天津药物研究院药业有限责任公司)。