一、动物模型相关文献荟萃分析
1. Pubmed收录的动物模型文献
以“animal model”为关键词,在Pubmed(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/)进行检索,2024年共发表16510篇文献,近一年主要分布在影响因子(IF)3-5、5-10分期刊(图1)。我们使用SCI文献追踪在线工具MedReading(https://www.medreading.cn/)分析了近一年发表的动物模型文献。文献内容主要集中在退行性疾病、meta分析、生物标志物、氧化压力、啮齿类动物等研究方向(图2)。
图1 2024年度Pubmed收录的“animal model”文献数及近一年文献IF分布
图2 “animal model”文献研究热词图
从文献发表期刊分布来看,动物模型相关文献主要发表在International Journal Of Molecular Sciences、Scientific Reports、Biomedicnes、Method in molecular biology、Nutrients、Plos One等杂志上(图3)。
图3 “animal model”文献发表期刊分布图
从文献发表机构分布来看,动物模型相关文献主要由美国加州大学、中国科学院、国立卫生研究院等机构完成(图4)。
图4 “animal model”文献发表机构分布图
从文献发表国家分布来看,动物模型相关文献主要由美国、中国、德国、伊朗、印度等国家完成(图5)。
图5 “animal model”文献发表国家分布图
2. 万方数据库收录的动物模型文献
以“动物模型”为关键词,在万方数据库(https://www.wanfangdata.com.cn/index.html?index=true)进行检索,2024年共发表1626篇期刊论文。使用万方数据库提供的文献检索结果分析工具,对2024年“动物模型”相关中文文献的关键词、作者、机构、学科等分析,结果见图6-10。
就文献发表关键词分布情况而言,相关的关键词包括网络药理学、动物实验、氧化应激、小鼠、分子对接等(图6)。
图6万方数据库中“动物模型”相关中文文献的关键词分布情况
就文献发表作者分布情况而言,发表动物模型相关文献最高的学者包括崔晓兰、
徐英莉、欧阳轶强、包蕾等(图7)。
图7 万方数据库中“动物模型”相关中文文献的作者分布情况
就文献发表单位分布情况而言,发表动物模型相关文献最多的单位包括中医药大学第一附属医院、北京中医药大学、河南中医药大学、湖南中医药大学、南京农业大学等(图8)。
图8 万方数据库中“动物模型”相关中文文献的单位分布情况
就文献发表学科分布情况而言,发表动物模型相关文献最多的学科包括医药卫生、农业科学、生物科学、工业技术等(图9)。
图9 万方数据库中“动物模型”相关中文文献的学科分布情况
就文献发表杂志分布情况而言,发表动物模型相关文献最多的杂志包括中国组织工程研究、中国畜牧杂志、中国兽医学报、中国实验动物学报等(图10)。
图10 万方数据库中“动物模型”相关中文文献的学科分布情况
二、2024.2-2024.6 PubMed数据库收录的动物模型相关文献
(一)研究进展
1. 昼夜节律功能障碍诱导NAFLD肝细胞癌研究
慢性昼夜节律紊乱会增加非酒精性脂肪肝(NAFLD)肝细胞癌(HCC)的风险,但其潜在机制和与HCC的相关性尚未确定。本研究旨在确定慢性昼夜节律失调是否会驱动人类肝细胞和HCC进展中与NAFLD相关的致癌作用。具有人源化肝脏的小鼠通过生物标志物、病理/组织学、遗传学、RNA测序、代谢组学和生物信息学,分析了该模型的临床相关性。在人源化小鼠模型中,昼夜节律功能障碍诱导葡萄糖不耐受、NAFLD相关的HCC,与饮食无关。坏死炎症性人源化肝脏和HCC中的转录组与人类非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、肝硬化和HCC的转录组极为相似。人类肝细胞和肿瘤转录物在非实质细胞和肿瘤间质中与小鼠转录物明显可区分,并在NASH中表现出代谢、炎症、血管生成和致癌信号的动态变化,在HCC中发展为肝细胞恶性转化和免疫抑制间质。代谢组学分析发现胆汁酸是在肝癌发生过程中的预后生物标志物,并对昼夜节律紊乱做出反应。具有人源化肝脏的小鼠为研究坏死炎症性肝脏环境和神经内分泌昼夜节律功能障碍提供了一个强大的临床前模型。
参考文献:Padilla J, Osman NM, Bissig-Choisat B, et al. Circadian dysfunction induces NAFLD-related human liver cancer in a mouse model. J Hepatol. 2024;80(2):282-292.
转化生长因子-β(TGFβ)在许多慢性疾病中驱动纤维化和疾病进展,但靶向这种表达广泛的细胞因子可能无法产生可行且安全的抗纤维化治疗。本研究试图在体外使用来自人类和小鼠的人肝星状细胞和巨噬细胞,以及肝、肾和肺纤维化的小鼠模型来确定抑制TGFβ信号传导的替代方法。我们证实了Mer酪氨酸激酶(MERTK)是TGFβ诱导的纤维化效应物,在小鼠模型的多个器官纤维化过程中上调。我们在代谢功能障碍相关脂肪肝(MAFLD)患者的肝活检样本中证实了这些发现。MERTK还诱导TGFβ表达并驱动TGFβ信号传导,从而形成促进细胞纤维化。在体外调节小鼠和人类细胞中的TGFβ信号传导。通过调节染色质可及性和RNA聚合酶II活性来增加调节纤维化基因的转录。在小鼠模型中,通过减少MERTK的表达来破坏促进纤维化的信号回路可以减少器官纤维化。这些数据表明,MERTK在调节器官纤维化中发挥作用,可能是治疗纤维化疾病的潜在靶点。
参考文献:Pan Z, El Sharkway R, Bayoumi A, et al. Inhibition of MERTK reduces organ fibrosis in mouse models of fibrotic disease. Sci Transl Med. 2024;16(741):eadj0133.
NASH以炎症和纤维化为特征,是HCC的主要病因。肝脏中的脂质组学分析表明,NASH患者的多不饱和磷脂酰胆碱(PC)水平降低,但PC在NASH发病机制中的作用尚未得到研究。溶血磷脂酰胆碱酰基转移酶3(LPCAT3)是一种产生多不饱和磷脂的磷脂(PL)重塑酶,是肝脏中PC含量的主要决定因素。本研究使用Lpcat3肝特异性敲除(LKO)小鼠检测了Lpcat3-缺乏对NASH的影响。对肝脏样本进行RNA测序、脂质组学和代谢组学研究。原代肝细胞和肝细胞系用于体外分析。我们发现LPCAT3在人NASH肝脏中被显著抑制,其表达与NAFLD活性评分和纤维化分期呈负相关。小鼠肝脏中Lpcat3的缺失导致自发和饮食诱导的NASH/HCC。从机制上讲,Lpcat3缺乏会导致线粒体稳态受损而增强活性氧的产生。增加了线粒体内膜PL饱和度,并提高了应激诱导的自噬,导致线粒体含量减少、碎片增加。此外,肝脏中Lpcat3的过表达可改善NASH的炎症和纤维化。
参考文献:Tian Y, Jellinek MJ, Mehta K, et al. Membrane phospholipid remodeling modulates nonalcoholic steatohepatitis progression by regulating mitochondrial homeostasis. Hepatology. 2024;79(4):882-897.
随着科学进步,维护伦理标准并将研究的潜在不利影响降至最低变得越来越重要。在这种情况下,3R原则的实施——替代、减少和完善——已成为促进动物使用伦理的一个突出框架。本研究将3R原理应用到骨折愈合研究,强调其在提高动物福利、科学有效性和社会信任方面的潜力。研究重点是体外、计算机模拟、离体和体内方法的改进,这些方法将取代、减少和改进肌肉骨骼、骨骼和骨折愈合研究中的动物实验。
参考文献:Anup A, Dieterich S, Oreffo ROC, et al. Embracing ethical research: Implementing the 3R principles into fracture healing research for sustainable scientific progress. J Orthop Res. 2024;42(3):568-577.
特发性肺纤维化(IPF)是一种进行性肺部瘢痕疾病,可迅速导致呼吸衰竭。迫切需要新的治疗方法。生物活性脂质鞘氨醇-1-磷酸(S1P)在IPF中增加,并促进促炎和促纤维化TGF-β信号传导。因此,降低肺S1P是IPF的一种潜在治疗策略。S1P被细胞内酶S1P裂解酶(SPL)降解。研究发现与野生型(WT)相比,具有错义SPL突变的敲除小鼠导致SPL活性降低、S1P增加、TGF-β信号增加、肺纤维化增加和损伤后死亡率更高。我们在小鼠中测试了腺相关病毒9(AAV9)介导的人SGPL1(AAV-SPL)过表达。与用生理盐水或仅用AAV治疗的对照组相比,用AAV-SPL静脉治疗增强了肺SPL活性,降低了肺内S1P水平,并减少了损伤诱导的纤维化。我们证实,在博来霉素诱导的肺损伤过程中,AAV-SPL治疗导致上皮和成纤维细胞区SPL的高表达。此外,AAV-SPL降低了肺中促纤维化细胞因子TNFα和IL1β以及成纤维细胞活化标志物的表达,如纤连蛋白(Fn1)、Tgfb1、Acta2和胶原基因。
参考文献:Bhattacharyya A, Khan R, Lee JY, et al. Gene therapy with AAV9-SGPL1 in an animal model of lung fibrosis. J Pathol. 2024;263(1):22-31.
6. 巨噬细胞在银屑病中的功能研究
银屑病是一种系统性自身免疫性/自身炎症性疾病,在已建立的小鼠模型中进行很好的研究。皮肤巨噬细胞分为表皮郎格汉斯细胞和真皮巨噬细胞,由于其能够不断改变表型并适应当前的微环境,因此参与先天免疫、适应性免疫的协调和组织稳态的维持。这两种巨噬细胞群体在银屑病中起着双重作用。在某些情况下,促炎激活的巨噬细胞和郎格汉斯细胞会引发银屑病,而在其他情况下,它们的抗炎刺激会改善疾病。这些特征使巨噬细胞成为现代治疗策略的候选。本研究总结了目前的研究成果,并指出了未来的研究方向,以更好地了解巨噬细胞在银屑病中的作用。
参考文献:Nazimek K, Bryniarski K. Macrophage Functions in Psoriasis: Lessons from Mouse Models. Int J Mol Sci. 2024;25(10):5306. .
7.野生小鼠与实验小鼠对鞭虫的适应性免疫研究
模式生物为了解免疫系统功能提供了窗口。然而,越来越多的证据表明,实验动物的免疫反应可能与野生动物的免疫应答有很大不同。暴露、环境挑战和生理状况都可能影响免疫反应。土壤传播蠕虫的慢性感染给人类、牲畜和野生动物带来了巨大的健康负担,治疗成功率有限。在实验小鼠中,Th1与Th2免疫极化是蠕虫感染的主要决定因素。本研究比较了对照和野生家鼠对土壤传播的鞭虫的抗原特异性免疫反应。与C57BL/6小鼠相比,携带慢性低水平感染的野生小鼠对Tricuris抗原的反应产生的细胞因子水平较低。野生小鼠效应/记忆CD4+T细胞反映了整个Th1/Th2谱的抗原特异性细胞因子变化。仅在老年野生小鼠中,局部Th1/Th2平衡与蠕虫负荷呈正相关。因此,尽管CD4+T辅助细胞反应和对鼠伤寒杆菌感染的抵抗力在实验和野生家鼠中是相似的,但存在类似于人类免疫反应的数量差异和年龄特异性效应。
参考文献:Mair I, Fenn J, Wolfenden A, et al. The adaptive immune response to Trichuris in wild versus laboratory mice: An established model system in context. PLoS Pathog. 2024;20(4):e1012119.
线粒体是代谢活动的中心,在氧化磷酸化(OXPHOS)转化ATP中发挥重要作用。哺乳动物线粒体基因组编码11个mRNA,13个OXPHOS蛋白以及2个rRNA和22个tRNA,促进它们在线粒体核糖体上的翻译。维持核心OXPHOS亚基需要调节线粒体能力以满足细胞需求,并将疏水的蛋白质正确插入线粒体内膜。线粒体翻译系统对于能量产生至关重要,缺陷会导致严重、表型多样的疾病,包括影响有丝分裂后组织的线粒体疾病。了解涉及线粒体翻译受损的病理学复杂机制是制定具体治疗方法的关键。近十年来,下一代测序、冷冻电子显微镜和多组学技术的进步揭示了线粒体蛋白质合成机制。利用基因组编辑工具生成了独特的模型,加速了我们对线粒体翻译及其生理重要性的理解。我们总结了由线粒体蛋白质合成缺陷引起的疾病小鼠模型,并讨论了它们对临床前研究和治疗的价值。
参考文献:Hughes LA, Rackham O, Filipovska A. Illuminating mitochondrial translation through mouse models. Hum Mol Genet. 2024;33(R1):R61-R79.
杜氏肌营养不良(DMD)是常见的X连锁疾病。由缺乏肌营养不良蛋白引起,肌营养不良蛋白是横纹肌中的一种关键结构蛋白。缺乏会导致炎症、纤维化和肌肉萎缩。患有DMD的患者横膈膜内发生进行性肌无力,会导致在生命的第二或第三个十年出现呼吸衰竭。最常见的DMD小鼠模型——mdx小鼠——不足以评估专门针对人类DMD基因序列的药物。因此,需研发一种携带外显子52缺失的hDMD基因的新型转基因小鼠(hDMDΔ52;mdx)。我们使用全身体积描记术、组织学和免疫组织化学对该模型呼吸功能和病理进行表征。6个月时,小鼠的最大呼吸、神经肌肉病理和整个横膈膜纤维化减少,在12个月时恶化。综上所述,小鼠表现出中度呼吸病理,可作为研究包括基因编辑在内的新型基因疗法对呼吸功能影响的模型。
参考文献:Roger AL, Biswas DD, Huston ML, et al. Respiratory characterization of a humanized Duchenne muscular dystrophy mouse model. Respir Physiol Neurobiol. Published online May 21, 2024.
多囊卵巢综合征(PCOS)与低度炎症有关,但尚不清楚作为PCOS标志物的高雄激素血症如何影响免疫系统。使用多囊卵巢综合征小鼠模型,证明高雄激素血症以特定方式影响生殖、代谢和免疫组织中的免疫细胞群。与雄激素受体拮抗剂联合治疗可以防止疾病恶化,通过雄激素受体激活介导。暴露于二氢睾酮(DHT)的小鼠子宫和内脏脂肪组织(VAT)中的嗜酸性粒细胞数量显著减少。雄激素暴露小鼠的子宫中自然杀伤(NK)细胞频率较高,IFN-γ和TNF-α水平升高,而VAT和脾脏中的NK细胞表现出较高表达水平的CD69,CD69是激活和组织驻留的标志。在DHT暴露的小鼠中也发现了子宫、卵巢和VAT中巨噬细胞的明显改变,这可能与该模型的PCOS样特征有关。事实上,暴露于雄激素的小鼠具有胰岛素抵抗能力。总之,研究表明,高雄激素血症会导致生殖器官和免疫细胞的组织特异性改变,对组织功能有相当大的影响,并导致与多囊卵巢综合征相关的生育能力降低。
参考文献:Torstensson S, Ascani A, Risal S, et al. Androgens Modulate the Immune Profile in a Mouse Model of Polycystic Ovary Syndrome. Adv Sci (Weinh). Published online May 20, 2024.
唐氏综合征(DS),也称为21三体,是与智力残疾相关的最常见染色体疾病。小鼠模型对机制和干预研究有很大价值。本研究的目的是研究DS小鼠模型Dp16中的星形胶质细胞异常。对一个月大的Dp16小鼠及其同窝仔制备脑切片,用抗GFAP或抗S100B抗体进行免疫染色,并以三维成像重建星形胶质细胞形态。在Dp16和WT小鼠的海马CA1区或皮层中,星形胶质细胞数量没有发现显著差异。然而,Dp16的平均星形胶质细胞体积显著大于WT,表明星形胶质细胞活化。单核RNA测序数据分析表明,WT和Dp16星形胶质细胞之间差异表达基因与突触组织和神经元投射有关。相反,体外培养的新生星形胶质细胞没有表现出显著的形态学变化。在用脂多糖处理后,Dp16星形胶质细胞中的炎症反应基因IFNβ的表达明显大于WT星形胶质细胞。我们的研究结果表明,在Dp16小鼠的早期,DS中星形胶质细胞的增加并不明显,而星形胶质细胞的激活显著,可能是由对炎症的反应而增加的。星形胶质细胞的炎症反应可能是治疗DS智力残疾的潜在靶点。
参考文献:Zhou Z, Bi Y, Zhi C, et al. Astroglial Activation Is Exacerbated in a Down Syndrome Mouse Model. Neuroscience. 2024;547:88-97.
RNA适体作为一种新的治疗方式受到易降性和免疫原性的限制。之前的一项研究中证明了合成含有短双链区的环状RNA(ds-cRNA)具有针对dsRNA活化蛋白激酶R(PKR)的最小免疫原性。这里我们测试了ds-cRNA在咪喹莫特诱导的银屑病小鼠模型中的治疗潜力。我们发现下游干扰素-α和dsRNA信号减轻,银屑病表型减弱。通过脂质纳米颗粒向脾脏递送ds-cRNA会减弱脾细胞中的PKR活性,导致表皮厚度减少。这些发现表明,ds-cRNA是一种很有前途的治疗方法,可以缓解PKR过度激活。
参考文献:Guo SK, Liu CX, Xu YF, et al. Therapeutic application of circular RNA aptamers in a mouse model of psoriasis. Nat Biotechnol. Published online April 23, 2024.
干扰素γ(IFNγ)对乙型肝炎病毒(HBV)的抗病毒活性已在体内外研究中得到证实。γ干扰素可以加速HBV核衣壳的衰变抑制HBV复制。在本研究中,我们发现将小鼠IFNγ(mIFNγ)表达质粒注射HBV流体动力学(HI)小鼠肝脏会导致HBV持续存在,血清中存在持续的HBsAg和HBeAg以及HBsAg阳性小鼠的百分比增加,而在HI早期阶段,血清中HBV DNA水平和肝脏中HBcAg的表达受到抑制。同时,我们发现使用mIFNγ后,HBcAb和HBsAb的产生都受到抑制。在使用mIFNγ之前,使用HBsAg表达质粒免疫的小鼠可以有效地抑制HBV。此外,当小鼠注射核心缺失HBV质粒时,mIFNγ显示出抗病毒作用并促进HBsAb的产生。这些结果表明,在HBV HI小鼠中使用mIFNγ,小鼠表现出HBcAg特异性免疫缺陷,阻碍了HBcAb和HBsAb的产生,最终使病毒持续存在。
参考文献:Song J, Sun X, Zhou Y, et al. Early application of IFNγ mediated the persistence of HBV in an HBV mouse model. Antiviral Res. 2024;225:105872..
ANKRD11(锚蛋白重复结构域11)是一种染色质调节因子,也是唯一与KBG综合征(一种罕见的神经发育障碍)相关的基因。之前的研究表明Ankrd11调节小鼠胚胎皮层神经。在这里,我们在KBG综合征小鼠模型和两名确诊患者中发现了一种新的嗅球表型。小鼠胚胎神经干细胞中Ankrd11的条件性敲除后导致小鼠出生后嗅球发育异常,嗅球减小。嗅球颗粒细胞层中的神经母细胞和神经元减少。出生后Ankrd11缺陷导致神经干细胞迁移、增殖和神经发生减少。最后,我们研究了两名临床KBG综合征患者,证明Ankrd11是一种新的嗅球发育和神经母细胞迁移调节因子。发现了一种与小鼠和人类ANKRD11扰动有关的KBG综合征的新临床症状。
参考文献:Goodkey K, Wischmeijer A, Perrin L, et al. Olfactory bulb anomalies in KBG syndrome mouse model and patients. BMC Med. 2024;22(1):158.
之前的研究表明当损伤后24小时后,通过鼻内或静脉注射给药时,微小RNA133b(miR133b)在损伤脊髓愈合中发挥的作用。虽然显示了脊髓损伤(SCI)后数小时内递送外源性miR133b的作用,但尚未完全研究脊髓损伤和内源性miR133b的动力学。在本研究中,我们检测了中度单侧挫伤小鼠中的miR133b。在损伤后30分钟至7天内,对小鼠实施安乐死,并从脊髓的不同区域、同侧和对侧前额叶运动皮层以及肺和脾脏收集组织样本。通过RT-qPCR测定miR133b的内源性水平。我们发现(a)miR133b水平变化仅限于损伤区域,相对于损伤部位,头侧和尾侧的变化非常有限(b)急性内源性变化主要与损伤部位相关(c)同侧和对侧对单侧的反应不同。结果表明,外源性miR133b的治疗窗口早于损伤后24小时开始,可能持续7天以上。
参考文献:Yu JYH, Chen TC, Danilov CA. MicroRNA-133b Dysregulation in a Mouse Model of Cervical Contusion Injury. Int J Mol Sci. 2024;25(5):3058.
16. 通过ATR-FTIR识别小鼠模型中的低温死亡研究
尸体的低温死亡(HD)鉴定非常困难,尤其是区别于其他原因造成的死亡。大量研究表明,棕色脂肪组织(BAT)在哺乳动物的体温调节中起关键作用。在本研究中,使用衰减全反射傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)将小鼠的BAT用于HD鉴别。采用Feeney DM改良小鼠HD模型获得BAT的红外光谱,采用主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和正交偏最小二乘判别法(OPLS-DA)建立判别模型。PLS-DA和OPLS-DA模型表现出显著的判别效果,在校准和验证中,HD识别的准确性接近100%。表明BAT可能是鉴定HD尸体的一种有效靶组织,也显示出ATR-FTIR在法医鉴定中的潜力。
参考文献:Chen T, Sun M, Li B, et al. Identifying hypothermia death in a mouse model by ATR-FTIR. Int J Legal Med. 2024;138(3):1179-1186.
目前,帕金森病(PD)没有有效的治疗方法,神经干细胞(NSCs)的再生治疗法被认为是最有前途的疗法。本研究旨在探讨神经干细胞对1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)诱导的食蟹猴PD模型神经元的保护作用及机制。此外,NSCs降低了PD食蟹猴脑脊液(CSF)中的17雌二醇(E2)水平,表明NSCs可以通过控制CSF中的雌激素水平来提供神经保护。此外,NSCs提高了增殖物激活受体γ共激活因子-1α(PGC-1a)、丝分裂融合蛋白2(MFN2)和视神经萎缩1(OPA1)的表达,这三个基因介导线粒体生成。此外,NSCs抑制MPTP引起的活性氧(ROS)以及线粒体自噬,从而保护多巴胺能神经元。总之,我们的研究结果表明,在MPTP诱导的PD食蟹猴模型中,NSCs可以保护多巴胺能和神经元细胞。可能归因于神经干细胞调节雌激素平衡、增加线粒体产生、限制氧化应激和线粒体自噬。这些发现增加了我们对NSC治疗机制的理解,并为进一步的临床治疗提供了线索。
参考文献:He Y, Li R, Yu Y, et al. Human neural stem cells promote mitochondrial genesis to alleviate neuronal damage in MPTP-induced cynomolgus monkey models. Neurochem Int. 2024;175:105700.
18. 特发性自闭症狨模型特异性突触重改变及催产素修饰研究
神经回路的依赖性和自主性改变被认为是自闭症谱系障碍(ASD)的病因,尽管尚不清楚由哪些突触特征造成。在这里,我们利用丙戊酸诱导的ASD狨猴模型,通过双光子显微镜研究了背内侧前额叶皮层上层锥体神经元和相邻轴突的簇状树突的结构动力学变化,该模型与特发性ASD具有共同分子特征。在狨中,树突棘翻转上调,棘成簇生成。局部轴突中的突触前发作,在模型狨中表现出超动态翻转,表明特异性、可塑性发生了变化。在模型狨中,鼻腔给予催产素可以减少集群脊柱的出现。聚集性脊柱生成增加,可能为某些突触前伴侣所特有,可作为一个潜在治疗靶点。
参考文献:Noguchi J, Watanabe S, Oga T, et al. Altered projection-specific synaptic remodeling and its modification by oxytocin in an idiopathic autism marmoset model. Commun Biol. 2024;7(1):642.
(二)模型研制
5/6肾切除术和腺嘌呤诱导的肾病小鼠模型已被广泛用于研究慢性肾脏病(CKD)相关的恶病质。这些CKD模型的一个共同缺点是相对于对照组的横断面性质的比较。我们在这里对两种模型中的身体成分和能量代谢进行了全面的纵向评估。发现体重减轻主要由食物摄入量的减少所驱动,这促进了瘦肉和脂肪质量的迅速丧失。在两种模型中,小鼠在手术后几天或当它们重新切换回标准饲料饮食时,体重和瘦体重都会恢复。肌肉力量和肌肉质量完全恢复,没有观察到恶病质的迹象。我们的数据表明,在这些常见的CKD模型中,肾衰竭和体重减轻的时间进程是不相关的。这些数据强调了需要重新考虑CKD中观察到的肌肉消耗的直接和间接机制。
参考文献:Lair, B., Lac, M., Frassin, L. et al. Common mouse models of chronic kidney disease are not associated with cachexia. Commun Biol 7, 346 (2024).
种植体周围炎是种植体最常见的并发症之一,但其发病机制尚未阐明。近年来,小鼠模型逐渐被用于种植体周围炎的研究。本研究总结诱导小鼠种植体周围炎的方法及其应用。我们分析了诱发种植体周围炎的各种方法及其在不同领域的应用。结果表明大多数研究人员都是通过丝结扎来诱发种植体周围炎。其他则通过以下方式诱发了种植体周围炎:PG灌胃和LPS注射。目前种植体周围炎小鼠模型的应用主要有以下几个方面:发病机制的研究和干预措施的探索、种植体周围炎与牙周炎的比较、全身性疾病与种植体周围炎的相互作用等。丝线结扎2-4周,PG灌胃6周和LPS注射6周均成功诱导小鼠种植体周围炎。小鼠具有基因编辑技术成熟、成本低、诱导种植体周围炎时间短等优点。在发病机制、非手术治疗以及与其他疾病的相互作用的研究中具有应用。然而,与大型动物相比,小鼠也有一些缺点限制了其应用。
参考文献:Zhang J, Tong Z, Chen L, et al. Development and applications of peri-implantitis mouse models. Oral Dis. Published online March 19, 2024.
成骨不全症 (OI) 是一种罕见的遗传性结缔组织疾病,导致骨骼脆弱,发病率约为 1:15,000。大约85%导致OI的致病性变异存在于I型胶原蛋白基因 COL1A1和COL1A2中,其余的致病性OI变异跨越至少20个位点,这些基因位点通常涉及I型胶原蛋白翻译后修饰、折叠和细胞内修饰运输以及基质掺入和矿化。除了是体内最丰富的胶原蛋白之外,I型胶原蛋白还是多个器官系统和组织中重要的结构和细胞外基质信号分子。因此,导致变异不仅会导致骨骼脆弱、骨矿物质密度(BMD)降低、脊柱后凸和身材矮小,还会导致听力丧失、牙本质发育不全、巩膜蓝灰色、心肺异常和肌无力。成骨不全症广泛的遗传和临床异质性需要多种小鼠模型,人们对非骨骼器官和组织受累的认识不断增强,被认为是一种I型胶原病。本研究概述最常使用的成骨不全症遗传和表型异质小鼠模型来表征几种骨骼外表现,证明导致疾病的变异(影响多个器官系统和组织)及其对整体健康的影响。
参考文献:Crawford TK, Lafaver BN, Phillips CL. Extra-Skeletal Manifestations in Osteogenesis Imperfecta Mouse Models. Calcif Tissue Int. Published online April 19, 2024.
4. 新型小鼠血小板输注模型
随着医学的进步,血小板输注不断增加。然而,目前尚不清楚血小板加工和储存时间如何影响体内功能。我们的研究开发了一种储存在小鼠血浆中的新型血小板输注模型,该模型符合适用于小鼠的FDA标准,并且输注的新鲜和储存的血小板在体内凝块中可检测。我们使用改良的方法制备储存在小鼠血浆中的血小板,保证了新鲜和储存,包括 pH 值、细胞计数、体外活性测量(包括活化和聚集)以及输血后恢复 (PTR)。最后,使用小鼠进行尾部横切测定,并通过共聚焦成像鉴定输注的血小板,具有可接受的血小板和白细胞计数,并且细菌污染呈阴性。储存1天具有可接受的pH值,血小板可被凝血酶和二磷酸腺苷激活,与凝血酶一致,具有可接受的PTR,并且在尾部横断后存在于受体血块中。我们使用改进的PRP收集方案开发了类似于人血小板单位的输血用小鼠血小板,最大储存时间为 1 天。提供了一个强大的工具来测试储存条件如何影响输注的血小板功能。
参考文献:Gordy D, Swayne T, Berry GJ, Thomas TA, Hudson KE, Stone EF. Characterization of a novel mouse platelet transfusion model. Vox Sang. Published online April 21, 2024.
5. 疱疹引起的急性肺损伤小鼠模型
烧伤(包括化学品引起的烧伤)可能会导致全身影响和急性肺损伤(ALI)。皮肤接触路易赛特(一种战争和化学烧伤剂)也会导致急性肺损伤。为了克服在实验室环境中对路易氏剂诱发的ALI进行直接研究的局限性,使用苯胂氧化物 (PAO)作为路易氏剂的替代物开发动物模型。由于缺乏模拟此类暴露影响的可靠动物模型,开发治疗此类损伤的有效疗法具有挑战性。我们证明,单次皮肤接触 PAO会导致肺泡毛细血管屏障破坏,支气管肺泡灌洗液(BALF)中蛋白质水平升高。暴露于PAO的动物的BALF上清液中高迁移率族1(一种损伤相关分子模式分子)水平增加。动脉血气测量显示pH值降低、PaCO2升高、动脉分压降低,表现出呼吸性酸中毒、高碳酸血症和低氧血症。白细胞介素 (IL)-6、CXCL-1、CXCL-2、CXCL-5、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子、CXCL-10、白血病抑制因子、瘦素、IL-18、CCL-2、CCL的蛋白质水平升高。此外,肺部血管内皮生长因子水平降低。使用FlexiVent评估肺功能显示压力-容量环下移,静态顺应性和吸气能力降低,呼吸弹性和组织弹性增加。这些变化与ALI表型一致。这些结果表明,皮肤PAO暴露会导致ALI,并且该模型可以用作研究起泡剂诱发的ALI。
参考文献:Zafar I, Manzoor S, Mariappan N, et al. A Murine Model of Vesicant-Induced Acute Lung Injury. J Pharmacol Exp Ther. 2024;388(2):568-575.
越来越多的证据表明小鼠和人类之间的物种差异会影响药物功效。在人类中,许多小分子药理活性会因细胞色素P450 (CYP)系统的活性而改变。人类在 CYP1A、CYP2C、CYP2D 和 CYP3A 亚家族中有8个基因,而小鼠CYP系统有34个基因。这些物种差异导致人类和小鼠药物代谢存在重大差异,小鼠的药物代谢速度比人类更快。PNAS的一项新研究表明,使用CYP系统人源化小鼠可以规避小鼠模型的局限性,并改善临床前药物发现向人类的转化。为了创建这个模型,研究人员将33只小鼠CYP基因以及Pxr和Car基因替换为人类CYP1A1、CYP1A2、CYP2C9、CYP2D6、CYP3A4、CYP3A7、PXR和CAR。小鼠的人源化减少了药物代谢的物种差异,可以使这种新模型在早期和临床前药物开发中使用。
参考文献:Le Bras A. Humanized mouse models of drug metabolism. Lab Anim (NY). 2024;53(4):87.
头颈鳞状细胞癌(HNSCC)的预后和生存率多年来无明显进展,并且HNSCC发病机制仍不完全清楚,迫切需要一种能够准确模拟头颈部鳞癌复杂微环境的理想动物模型。在所有用于临床前癌症研究的动物模型中,荷瘤小鼠模型因与人类高度相似而最为知名并被广泛使用。目前,HNSCC小鼠模型可大致分为化学诱导模型、基因工程小鼠模型(GEMM)和移植小鼠模型,每种模型都有其独特的优点和局限性。在化学诱导模型中,致癌物通过多步骤自发诱导肿瘤形成。该模型与人类致癌作用的相似性使其成为研究癌前病变的理想临床前模型。主要缺点是模型非常耗时,并且像人类癌症一样,病变的时间、位置和数量无法预测。 GEMM 涉及基因修饰的转基因和基因敲除小鼠,导致肿瘤微环境的恶性变化,包括与免疫系统的相互作用。然而,大多数HNSCC GEMM在转化为临床研究时表现出较低的肿瘤发生率。移植小鼠模型因其一致性、可用性和效性而在癌症研究中应用最广泛。
参考文献:Zhou J, Liu C, Amornphimoltham P, et al. Mouse Models for Head and Neck Squamous Cell Carcinoma. J Dent Res. 2024;103(6):585-595.
本研究旨在建立小鼠炎症和退行性髌腱损伤模型,有助于利用转基因在内的先进分子工具对髌腱病进行研究。将不同剂量的胶原酶(低剂量(LD)、中剂量(MD)、高剂量(HD))或盐水注射到小鼠髌腱上。注射后第1、2、4和8周,对肌腱进行组织学检查,并在第8周通过显微计算机断层扫描(microCT)成像进一步检查。通过免疫组织化学染色评估最佳剂量组和盐水组、步态模式和生物力学特性。注射胶原酶后,组织病理学评分呈剂量依赖性。观察到异位矿化并随着胶原酶剂量的增加而增加。选择LD组进行进一步分析。注射后IL-10、TNF-α和MMP-1的表达显着增加。与生理盐水组相比,LD组肢体指数(ΔLII)的变化显着高于伤前状态,而极限载荷、刚度、极限力显着降低。建立了类似肌腱病的小鼠髌腱损伤炎症退行性模型,肌腱组织病理学剂量依赖性增加、异位钙化、生物力学特性降低、疼痛相关步态发生变化。
参考文献:Lui PPY, Liang Z, Tan RM, Yung PSH. Establishment of a Mouse Degenerative Model of Patellar Tendinopathy with Upregulation of Inflammation. Int J Mol Sci. 2024;25(7):3847.
诱发性外阴痛是一种慢性疼痛,由多因素造成。基于人类疾病研究的复杂性使得有必要使用动物模型来丰富我们对外阴炎病理生理学的理解。本研究旨在对该研究领域中使用的各种动物模型进行详尽整合。在PubMed上进行检索,使用“外阴痛”、“慢性外阴疼痛”、“外阴痛诱导”和“外阴痛动物模型”等关键词确定相关研究。研究包含三种主要外阴炎动物模型:炎症诱导的、过敏和激素诱导的。此外,还鉴定了六种能够通过不同途径引发这种疾病的药物,包括导致神经过度、肥大细胞增殖、免疫细胞参与、炎症细胞因子和神经递质因素。系统概述了为研究诱发性外阴炎发病机制而研制的各种动物模型。了解这些模型对于预防措施研究、开发新的治疗方法和全面推进该领域研究至关重要。
参考文献:Nakhleh-Francis Y, Awad-Igbaria Y, Sakas R, et al. Exploring Localized Provoked Vulvodynia: Insights from Animal Model Research. Int J Mol Sci. 2024;25(8):4261.
产后出血(PPH)是全球发病率和死亡率的主要原因。PPH可以影响个人,无论风险因素如何,其发病率在高收入国家一直在增加。这种分娩并发症的高发病率和严重程度推动了对PPH患者的治疗和替代解决方案的研究;然而,由于缺乏一种常见的、公认的和经过充分验证的PPH动物模型,新治疗方法的发展受到限制。多种动物已被用于体内研究;然而,这些动物中每一种都与产后妇女的解剖学和生理学有很大不同,而且用于达到产后出血状态的方法也有很大不同。在这里,我们评估了文献中各种PPH动物模型,并提出了在体内研究中建模和替代方法。研究了当前的动物模型是如何成功或失败地模拟产后妇女的解剖和生理学,以及这可能如何影响治疗。为研究人员提供必要的研究信息,为PPH相关研究提供合适的动物模型,同时实现临床前动物模型研究中的改进、减少和替代(3Rs)原则。
参考文献:Hargett SE, Leslie EF, Chapa HO, Gaharwar AK. Animal models of postpartum hemorrhage. Lab Anim (NY). 2024;53(4):93-106.
狼疮性肾炎(LN)是系统性红斑狼疮(SLE)最严重的终末病理表现。研究增强了我们对LN免疫效应物和炎症途径的理解。然而,即使采用了最好治疗方法,增殖性LN完全缓解率仍低于50%。更深入地了解SLE进展中肾细胞对损伤的抵抗力或易感性,对于确定新的靶点,开发有效的长期疗法至关重要。由于LN的复杂性和异质性,加上临床研究局限性,使得直接在患者中研究这种疾病的病因具有挑战。因此,SLE驱动的肾炎的小鼠模型被用于剖析LN的细胞和遗传机制,确定治疗靶点,并筛选新的化合物。本研究整合了常用的自发和诱导型小鼠模型,这些模型为LN的发病机制和长期维持治疗提供了见解。
参考文献:Katikaneni D, Morel L, Scindia Y. Animal models of lupus nephritis: the past, present and a future outlook. Autoimmunity. 2024;57(1):2319203.
12. 小鼠腹膜癌模型
腹膜癌(PCa)是一种疾病转移阶段。原发性肿瘤(胃肠道或妇科恶性肿瘤)的恶性细胞侵入腹膜腔,最终扩散到腹膜表面。PCa的中位生存期不到6个月,预后不佳,只有少数肿瘤负担较低的患者才能接受治疗。因此,这种疾病的新的有效疗法的发现取决于可靠的动物模型。在此,我们研究了一种基于肿瘤细胞腹膜内(i.p.)给药生成同基因PCa小鼠模型的方法。该模型允许在卵巢和结肠直肠来源的PCa模型中跟踪癌症发展,监测小鼠体重变化、腹水发展和总体存活率。此外,表达荧光素酶的肿瘤细胞也可用于通过体内生物发光定量来评估腹腔注射后的肿瘤生长。建立可靠、易于监测和可重复的腹膜内同基因肿瘤模型是开发针对前列腺癌疗法的第一步。
参考文献:Arrizabalaga L, Di Trani CA, Risson A, et al. Peritoneal carcinomatosis in mouse models. Methods Cell Biol. 2024;185:67-78.
13.自身免疫性甲状腺炎动物模型
自身免疫性甲状腺炎(AIT),也称为桥本甲状腺炎(HT),是一种自身免疫性疾病,其特征是甲状腺特异性抗体滴度升高。AIT的发病率逐年增加,迫切一种适合的动物模型,更好地探索其发病机制和潜在治疗药物。由于缺乏对这种疾病的基础研究,诸如不同的建模方法和不同的成功率等问题使研究人员很难在短期内获得关于AIT的有效信息。本研究总结和分析了当前关于AIT的文献,并结合实际可操作来解释不同建模方法背后的选择和具体实验过程,以更好地全面了解自身免疫性甲状腺疾病。
参考文献:Liu K, Zhang P, Zhou L, Han L, Zhao L, Yu X. Research progress in the construction of animal models of autoimmune thyroiditis. Autoimmunity. 2024;57(1):2317190.
紧张型头痛(TTH)显著降低患者的生活质量,从而造成巨大的经济负担。动物模型是研究疾病机制和药物开发的重要工具。然而,到目前为止,很少有人关注TTH的动物模型和相关机制研究的整合。本研究讨论了目前TTH动物模型和相关的机制研究,以深入了解TTH的病理生理机制和治疗方法。构建TTH动物模型的主要方法是向颈部注射止痛药,如三磷酸腺苷、神经生长因子或高浓度盐溶液,以引发有害的颈部肌肉反应。该模型能够检查外周肌肉和中枢敏化之间的相互作用,对于理解TTH的病理生理学至关重要。基于该模型的机制研究已经研究了P2X受体拮抗剂、P2X7受体阻断剂、P2Y1受体激动剂2-MESADP、P2Y11受体拮抗剂MRS2179、一氧化氮合酶抑制剂和乙酰水杨酸的作用。尽管取得了显著进展,但目前的TTH模型仍有局限性,包括手术复杂性和无法复制慢性紧张型头痛。为了获得更全面的了解和开发更有效的治疗方法,未来的研究应侧重于简化手术流程,研究其他易感因素,并建立慢性TTH模型。
参考文献:Fu GJ, Wang LD, Chi XS, et al. Research Progress on the Experimental Model and Underlying Mechanistic Studies of Tension-Type Headaches. Curr Pain Headache Rep. 2024;28(5):439-451.
亨廷顿舞蹈症(HD)是一种遗传性神经退行性疾病,目前尚无有效的治疗方法。因此,研制适当的疾病模型对于研究疾病进展至关重要。HD的遗传机制涉及亨廷顿蛋白(HTT)基因中CAG重复序列的异常扩增,导致HTT蛋白中聚谷氨酰胺重复序列扩增。携带扩增的聚谷氨酰胺重复序列的突变在大脑中发生错误折叠并形成聚集体,从而导致特定大脑区域的选择性神经元损失。动物模型在阐明HD的发病机制和潜在治疗靶点方面发挥重要作用。由于啮齿类动物和体型较大的动物之间存在显著物种差异,人们致力于建立用于HD研究的大动物模型。这些模型对于推进新的治疗靶点的发现、增加有效的药物递送方法和改善治疗结果至关重要。在之前的研究中,我们已经探讨了利用大型动物模型,特别是猪的优势。在目前的研究中,我们对HD的大型动物模型进行了全面的整理,包括HD敲除(KI)猪的建立及其基因治疗的最新进展。我们还探索了大型动物模型在HD研究中的应用,重点是绵羊、非人灵长类动物(NHP)和猪。为这些大型动物模型在神经退行性疾病的研究和治疗中的应用提供有价值的见解。
参考文献:Han B, Liang W, Li XJ, Li S, Yan S, Tu Z. Large animal models for Huntington's disease research. Zool Res. 2024;45(2):275-283.
白癜风是一种慢性皮肤病,特征是色素沉着逐渐丧失,导致皮肤上出现白色或色素脱失斑块。白癜风的确切病因尚不完全清楚,尽管认为涉及遗传、自身免疫和环境因素。目前还没有明确的白癜风治疗方法,但有多种治疗方法可以帮助控制病情,并在特定情况下促进色素沉着。动物模型在理解白癜风复杂机制方面发挥着关键作用,为疾病进展以及潜在的治疗干预提供了有价值的见解。尽管诱导模型缺乏在自然模型中观察到的细微特征,但仅依靠单一动物模型可能无法完全了解白癜风的复杂发病机制。不同的动物模型在不同程度上模拟了人类白癜风发病机制的特定方面。本研究广泛探讨了白癜风研究中使用的系列动物模型,揭示了它们各自的优缺点及应用。
参考文献:Giri P, Desai D, Dwivedi M. Animal models unraveling the complexity of vitiligo pathogenesis. Autoimmun Rev. 2024;23(4):103515.
神经退行性疾病(NDs)是一种主要影响老年人的衰弱性神经疾病,包括阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、亨廷顿舞蹈症(HD)和肌萎缩侧索硬化症(ALS)。目前,没有可用的疗法可以延迟、停止或逆转NDs的病理进展。随着人口老龄化,NDs给公共卫生系统和家庭带来了巨大负担。动物模型是临床前研究了解疾病发病机制和测试潜在治疗方法的重要工具。非人类灵长类动物,如恒河猴、食蟹猴和疣猴,在系统发育、生理学、生物化学和行为学方面与人类最为相似。其中中枢神经系统结构和功能最为相似,这使得这些物种在神经科学研究中具有独特价值。最近,几种NDs转基因NHP模型的研制模拟了关键的病理学,并揭示了新的机制。本研究重点是NHP在NDs建模中的功效和获得的新的病理学,以及此类模型的挑战性及其后续分析的复杂性。
参考文献:Pan MT, Zhang H, Li XJ, Guo XY. Genetically modified non-human primate models for research on neurodegenerative diseases. Zool Res. 2024;45(2):263-274.
病理性心脏肥大是心血管疾病导致的常见后果,例如主动脉狭窄(AS)。众所周知,AS会增加左心室的压力负荷,引起心肌补偿反应,导致扩张和心力衰竭。在细胞水平上,心肌细胞显著增加,增殖能力在第一个发育阶段减弱,称为心肌细胞肥大。心肌细胞为了应对超负荷,其形态、核含量、能量代谢、细胞内稳态机制、收缩活性和细胞死亡机制都会发生变化。此外,心肌细胞生态位的改变,包括炎症、免疫浸润、纤维化和血管生成,促进了随后的病理性肥大。考虑到对病情和治疗的新需求,as唯一可用的治疗方案是在疾病晚期的手术干预,已经研制出最大程度上模拟人类疾病的大型动物模型。小型动物模型缺乏与人类相似的生理、细胞和分子机制。雪貂、兔、猫、犬科动物(狗)、绵羊和猪为阐明细胞和分子机制做出了贡献。本研究整合了每种模型的重要发现,从各角度总结了左心室肥大的病理生理学,以及目前模拟疾病的外科大型动物模型。
参考文献:Beslika E, Leite-Moreira A, De Windt LJ, da Costa Martins PA. Large animal models of pressure overload-induced cardiac left ventricular hypertrophy to study remodelling of the human heart with aortic stenosis. Cardiovasc Res. 2024;120(5):461-475.
杜氏肌营养不良(DMD)由X连锁DMD基因突变引起,导致肌营养不良蛋白缺失、进行性肌肉变性和心力衰竭。DMD突变的猪模型模拟了DMD的生化、临床和病理特征,与人类患者相比,疾病进程加快。基因编辑重新构建被破坏的DMD阅读框或递送携带完整DMD基因的人工染色体载体。此外,DMD猪在评价新的诊断模式方面发挥了重要作用,如用于无创监测疾病进展的多光谱光声断层扫描(MSOT)。因此,DMD猪有助于弥补细胞或啮齿动物模型的验证与患者临床研究之间的差距。
参考文献:Stirm M, Klymiuk N, Nagashima H, Kupatt C, Wolf E. Pig models for translational Duchenne muscular dystrophy research. Trends Mol Med. Published online May 14, 2024.
20. 小鼠大脑皮层神经祖细胞动力学随机模型
通过使用复合泊松过程的形式设计了小鼠大脑皮层胚胎神经发生的随机模型。该模型考虑了不同祖细胞类型和神经元动力学。分析了每种类型的细胞数期望值和方差,并进行数值模拟。研究了细胞类型之间的随机转换率和细胞分裂周期。该模型不仅可以预测神经元数量,还可以预测神经元在皮层深层和上层的空间分布,模型输出数据与实验数据一致。
参考文献:Clément F, Olayé J. A stochastic model for neural progenitor dynamics in the mouse cerebral cortex. Math Biosci. 2024;372:109185.
三、2024.2-2024.6万方收录的动物模型相关文献
(一)研究进展
1. 铁死亡对压疮的调控机制:生物信息学分析及实验结果验证
铁死亡介导的缺血再灌注损伤对压疮的发生发展起重要作用,可能存在压疮相关的铁死亡生物标志物,但其机制尚未阐明. 目的:通过生物信息学手段探讨压疮的分子机制,寻找压疮过程中铁死亡相关差异基因,为其临床治疗提供新的视角. 方法:使用GEO数据库和FerrDb数据库下载数据集并进行预处理.对单细胞转录组测序数据进行聚类和占比分析、代谢活性和拟时序分析、细胞通讯分析、铁死亡基因集细胞识别和富集分析,确定铁死亡差异基因,并通过动物实验进一步验证.将20只 SD 大鼠随机分为正常组和模型组,每组10只.正常组大鼠不进行任何处理,模型组大鼠采用缺血再灌注循环周期模式制备压疮大鼠模型,采用荧光定量 PCR和免疫印迹检测压疮大鼠创面组织内差异表达基因和蛋白的变化. 结果与结论:①单细胞转录组测序数据聚类划分为6种细胞类型,压疮组2型和3型角质形成细胞占比较高.②不同细胞亚群之间具有明显的代谢异质性和演变轨迹.③2型和3型角质形成细胞在细胞通讯中作用最强,2型角质形成细胞配体-受体强度最佳.④2型角质形成细胞铁死亡得分较高,有显著上调或下调的差异基因,并得到27个GO富集条目、20个KEGG 富集条目和24个铁死亡相关差异基因,以谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathione peroxidase 4,GPX4)和长链酯酰辅酶A合成酶4(acyl-CoA synthetase long chain family member 4,ACSL4)为主.⑤动物实验验证了与正常组相比,模型组大鼠铁死亡抑制蛋白GPX4表达下调,铁死亡促进蛋白ACSL4表达上调.上述结果证实,压疮组织中存在铁死亡,GPX4和ACSL4为调控压疮组织中铁死亡的重要基因。
参考文献:唐路路,潘晓佳,赖英桃,等. 铁死亡对压疮的调控机制:生物信息学分析及实验结果验证[J]. 中国组织工程研究,2024,28(35):5656-5661.
2.尼古丁对鱼藤酮诱导帕金森病小鼠模型的神经保护作用机制
研究发现尼古丁可以激活脑部的多巴胺系统,减缓帕金森病的发展,但具体机制尚不明确,目前缺乏对帕金森病动物模型神经保护作用的机制研究. 目的:探讨尼古丁对鱼藤酮诱导帕金森病小鼠的神经保护作用机制. 方法:将28只C57BL/6小鼠随机分为溶剂组、鱼藤酮组、自噬激动剂+鱼藤酮组和尼古丁+鱼藤酮组,每组7只,利用鱼藤酮诱导C57BL/6小鼠多巴胺能神经损害,在造模前给予自噬激动剂(雷帕霉素)或尼古丁,干预结束后进行旷场实验观察小鼠空间探索功能;采用Western blot和Q-PCR检测黑质中α-突触核蛋白的表达,自噬相关因子Beclin-1、P62的表达以及凋亡相关因子Bax、Bcl-2和Cleaved-caspase-3的表达;透射电镜观察黑质中线粒体、自噬小体和脂褐素沉积情况;尼氏染色观察神经元的存活情况;免疫荧光和免疫组化染色观察黑质中酪氨酸羟化酶的表达. 结果与结论:①旷场实验显示,与溶剂组相比,鱼藤酮组小鼠表现出运动距离、平均速度和运动时间均减少;与鱼藤酮组相比,尼古丁+鱼藤酮组和自噬激动剂+鱼藤酮组小鼠运动距离、平均速度和运动时间均增加(P<0.05).②免疫荧光和免疫组化结果显示,与溶剂组相比,鱼藤酮组酪氨酸羟化酶平均荧光强度和平均吸光度值减小;与鱼藤酮组相比,尼古丁+鱼藤酮组和自噬激动剂+鱼藤酮组酪氨酸羟化酶平均荧光强度和平均吸光度值增加.③Western blot和Q-PCR结果显示,与溶剂组相比,鱼藤酮组α-突触核蛋白、P62表达升高,Beclin-1表达减少(P<0.05);与鱼藤酮组相比,尼古丁+鱼藤酮组和自噬激动剂+鱼藤酮组α-突触核蛋白、P62表达减少,Beclin-1表达增多(P<0.05).与溶剂组相比,鱼藤酮组Bax、Cleaved-caspase-3表达增多,Bcl-2表达减少(P<0.05);与鱼藤酮组相比,尼古丁+鱼藤酮组和自噬激动剂+鱼藤酮组Bax、Cleaved-caspase-3表达减少,Bcl-2 表达增多(P<0.05).结果提示,尼古丁可能是通过改善自噬功能障碍和减少细胞凋亡,对鱼藤酮诱导的帕金森病小鼠模型产生多巴胺能神经保护作用。
参考文献:张歆悦,祝柳慧,何雨,等. 尼古丁对鱼藤酮诱导帕金森病小鼠模型的神经保护作用机制[J]. 中国组织工程研究,2024,28(35):5612-5617.
3. 三种急性胰腺炎大鼠模型的制备及特点比较
建立稳定可靠的急性胰腺炎动物模型对于了解其发病机制、病理生理学特点及临床用药具有重大意义.国内外研究表明,雨蛙素、L-精氨酸、牛磺胆酸钠均能诱导急性胰腺炎,但是其病理生理学特点、模型特点变化规律尚不明确. 目的:采用雨蛙素、L-精氨酸、牛磺胆酸钠制备大鼠急性胰腺炎模型,观察不同时段模型特点变化规律. 方法:96只健康雄性SD大鼠随机分为正常组、雨蛙素组、L-精氨组、牛磺胆酸组,每组24只,每组内分为12,24,48 h 3个亚组,每个亚组8只.正常组不做处理,其余3组制备急性胰腺炎模型:雨蛙素组采用雨蛙素6次腹腔注射,间隔1 h;L-精氨酸组采用L-精氨酸2次腹腔注射,间隔1 h;牛磺胆酸钠采用胆胰管逆行注射牛磺胆酸钠诱导急性胰腺炎模型.考察各组大鼠存活率、胰腺大体形态、胰腺脏器指数、淀粉酶、脂肪酶、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、尿素氮、肌酐水平,苏木精-伊红染色观察胰腺组织病理特征并进行胰腺损伤评分,评估大鼠不同时段模型特点变化规律. 结果与结论:①雨蛙素组大鼠总存活率100%,L-精氨酸组为88%,牛磺胆酸钠组为96%;②各组模型大鼠胰腺脏器指数均有所升高;雨蛙素组大体观察可见胰腺水肿、分叶模糊、疏松;L-精氨酸组胰腺腺体增大增厚并伴有点片状出血;牛磺胆酸钠胰腺组织出现不同程度充血水肿伴散在点片状出血坏死;③各组模型组大鼠血清谷丙转氨酶、谷草转氨酶、尿素氮、肌酐水平与淀粉酶、脂肪酶水平变化一致,雨蛙素组可能在12 h达到峰值(P<0.05),随后呈下降趋势;L-精氨酸24 h达到最高峰(P<0.05),48 h明显下降;牛磺胆酸钠组血清淀粉酶、脂肪酶在12 h维持在较高水平并且有缓慢下降的趋势(P<0.05);④与正常组相比,光镜下观察雨蛙素组胰腺腺泡轻度水肿,小叶间隙增宽,炎性细胞较多;L-精氨酸组小叶间隙增宽,大量炎性细胞浸润,片状坏死点;牛磺胆酸钠组胰腺水肿明显,结构紊乱,出现大量坏死灶及炎性细胞浸润;⑤与正常组相比,3种模型诱导急性胰腺炎胰腺病理评分在各个时间点差异均有显著性意义(P<0.05),且同组随着时间的推移病理评分增加,说明胰腺组织损害逐渐加重;同一时间不同模型组相比,病理评分存在差异,且以牛磺胆酸钠组病理评分最高,L-精氨酸组次之,雨蛙素组最低;⑥结果提示,在相同时间点分析3种模型,病情最重的是牛磺胆酸钠组,以胰腺的出血坏死为主要特征;其次是L-精氨酸组,以坏死为主要特征,病情最轻为雨蛙素组,以水肿为主要特征;雨蛙素和L-精氨酸组血清生化指标在48 h有所好转,提示这两种模型可能有自愈倾向属于自限性病程;牛磺胆酸钠组血清生化指标在12 h后缓慢下降,因此认为在48 h后或者更长时间内牛磺胆酸钠组胰腺的损伤可能不会有所缓解。参考文献:牛小龙,陈佳靓,郑华群,等. 三种急性胰腺炎大鼠模型的制备及特点比较[J]. 中国组织工程研究,2024,28(34):5480-5486.
4. 低强度脉冲超声对大鼠急性肌腱损伤早期血管生成的影响及机制
越来越多研究表明,低强度脉冲超声可以促进急性肌腱损伤的愈合,但其具体机制尚不清楚. 目的:观察低强度脉冲超声对急性肌腱损伤后早期血管生成的影响,并检测与血管内皮生长因子相关信号通路的调控关系,进而揭示其潜在作用机制. 方法:8-12周龄SPF级雄性SD大鼠局部注射Ⅰ型胶原酶3 d建立急性跟腱损伤动物模型,随机分为超声组和对照组.超声组每日使用有效辐射面积为1 cm2的超声小探头垂直于跟腱部位进行低强度脉冲超声治疗,对照组不干预.治疗2周后进行超声影像学检查,观察肌腱早期愈合情况;治疗1,2周后行苏木精-伊红染色和CD31免疫组织化学染色观察组织血管数量变化,Western blot和qRT-PCR检测跟腱组织中血管内皮生长因子相关信号通路分子的表达. 结果与结论:①灰阶超声显示:超声组较对照组跟腱更为连续,回声强度更低且较为均匀,肌腱厚度明显降低(P<0.05);②苏木精-伊红染色和CD31免疫组织化学结果一致显示:治疗2周后,超声组的新生血管数量明显较同期对照组增多(P<0.05);③Western blot和qRT-PCR结果显示:治疗2周后超声组跟腱中血管内皮生长因子、Yes相关蛋白、血管生成素2、富含半胱氨酸的血管生成素诱导物61的蛋白和mRNA表达均显著高于对照组(P<0.05);④结果表明:低强度脉冲超声通过上调血管内皮生长因子表达显著增加了急性肌腱损伤早期血管生成数量,加速了肌腱愈合。
参考文献:刘雪丽,沈丽,毕文光,等. 低强度脉冲超声对大鼠急性肌腱损伤早期血管生成的影响及机制[J]. 中国组织工程研究,2024,28(32):5097-5103.
小型猪因皮肤组织结构、心血管系统等与人高度相似,所以常被应用于皮肤损伤、血管创伤与美容医学等研究领域.水凝胶作为创伤修复敷料拥有较强的保水性和黏附性等多种优异理化性质,能够为伤口提供隔离湿润和药物释放作用. 目的:归纳和总结水凝胶治疗小型猪不同实验用途创伤修复模型的应用进展,揭示各类小型猪创伤修复模型的发展现状,分析现阶段小型猪创伤修复模型的不足. 方法:查阅 Web of Science 数据库及中国知网从数据库建立至2023年发表的相关文献,设置中文检索词为"小猪,小型猪,微型猪,迷你猪;凝胶,水凝胶;创伤,损伤,伤口,创口"等,英文检索词为"miniature Swine,miniature pig,minipig;gel,hydrogel;injury,wound,lesion,incision"等.共检索到438篇中、英文文献,通过纳入和排除标准共纳入59篇文献进行探讨. 结果与结论:①目前用于创伤修复的模型主要有大型动物物种(犬和猪)、兔子及啮齿类动物(大鼠和小鼠),由于小型猪皮肤结构与人类较相似,因此小型猪是创伤修复理想的动物模型.②在体外皮肤损伤模型中,皮肤缺损模型是基础的伤口模型,按伤口缺损深度可分为全层皮肤缺损模型和中厚皮肤缺损模型;烧伤伤口模型和感染伤口模型是在皮肤缺损模型的基础上施加热金属烫伤和细菌培养的多维度模型,具有安全系数高、操作难度低的优点.③在体内创伤修复模型中,小型猪可用作更符合临床疾病病理状态的食管环切模型;在胃穿孔、血管止血模型中,小型猪可观地展示出水凝胶较强的脏器黏附性、止血性能及促进组织再生效应.④在猪的特定部位也有相应模式用途:猪耳通常用来评价水凝胶的药物缓释效果;猪细胞蛋白和猪皮胶原多制备组织来源的复合水凝胶。
参考文献:梅日庚,耿少辉,林志敏,等. 水凝胶创伤修复研究中应用的小型猪模型[J]. 中国组织工程研究,2024,28(29):4697-4702.
发现血流感染新的疾病诊断标志物、治疗疾病及减轻脏器损伤的分子靶点具有重要意义.铁死亡是新发现的一种细胞死亡形式,脓毒症动物模型中铁死亡的过度激活与炎症反应激活以及肝脏、心脏、肾脏等重要脏器的损伤有关,但铁死亡与血流感染的关系尚不十分清楚. 目的:探讨铁死亡在不同细菌所致小鼠血流感染模型中的变化规律及生物学意义. 方法:建立革兰阴性菌大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌及革兰阳性菌金黄色葡萄球菌、粪肠球菌血流感染的SPF级ICR雄性小鼠模型,每组各42只.建模后0.5,1,3,6,12,24,48 h时检测肝脏、心肌、肾脏中铁死亡标志基因转铁蛋白受体1、谷胱甘肽过氧化物酶4 mRNA表达水平.另选用18只SPF级ICR雄性小鼠,随机分为二甲基亚砜(DMSO)对照组、DMSO+肺炎克雷伯菌组、铁死亡抑制剂Ferrostatin-1+肺炎克雷伯菌组,每组6只;后两组采用尾静脉注射肺炎克雷伯菌悬液的方式建立肺炎克雷伯菌血流感染模型,分别在血流感染建模前1 h给予5 mg/kg的Ferrostatin-1及等剂量DMSO腹腔注射;建模后6 h小鼠检测血清中丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶、血肌酐、血尿素氮、磷酸肌酸激酶同工酶、乳酸脱氢酶以及各组织中铁死亡标志基因的mRNA表达水平. 结果与结论:①血流感染建模后,不同细菌血流感染小鼠肝脏、心肌、肾脏中转铁蛋白受体1 mRNA表达水平先升高后降低,谷胱甘肽过氧化物酶4 mRNA表达水平先降低后升高且均在建模后6 h达到峰值;②革兰阴性菌血流感染小鼠中转铁蛋白受体1和谷胱甘肽过氧化物酶4 mRNA表达的变化较革兰阳性菌血流感染小鼠更为显著,其中以肺炎克雷伯菌血流感染小鼠中转铁蛋白受体1和谷胱甘肽过氧化物酶4 mRNA表达的变化最显著;③肺炎克雷伯菌血流感染建模后6 h时,小鼠的丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶、血肌酐、血尿素氮、磷酸肌酸激酶同工酶、乳酸脱氢酶水平均明显升高;④建模前给予铁死亡抑制剂Ferrostatin-1干预可显著降低丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶、血肌酐、血尿素氮、磷酸肌酸激酶同工酶、乳酸脱氢酶表达水平;⑤以上结果提示不同细菌致血流感染小鼠中铁死亡明显激活且革兰阴性菌血流感染小鼠的铁死亡激活更为显著;抑制铁死亡可明显减轻肺炎克雷伯菌血流感染小鼠的肝脏、心肌、肾脏损伤。
参考文献:张志斌,王楚,韩英,等. 铁死亡在不同细菌所致小鼠血流感染模型中的变化规律及生物学意义[J]. 中国组织工程研究,2024,28(28):4553-4558.
绝经后骨质疏松导致骨折风险明显增加,严重影响患者生活质量.运动疗法是骨质疏松患者重要的非药物手段和防治策略,其中力量训练是最佳方式,然而其具体生物学机制尚未确定. 目的:探讨力量训练对去卵巢大鼠骨形态学、材料学和生物力学的影响,探讨细胞外基质重塑在其中的作用机制. 方法:48只雌性SD大鼠依据随机数字表法分为假手术组、假手术运动组、去卵巢组和去卵巢运动组.去卵巢组和去卵巢运动组采用双侧卵巢摘除术建立绝经动物模型,假手术组和假手术运动组进行假手术.术后4周,假手术运动组和去卵巢运动组进行12周尾部负重爬梯训练,假手术组和去卵巢组在鼠笼内安静饲养.最后一次训练后分离双侧股骨和胫骨,右侧胫骨用于双能X射线骨密度仪测定以及生物力学、生物物理学和生物化学分析,左侧胫骨用显微计算机断层扫描进行骨微结构检测,右侧股骨行苏木精-伊红染色以及组织学观察,左侧股骨采用免疫印迹法和明胶酶谱法检测细胞外基质代谢相关因子的蛋白表达量或酶活性. 结果与结论:①与假手术组比较,去卵巢组最大载荷和刚度下降(P<0.05),骨密度、骨矿密度、骨无机质含量、骨钙含量降低(P<0.05),骨水含量升高(P<0.05),骨小梁体积分数、骨小梁连接密度、骨小梁数量降低(P<0.05),骨小梁分离度、结构模型指数升高(P<0.05),骨组织脂肪细胞数量和横截面积增加(P<0.05),基质金属蛋白酶2活性下降(P<0.05),金属蛋白酶组织抑制物1和骨保护素蛋白表达升高(P<0.05).②与去卵巢组比较,去卵巢运动组最大载荷、刚度、断裂载荷和弹性升高(P<0.05),骨密度、骨矿含量、骨矿密度、骨无机质含量、骨钙含量增加(P<0.05),骨水含量下降(P<0.05),骨小梁分离度、骨髓面积下降(P<0.05),骨小梁厚度、皮质骨体积分数、皮质骨面积分数、皮质骨厚度、皮质骨孔隙度增加(P<0.05),骨组织脂肪细胞数量和横截面积减少(P<0.05),基质金属蛋白酶2活性升高(P<0.05),金属蛋白酶组织抑制物1、Runt相关转录因子2、骨保护素蛋白表达下降(P<0.05).结果表明,力量训练能够对雌激素缺乏所致的骨损伤起保护作用,表现为骨生物力学特性、骨组织成分和骨微结构改善,其机制与调控细胞外基质重塑有关。
参考文献:杨梦晓,付常喜. 力量训练改善去卵巢模型大鼠骨损伤的作用机制[J]. 中国组织工程研究,2024,28(20):3150-3156.
帕金森病是一种神经退行性疾病,其发病机制涉及线粒体功能障碍,运动对帕金森病相关线粒体功能障碍具有潜在的改善作用,但目前尚无综述对这一领域进行综合回顾和深入分析. 目的:综合回顾并深入分析帕金森病相关线粒体功能障碍及运动对其潜在的改善作用,旨在为帕金森病的治疗和预防提供新的思路和方法. 方法:检索Web of Science、PubMed、中国知网、万方和维普数据库,中文检索词:"线粒体,线粒体功能,线粒体病,线粒体异常,帕金森病,帕金森,运动,体育活动,运动训练,运动治疗,线粒体功能障碍,线粒体损伤,线粒体缺陷,运动训练";英文检索词:"Mitochondria,Parkinson's disease,Parkinson disease,Physical exercise,Exercise,Physical activity,Mitochondrial dysfunction,Mitochondrial damage,Mitochondrial impairment,Athletic training,Exercise training,Rehabilitation".最终纳入文献89篇进行综述分析. 结果与结论:①帕金森病与线粒体功能障碍密切相关,包括帕金森病患者体内线粒体生物发生受阻、自噬减少、细胞凋亡增加、Ca2+浓度异常升高和氧化应激增加等现象.②运动对帕金森病相关的线粒体功能障碍有着正面的改善作用,通过促进线粒体生物发生、自噬和调节线粒体形态,改变线粒体呼吸链的可塑性,减少氧化应激,从而有助于改善帕金森病相关的发展和进展.③然而,目前线粒体功能障碍与运动对其的改善作用之间的详细机制仍不完全清楚,未来可开展临床研究验证动物模型结果,深入了解运动对帕金森病患者的益处及机制。
参考文献:孔健达,解瑛傲,马雯,等. 帕金森病相关线粒体功能障碍及运动对其潜在的改善作用[J]. 中国组织工程研究,2024,28(27):4413-4420.
周围性面神经损伤后,胶质细胞源性神经营养因子(glial cell-derived neurotrophic factor,GDNF)可发挥面神经元保护作用,有研究发现,GDNF可通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白调控自噬水平,面神经损伤后其是否能通过腺苷酸活化蛋白激酶/Unc-51样激酶1(AMPK/ULK1)信号通路调控面神经元尚不清楚. 目的:建立SD大鼠面神经损伤模型,探讨自噬在面神经再生中的作用及GDNF/AMPK/ULK1信号通路促进面神经损伤修复的机制. 方法:72只SD大鼠随机分成假手术组、模型组及3-甲基腺嘌呤组,每组24只.假手术组仅暴露面神经主干,其余2组制作面神经干压榨损伤模型.造模成功后,模型组予以腹腔注射生理盐水,3-甲基腺嘌呤组腹腔注射自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤15 mg/kg,1次/d,连续7 d.术后1,4,7,14,21,28 d进行行为学评分,术后7,14,21,28 d进行尼氏染色观察面神经元细胞形态及数量,Western blot法检测面神经元组织p-AMPK、p-ULK1、Beclin1、GDNF蛋白表达水平. 结果与结论:①行为学评分显示:3-甲基腺嘌呤组面瘫症状改善较模型组差且晚(P<0.05);②尼氏染色显示,3-甲基腺嘌呤组面神经元尼氏体的形态及数量较模型组恢复差且少(P<0.05);③Western blot检测显示模型组Beclin1及p-AMPK蛋白表达高于3-甲基腺嘌呤组和假手术组(P<0.05),模型组p-ULK1蛋白表达低于3-甲基腺嘌呤组和假手术组(P<0.05),假手术组和模型组GDNF蛋白表达高于3-甲基腺嘌呤组(P<0.05);④结果表明,自噬抑制剂延缓面神经损伤后的修复可能与下调GDNF表达,使AMPK失活,磷酸化ULK1,进而抑制神经元自噬水平有关。
参考文献:段坤岭,费静,李雷激. 自噬对面神经损伤大鼠面神经元的保护作用[J]. 中国组织工程研究,2024,28(27):4378-4382.
单核细胞增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes)是一种能在细胞间迁徙繁殖并能促进抗原特异性CD4+和CD8+ T细胞增殖产生适应性细胞免疫的优质候选疫苗活载体.本课题组发现新型减毒李斯特菌(attenuated Listeria monocytogenes,LAM)较野生型李斯特菌的溶血能力和增殖能力均显著降低的同时仍可正常分泌李斯特菌溶血素O(Listeriolysin O,LLO)蛋白.为了研究LAM的安全性及其对宫颈癌特异性抗原E7蛋白的递送与免疫效果,本研究在小鼠(Mus musculus)模型上检测了LAM的毒力,并对LAM-E7重组菌株在小鼠宫颈癌免疫治疗和预防中的作用进行了评价.结果显示,LAM对小鼠的毒力是野生型李斯特菌毒力的1/8709,且小鼠脏器中的LAM可在一周内被清除.本研究通过同源重组的方法将E7基因整合到LAM基因组上,PCR鉴定结果显示,LAM-E7菌株构建成功.Western blot结果显示,E7蛋白能够与LLO在重组菌株中融合表达并释放.通过对LAM-E7的体外生长能力和溶血活性分析发现,融合后对LAM的生长能力和溶血能力无显著影响,表明E7蛋白的融合不会影响LAM的安全性.通过腹部皮下注射方式构建小鼠宫颈癌模型发现,LAM-E7组小鼠肿瘤平均体积(161.1202 mm3)显著小于LAM组(349.4625 mm3)和PBS组(512.4149 mm3)(P<0.01),说明接种LAM-E7对肿瘤生长具有显著的抑制作用.经免疫预防试验发现,LAM-E7组小鼠肿瘤平均体积(3.86 mm3)显著小于LAM组(172.67 mm3)和PBS组(57.38 mm3)(P<0.001),表明LAM-E7对宫颈癌有一定的预防效果.本研究证实LAM-E7对小鼠宫颈癌具有良好的治疗和预防效果,为减毒李斯特菌作为疫苗载体用于宫颈癌治疗提供了新的思路,也为今后宫颈癌治疗疫苗的研发提供数据支持。
参考文献:潘晓欣,崔明珠,罗亚如,等. 表达E7蛋白的重组减毒李斯特菌在小鼠宫颈癌模型中的治疗效果[J]. 农业生物技术学报,2024,32(5):1206-1215.
大鼠肝移植模型的构建,为解决临床肝移植术后并发症及围手术期治疗等问题提供了理想的动物模型.随着对大鼠肝移植模型建立的深入研究,逐渐形成了经典的"二袖套"法.然而,在移植手术过程中,手术视野差、血管扭转、胆道损伤和无肝期较长等问题仍是传统方法无法避免的.目前国内外大鼠肝移植模型改进方式主要围绕肝上下腔静脉、门静脉、肝下下腔静脉和胆管这4个重要解剖结构的重建展开.为此,本文就肝上下腔静脉、门静脉、肝下下腔静脉和胆管重建领域的最新进展进行整理总结,以便为大鼠肝移植模型的构建提供参考,促进肝移植技术的进一步发展。
参考文献:吴伟康,李霄,王旭丹,等. 大鼠原位肝移植解剖重建研究进展[J]. 器官移植,2024,15(3):469-473.
基于网络药理学方法探讨防己茯苓汤治疗心肌纤维化(MF)的潜在靶点和作用机制,并进行动物实验验证.方法 通过TCMSP数据库检索并筛选防己茯苓汤药物活性成分,获取相应靶点,通过GeneCards、OMIM和DisGeNET数据库检索MF疾病靶点,二者取交集,获得防己茯苓汤治疗MF的潜在作用靶点,通过STRING数据库结合Cytoscape3.7.2软件构建蛋白相互作用网络,筛选核心靶点,使用DAVID数据库对核心靶点进行GO和KEGG通路富集分析.小鼠皮下注射异丙肾上腺素构建MF模型,予防己茯苓汤干预14 d,组织病理学方法观察心肌损伤和胶原沉积,ELISA检测血清肌酸激酶同工酶(CK-MB)及肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β、IL-6、IL-10含量,RT-qPCR和免疫组化染色检测心肌组织PI3K/Akt/p65通路mRNA和蛋白表达,透射电镜观察心肌组织超微结构变化.结果 共筛选出防己茯苓汤活性成分127个及其治疗MF靶点200个,Kanzonol F、甘草宁O、光甘草定等为主要活性成分,PIK3CA、AKT1、EP300等为核心靶点,与MF密切相关的富集通路为PI3K-Akt信号通路、细胞凋亡通路、FoxO信号通路、mTOR信号通路、细胞衰老、TGF-β信号通路等.与模型组比较,防己茯苓汤组小鼠心脏重量指数、心胫比和心肌细胞横截面积明显降低(P<0.001);血清CK-MB含量明显降低(P<0.01),促炎细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6含量明显降低(P<0.01,P<0.05),抗炎细胞因子IL-10含量明显升高(P<0.05);心肌组织炎症细胞浸润、心肌损伤、胶原沉积和纤维化程度明显减轻;RT-qPCR和免疫组化染色显示,防己茯苓汤明显降低心肌组织PI3K/Akt/p65通路mRNA和蛋白表达水平(P<0.05,P<0.001);透射电镜显示,防己茯苓汤可改善心肌组织超微结构,尤其是线粒体结构.结果 防己茯苓汤通过Kanzonol F、甘草宁O、光甘草定等活性成分,作用于PIK3CA、AKT1等靶点,调控PI3K/Akt/p65信号通路,发挥抗MF作用。
参考文献:石立鹏,邓静薇,杜旭勤,等. 基于网络药理学与动物实验验证探究防己茯苓汤治疗心肌纤维化作用机制[J]. 中国中医药信息杂志,2024,31(5):28-35.
系统性评价干细胞来源外泌体治疗大鼠心肌梗死的有效性.方法 检索PubMed和中国生物医学文献服务系统(SinoMed)等数据库,采用主题词方式进行检索,外文数据库以Pubmed为例,检索策略为:exosomes AND stem cells AND myocardial infarction;中文数据库以中国生物医学文献服务系统(SinoMed)为例,检索策略为:((外泌体)AND(干细胞))AND(心肌梗死);收集干细胞来源外泌体治疗大鼠心肌梗死模型的相关文献并最终纳入 10篇文献进行Meta分析.首先行异质性检验,然后逐次剔除单个研究,进行敏感性分析,最后漏斗图检测文章发表偏倚.结果 最终纳入 10篇动物实验文献,共 179只大鼠.实验组 97只采用干细胞来源的外泌体治疗,对照组 82只采取空白对照、生理盐水或者PBS干预.Meta分析结果示:干细胞来源的外泌体治疗可以显著提高心肌梗死大鼠的左室射血分数(SMD=13.91,95%CI:8.90~18.91,P<0.01)、左室短轴收缩率(SMD=7.52,95%CI:5.29~9.76,P<0.01)以及减少心梗面积(SMD=-15.15,95%CI:-17.90~-12.40,P<0.01).结论 干细胞来源的外泌体治疗可明显改善心肌梗死大鼠的心功能。
参考文献:贺天文,舒兵,万菁菁. 干细胞来源外泌体治疗大鼠心肌梗死有效性的Meta分析[J]. 心脏杂志,2024,36(2):182-190.
脂肪沉积及脂肪酸组成对猪肉品质具有决定性影响,硬脂酰辅酶A去饱和酶(stearoyl-CoA desaturase,SCD)对脂肪酸组成及代谢具有重要的调控作用.目前SCD1和SCD5是包括人类(Homo sapiens)在内的多种脊椎动物中仅有的两种SCD亚型,为明确SCD1和SCD5对猪(Sus scrofa)脂肪酸种类与组成的影响及其作用机制,本研究利用单single guide RNA(sgRNA)和双sgRNA相结合介导的CRISPR/Cas9技术对SCD1及SCD5基因进行定点敲除,筛选获得纯合缺失单克隆细胞系,对其进行脂肪酸含量的检测分析,并检测双基因缺失对脂肪沉积和脂质代谢的影响.结果显示,SCD1及SCD5双基因编辑效率超过70%;SCD1及SCD5双基因缺失降低了其介导的限速反应产物棕榈油酸(C16∶1)和油酸(C18∶1)的相对含量;同时,细胞中多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)的含量显著提高.SCD1和SCD5的缺失还影响了芥酸(C22∶1n9)、二十二碳五烯酸(docosapentaenoic acid,DPA)、二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)、二十碳五稀酸(eicosapentaenoic acid,EPA)和亚油酸(C18∶2n6)等脂肪酸的含量;SCD1和SCD5整体缺失后甘油三酯的含量显著降低,影响了脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FASN)、酰基辅酶A合成酶3(acyl-CoA synthetase long-chain family member 3,ACSL3)等与脂肪酸和脂质代谢相关蛋白的表达.结果表明,SCD对脂肪酸的组成及代谢和脂肪沉积具有重要的调控作用.本研究为猪肉品质改良及肥胖疾病研究提供了细胞模型和参考。
参考文献:方钱海,郭帅,任红艳,等. 猪SCD1和SCD5双基因敲除细胞系的构建及其对脂肪沉积的影响[J]. 农业生物技术学报,2024,32(4):795-806.
探讨丝氨酸精氨酸蛋白激酶2(Serine/arginine-rich protein-specific kinase 2,SRPK2)在阿尔兹海默病(Alzheimer's disease,AD)模型小鼠中介导社交记忆缺陷的机制.方法 通过动物行为学检测三转AD(3xTg-AD)模型小鼠的社交识别记忆(Social recognition memory,SRM),以相同月龄野生型小鼠作为对照,根据行为学表现将3xTg-AD模型小鼠分为SRM正常组及受损组,检测不同脑区SRPK2及小清蛋白(Parvalbumin,PV)的mRNA及蛋白表达水平;通过病毒注射下调3xTg-AD模型小鼠中SRPK2的表达,之后检测其对SRM和PV的mRNA及蛋白表达水平的影响.结果 3xTg-AD模型小鼠存在SRM障碍,这可能是由于SRPK2异常激活及PV下调导致的;通过抑制SRPK2的表达可以增加PV表达及改善3xTg-AD模型小鼠的SRM损伤.结论 SRPK2-PV通路参与介导阿尔兹海默病的社交识别记忆障碍,或成为AD治疗的新靶点。
参考文献:刘松燕,王志昊,李翔,等. SRPK2介导阿尔兹海默病小鼠社交障碍的机制研究[J]. 卒中与神经疾病,2024,31(2):113-118.
以6周龄雄性野生型(WT)C57BL/6J小鼠和磷酸酶与张力蛋白同源物诱导激酶1(PINK1)基因敲除(PINK1-/-)小鼠为对象,将小鼠随机分为 WT对照组,WT模型组和PINK1-/-模型组.WT模型组和PINK1-模型组小鼠饮用含100 mg/L氟化钠(NaF)的蒸馏水,WT对照组小鼠饮用蒸馏水,处理时间为12周.通过免疫印迹(Western blot)研究线粒体自噬相关蛋白表达水平;用透射电镜观察肺脏线粒体超微结构损伤;ATP通过检测试剂盒和RT-qPCR分别测定ATP水平和mtDNA拷贝数;DHE染色检测肺脏活性氧(ROS)水平;比色法测定超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活力以及丙二醛(MDA)的含量;TUNEL染色检测肺脏细胞凋亡;酶联免疫吸附法(ELISA)测定肺泡灌洗液中肿瘤坏死因子(TNF-α)和白介素6(IL-6)的水平.结果显示,与 WT模型组比较,PINK1-/-模型组小鼠肺脏中帕金森病蛋白2(Parkin)和微管相关蛋白1轻链3Ⅱ(LC3-Ⅱ)的蛋白表达水平显著降低(P<0.05),p62/SQSTM1和线粒体外膜转运孔蛋白20(TOM20)蛋白表达水平显著增加(P<0.05);与WT模型组比较,PINK1-模型组小鼠肺脏受损线粒体百分比增加(P<0.05),ATP水平和mtDNA拷贝数减少(P<0.05).PINK1-/-模型组小鼠肺脏ROS水平、MDA含量和TUNEL阳性细胞数升高,SOD和CAT活力降低,较 WT模型组有显著性差异(P<0.05).此外,与 WT模型组比较,PINK1-/-模型组小鼠肺泡灌洗液中TNF-α和IL-6的水平显著增加(P<0.05).结果表明,PINK1介导的线粒体自噬可减弱NaF引起的小鼠肺脏损伤。
参考文献:宋超,张爱国,王坤丽,等. PINK1敲除对氟化钠处理小鼠肺脏线粒体损伤、氧化应激和炎症反应的影响[J]. 中国兽医学报,2024,44(4):712-718.
本研究旨在探讨肾素血管紧张素系统(renin-angiotensin system,RAS)在溃疡性结肠炎小鼠肠-血屏障损伤中发挥的作用.选取16只ICR小鼠,随机分为正常对照组(Control组)和葡聚糖硫酸钠盐处理组(DSS组),等体积灌胃生理盐水.试验至第4天,DSS组小鼠在饮用水中添加DSS(终浓度为4%)制造小鼠溃疡性结肠炎模型.期间每天记录小鼠体重、粪便性状和粪便隐血情况,并计算疾病活跃指数(disease activity index,DAI).DSS饮用至第8天,所有小鼠采血后剖检,量取结肠长度,取结肠组织等样品.进行如下试验:1)HE染色观察结肠组织病理变化;2)ELISA法检测血液中血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGFA)及结肠组织中Ang1-7和Ang Ⅱ的含量;3)Western blot检测结肠组织中血管紧张素转化酶2(angiotensin-coverting enzyme 2,ACE2)、血管紧张素转化酶(ACE)和质膜膜泡关联蛋白(plasmalemma vesicle associated protein,PLVAP)的表达;4)斯皮尔曼相关性分析ACE2、ACE与PLVAP表达变化的相关性以及Ang1-7、Ang Ⅱ和VEGFA含量变化的相关性.结果显示:1)成功建立了 DSS诱导小鼠溃疡性结肠炎模型,小鼠表现为体重下降、DAI极显著升高(P<0.01)、结肠极显著缩短(P<0.01)和结肠组织出现明显的病理变化;2)与对照组相比,DSS组小鼠表现肛门明显出血,结肠组织中PLVAP和VEGFA蛋白表达均极显著升高(P<0.01);3)与对照组相比,DSS组小鼠结肠组织中ACE2和ACE表达均极显著上调(P<0.01),Ang1-7和Ang Ⅱ含量分别显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)升高;4)相关性分析显示,ACE2、ACE的表达变化和PLVAP表达变化呈正相关,Ang1-7、Ang Ⅱ含量变化与VEGFA含量变化也呈正相关.以上结果表明,DSS致小鼠结肠炎症过程中小鼠结肠血管屏障受损,结肠局部RAS均处于激活状态,ACE/Ang Ⅱ通路的激活占优势,提示:Ang Ⅱ参与了结肠炎小鼠肠-血屏障的损伤过程.通过激活ACE2或过表达ACE2,增强其对Ang Ⅱ的降解作用以缓解肠-血屏障的损伤,可能是治疗或缓解溃疡性结肠炎的一个新的思路或途径。
参考文献:张崇昊,马畅,李志强,等. 肾素血管紧张素系统在溃疡性结肠炎小鼠肠-血屏障损伤中的调控作用[J]. 畜牧兽医学报,2024,55(4):1756-1765.
利用CRISPR/Cas9系统在树鼩骨骼肌卫星细胞中敲除p53基因并检测其增殖活性.方法:通过生物信息学方法对树鼩和15种哺乳动物的p53蛋白氨基酸序列进行同源性分析,根据树鼩基因组信息设计可编辑树鼩p53突变位点sgRNA,构建lenti CRISPR v2-sgp53基因编辑重组质粒,用293T细胞进行慢病毒包装,感染树鼩骨骼肌卫星细胞,嘌呤霉素筛选多克隆细胞并扩增;通过测序确定基因编辑效果.采用CCK8法检测细胞增殖活性,采用western blotting验证p53蛋白表达水平.结果:与人p53和小鼠p53氨基酸序列同源性(96.92%)相比,人p53和树鼩p53的氨基酸序列同源性(98.21%)更高.进化树分析显示,与小鼠相比,人与树鼩的亲缘关系更近.成功构建了3个靶向树鼩p53编辑的重组载体:lenti CRISPR v2-sgp53-g1、lenti CRISPR v2-sgp53-g2、lenti CRISPR v2-sgp53-g3,均成功在树鼩骨骼肌卫星细胞上实现p53基因编辑产生突变,导致p53功能丧失,p53的突变提高了树鼩骨骼肌卫星细胞的增殖能力.经药筛后的树鼩骨骼肌卫星细胞p53基因敲除成功,p53蛋白表达水平显著降低(P<0.01).结论:本研究利用CRISPR/Cas9系统成功使树鼩骨骼肌卫星细胞p53基因突变、功能丧失,为后续树鼩p53基因敲除模型的建立提供了重要的分子生物学基础。
参考文献:罗秋妮,杨丽超,冯梅,等. CRISPR/Cas9系统介导的p53基因突变促进树鼩骨骼肌卫星细胞的增殖活性[J]. 广西医科大学学报,2024,41(4):532-539.
尿酸是人类嘌呤代谢的终产物,其过度积累会导致高尿酸血症.高尿酸血症与慢性肾病的关系密切,被认为是后者的独立危险因素,因此由高尿酸血症诱导的慢性肾病也被称为高尿酸肾病.21世纪以来,随着尿酸致病作用研究逐渐深入,以及高尿酸血症动物模型构建的发展,尿酸的致病机制逐渐被揭开,对其诱导慢性肾病的病理生理机制研究也有了重要进展,但对其病理分子机制的认识仍有很大不足.因此,新型的动物模型或造模方式或许能够给高尿酸血症及相关慢性肾病的机制研究提供更好的契机.本文从氧化应激、炎症、自噬、纤维化和肠道微生物等方面介绍高尿酸肾病病理分子机制的研究进展:氧化应激方面,尿酸在细胞内通过黄嘌呤氧化酶、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶、线粒体诱导氧化应激并损伤细胞;炎症方面,尿酸晶体可以激活NLRP3炎症小体并启动炎症瀑布,但关于游离尿酸的促炎作用尚存争议;自噬方面,有研究支持促进自噬可缓解尿酸诱导的炎症,也有研究支持完全相反的结论;纤维化方面,上皮间质转化是尿酸引起肾小球硬化和肾小管间质纤维化的重要机制,大量研究寻找了尿酸引起肾组织上皮间质转化的不同信号通路;肠道微生物方面,有益的菌群可通过合成短链脂肪酸、减少尿素肠肝循环、减少尿酸生成保护肾脏.本文旨在帮助人们理解高尿酸血症与慢性肾病之间的复杂关系,为进一步进行相关研究和新药研发提供参考。
参考文献:包方奇,屠海烨,方明笋,等. 基于动物模型的高尿酸肾病病理及分子机制研究进展[J]. 实验动物与比较医学,2024,44(2):180-191.
为探究乳清蛋白与大豆蛋白复配的双蛋白对大鼠骨密度的影响,采用去除卵巢建立骨密度低下大鼠模型,分为假手术组、模型组、双蛋白组(10 g/kg)、阳性对照组(0.2 mg/kg)、碳酸钙对照组(1.3 g/kg).连续灌胃 90d后,处死动物分离股骨,原子吸收分光光度计测定骨钙含量,骨密度仪测定骨密度.结果表明,与假手术组比,模型组骨密度极显著降低(P<0.01),骨钙含量显著降低(P<0.05);与模型组比较,双蛋白组中点骨密度显著提高(P<0.05),远心端骨密度极显著提高(P<0.01),股骨大体观察可见明显改善;阳性对照组骨密度及骨钙含量极显著提高(P<0.01);碳酸钙对照组远心端骨密度极显著提高(P<0.01).双蛋白具有提高去卵巢大鼠骨密度的作用。
参考文献:闫文杰,松伟,韩迪,等. 双蛋白对大鼠骨密度的影响[J]. 食品研究与开发,2024,45(8):104-109.
探讨小型猪心冠状动脉血管网的解剖结构,为模拟人心冠状动脉相关疾病动物实验提供形态学基础数据.方法:运用血管铸型技术、包埋技术及三维重建技术,对 11 只小型猪心脏进行环氧树脂混合液—氧化铅填充剂灌注以制作冠状动脉铸型,并基于此铸型标本利用Mimics软件进行重建其三维数字化模型,最后采用水晶滴胶材料进行包埋保存.结果:铸型标本能够清晰地立体展示小型猪心冠状动脉各级主干分支的走行及分布情况,其三维重建模型与其铸型标本展示相一致,虚拟空间立体感强,可以直观显示虚拟和现实小型猪心冠状动脉的三维状态,包埋前后三维重建模型相同,且包埋模型可以长期保存及方便携带.结论:小型猪心冠状动脉与人心冠状动脉走行及分布情况相似度较高,对构建模拟研究人心肌缺血、梗死病变部位等疾病研究提供了较好理论仿真平台和实践工具。
参考文献:陈小宇,欧剑扬,马关华,等. 小型猪心冠状动脉铸型的解剖结构及其意义[J]. 医学理论与实践,2024,37(8):1261-1263,1275.
(二)模型研制
1. 痛经动物模型
痛经为妇科最常见的妇科症状之一,发病率较高,但发病机制复杂.动物模型在痛经的发病机制研究及临床防治等方面起着重要作用,最常见的造模方法为雌二醇+催产素诱导.本文不仅从行为、组织、生化等层面对痛经模型进行评估,而且回顾了近15年痛经模型的应用进展和评价分析,以期为动物模型的制备及评价分析提供思路。
参考文献:唐梦婕,廖治. 痛经动物模型的介绍[J]. 中国临床药理学杂志,2024,40(7):1072-1075.
2. 数字化技术构建SD大鼠颞下颌关节骨关节炎动物模型
颞下颌关节骨关节炎是一种发病率很高的口腔常见病,而颞下颌关节骨关节炎早期隐匿不易被发现,临床上病理标本获取难度较高,难以开展相关研究.将数字化3D打印技术应用到颞下颌关节骨关节炎动物模型上来增加动物模型的一致性,从而促进颞下颌关节骨关节炎疾病的研究. 目的:利用新型数字技术建立标准化的颞下颌关节骨关节炎大鼠模型. 方法:将30只SD雌性大鼠根据单侧前牙反牙合建模方法的不同,随机分为3组,传统模型组、数字化模型组和对照组,每组10只.于建模后4,8周采集髁突软骨标本,体式显微镜观察表观形态,苏木精-伊红染色、番红O/固绿染色观察病理形态,ELISA观察白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α 的表达变化,免疫组织化学染色观察蛋白多糖、Ⅱ型胶原及基质金属蛋白酶13的表达变化. 结果与结论:①数字化模型组和传统模型组观察到不同程度的退行性病变.干预后第1周,模型组大鼠体质量均呈下降趋势,随后呈增长趋势,且显著低于对照组.②体式显微镜观察结果显示,建模后4,8周,数字化模型组表面的变形及缺损程度明显高于传统模型组.③两个时间点,数字化模型组和传统模型组的国际骨关节炎研究学会(Osteoarthritis Research Society International,OARSI)评分均高于对照组,数字化模型组高于传统模型组(P<0.05).④组织病理学观察显示,建模后4,8周,两个模型组的改良Mankin评分和OARSI评分均显著高于同龄对照组(P<0.05).⑤免疫组织化学染色结果显示,建模后4,8周,与同龄对照组相比,蛋白多糖及Ⅱ型胶原在传统模型组与数字化模型组两个时间点表达降低,基质金属蛋白酶13表达增强(P<0.05).⑥ELISA结果显示,传统和数字化模型组大鼠8周时炎性因子白细胞介素1β和肿瘤坏死因子α的表达水平均高于同龄对照组,数字化模型组高于传统模型组(P<0.05).⑦采用3D打印技术设计制作的个性化金属管,无需反复试戴调整即能快速引导颞下颌关节发生骨关节炎样病变,可重复性好,适合推广应用。
参考文献:刘鹏慧,吴凡,王泽杰,等. 数字化技术构建SD大鼠颞下颌关节骨关节炎动物模型[J]. 中国组织工程研究,2024,28(35):5642-5648.
3. 大鼠股骨骨不连模型
建立客观标准的骨不连动物模型是骨不连的实验研究及探索骨不连治疗的必备条件. 目的:为骨不连的实验研究建立一种客观的动物模型. 方法:选取SPF级雄性Wistar大鼠,采用大鼠股骨中段截除5 mm、进行大段骨膜剥离及骨髓去除的方法制备大鼠股骨骨不连模型,使用1.2 mm克氏针进行固定.于术后1,4,8周通过大体标本观察、X射线片检查、组织病理学观察骨不连形成情况. 结果与结论:造模后8周大体标本及X射线拍片、组织病理学检查显示大鼠骨缺损区无骨痂形成,断端纤维组织填充,骨性骨痂稀少,甚至不可见.结果说明,股骨中段骨质截除、大段骨膜剥离及骨髓去除法能够成功制备大鼠骨不连动物模型,该方法简单、可靠、有效。
参考文献:吕利军,彭伟,李闯兵,等. 髓内固定构建大鼠股骨骨不连模型[J]. 中国组织工程研究,2024,28(26):4189-4193.
新生儿颅内出血是围生期脑损伤的重要原因,临床上以脑室内出血(intraventricular hemorrhage,IVH)最为常见。稳定可靠的动物模型是研究新生儿IVH病理生理和防治方法的重要手段,本文对新生儿IVH模型的研究进展和评估方法展开综述。目前研究中应用最广泛的动物是大鼠,而新生鼠IVH模型的相关研究较少,故本文参考成年大鼠IVH造模方法,旨在为新生鼠IVH模型的选择和构建提供新思路。
参考文献:夏千涵,张天蕾,陶晓玥,等. 新生大鼠脑室内出血模型的建立与评价[J]. 中华新生儿科杂志(中英文),2024,39(5):315-318.
基于CRISPR/Cas9基因编辑技术建立瘦素受体基因(leptin receptor, Lepr)与血管内皮一氧化氮合酶基因(endothelial Nitric oxide synthase, eNos)双基因敲除小鼠模型,构建晚期糖尿病肾病小鼠模型。方法 根据eNos基因制备对应的gRNA,将CRISPR-Cas9体系显微注射于C57BL/Ks (BKS)背景小鼠的受精卵内。将受精卵转移至有假孕状态雌性小鼠的输卵管内部。幼鼠出生后经聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)鉴定及测序分析分选出为eNos+/-基因型的F0代阳性小鼠,获得BKS背景下的Lepr基因杂合小鼠,即基因型为Leprdb/m的Lepr-F0代杂合子小鼠。将eNos-F0与Lepr-F0代小鼠杂交,获得eNos+/-/Leprdb/m双杂合F1代小鼠,将双杂合F1代小鼠进一步交配,筛选得到Lepr与eNos双基因敲除小鼠(double-knockout, DKO)。采用PCR法鉴定小鼠基因型,按基因鉴定结果分为野生型(wild-type,WT)组与DKO组小鼠。监测各组小鼠体质量、血糖与饮水进食量;采用酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测小鼠尿白蛋白与尿肌酐水平,并计算尿白蛋白排泄率;苏木精-伊红 ( hematoxylin-eosin,HE)与过碘酸六胺银(periodic acid-silver metheramine,PASM)染色检查各组小鼠肾组织病理改变。结果 PCR检测结果显示,成功构建leprdb/db/eNos-/-双基因敲除DKO小鼠。与同窝对照组相比,DKO小鼠的体质量、血糖水平与饮水进食量均显著高于同窝对照小鼠。DKO小鼠的尿白蛋白与尿白蛋白排泄率显著高于WT小鼠。病理学结果显示,DKO小鼠的肾小球体积明显增大,系膜基质增生明显。结论 基于CRISPR/Cas9基因编辑技术可成功构建leprdb/db/eNos-/-双基因敲除小鼠,DKO小鼠可反映糖尿病肾病的典型表现,为深入研究糖尿病肾病的作用机制提供动物模型。
参考文献:赵苗妙,李明嘉,李小亚,段蕊,张静宜,杨金奎*. 基于CRISPR/Cas9技术建立Lepr与eNos双基因敲除的糖尿病肾病小鼠模型[J]. 首都医科大学学报,2024.
为了利用显微注射一步法构建RAG1基因敲除的免疫缺陷猪模型,试验利用CRISPR/Cas9技术针对猪的RAG1基因设计并筛选出高效的sgRNA,与体外转录的Cas9 mRNA按照4∶6比例混合后显微注射到猪体外受精的受精卵中,随后将基因编辑的受精卵移植到受体母猪输卵管内;仔猪出生后采集耳缘皮肤组织提取基因组进行PCR扩增、T7核酸内切酶Ⅰ酶切鉴定,以及利用Sanger法测序鉴定编辑后基因型;监测基因敲除的免疫缺陷仔猪在普通环境的生存周期;对死亡的仔猪进行剖检,采集胸腺和脾脏等免疫器官进行组织学分析.结果表明:通过在猪成纤维细胞系水平上进行RAG1基因敲除效率的筛选,筛选出针对猪RAG1基因第2外显子高效敲除的sgRNA序列,通过对猪受精卵胞质显微注射sgRNA和Cas9 mRNA混合物,获得2头RAG1基因敲除免疫缺陷仔猪,经鉴定发现RAG1基因的第2外显子碱基序列中有1bp插入,造成移码突变,破坏了RAG1基因功能,致使仔猪免疫系统缺陷.出生的2头免疫缺陷仔猪在普通饲养环境的存活时间分别为19 d和33 d.RAG1基因敲除的免疫缺陷仔猪胸腺缺失,脾脏发育不良,无法在正常饲养环境中长时间存活.脾脏结构紊乱,出现炎症细胞浸润等免疫系统异常.说明通过CRISPR/Cas9技术进行显微注射可获得RAG1基因敲除的免疫缺陷猪模型。
参考文献:王清未,李振阳,张效生,等. 利用CRISPR/Cas9技术构建RAG1基因敲除免疫缺陷猪模型的研究[J]. 黑龙江畜牧兽医,2024(9):1-7,114-115.
溃疡性结肠炎(UC)是一种病因不明的慢性非特异性肠道炎症性疾病,其确切发病机制尚不完全清楚.目前,UC诊断尚无金标准,主要结合临床表现、影像学检查、结肠镜检查及肠组织病理检查等综合分析.但UC病程往往较长,病情迁延难愈,缓解期与活动期交替出现,病例收集和随访难度较大.而UC动物模型可模拟UC肠黏膜屏障损伤、肠道炎症状态及菌群紊乱情况.因此,通过构建合理的动物模型对揭示UC的发病机制、探索高效的治疗策略至关重要.目前,UC动物模型的构建方法主要有诱导法、基因敲除法和联合法.根据诱导剂不同,诱导法可分为化学药物诱导法、微生物诱导法和食物诱导法.根据敲除基因不同,基因敲除法可分为屏障蛋白基因敲除法和抗炎因子基因敲除法.而联合法一般采取两种及以上方法构建UC动物模型.这些模型构建方法各有利弊,应根据自身实验需求和实验条件选择最适合的动物模型。
参考文献:田家华,索小涛,马晨曦,等. 溃疡性结肠炎动物模型构建方法的研究进展[J]. 山东医药,2024,64(13):111-114.
功能性消化不良(functional dyspepsia,FD)是常见无器质性病变的消化系统疾病,发病机制尚未明确,治疗方案策略亟待进一步探索,建立合适的FD病证结合动物模型有助于进一步深入探讨疾病的发病机制和评价中药方剂的治疗效果.本文对FD常见中医证型脾虚证、肝郁证、肝郁脾虚证常用动物造模方法及评价指标进行整理分析.分析发现造模过程中结合饮食不节法或劳倦过度法更利于模型的稳定.脾虚是FD的发病基础,设计合适的FD脾虚动物造模方法或可为治疗FD提供新的治疗方向和更好的治疗策略.现有FD病证结合模型评价指标普遍存在主观性过强、客观证据不足的问题,如何完善FD病证结合动物模型评价系统是未来努力的方向。
参考文献:邓娴,谭瑾轩,陈映西,等. 功能性消化不良病证结合动物模型研究进展[J]. 海南医学院学报,2024,30(8):634-640.
腰椎间盘突出症是临床的常见疾病,是导致腰腿疼痛的常见原因,其发病机制未完全明确.目前仍没有模拟腰椎间盘退变或突出的理想在体动物模型.本文结合近年来国内外文献,将相关动物模型分类总结,以期提高人们对动物模型的理解和使用,方便后续椎间盘疾病相关研究.腰椎间盘退变与突出动物模型可分为自发腰椎间盘退变模型、椎间盘直接或间接损伤模型和基因修饰动物模型等,各种动物模型具有其特点和局限性,对于如何选择合适的动物尚无一致的结论.文献复习结果表明,由于腰椎间盘突出的病理过程复杂,现有动物模型中只能模拟某些部分致病因素,各种动物模型侧重点不一,椎间盘退变或突出模型特征与临床仍有一定差距,选择动物模型时,需要综合考虑,可以使实验结果更加可信,理想的动物模型仍需要进一步探索。
参考文献:钟瑞丹,冉兵,魏俊. 腰椎间盘退变与突出动物模型的研究进展[J]. 赣南医学院学报,2024,44(4):409-415.
建立复合型非酒精性脂肪性肝炎(NASH)动物模型,进一步揭示NASH的发病机制,为防治NASH新药疗效评价提供理想工具.方法 采用三因素二水平正交设计,小鼠分别给予地塞米松(Dex)、四环素(Tet)、高脂乳剂(HF)及联合用药7 d后,测定小鼠血清肝功、血脂生化指标水平,肝脏脂质水平,并对肝脏进行病理组织学分析.结果 Dex、Tet单独使用均能引起肝功、血脂及肝脏脂质水平明显异常,而HF单独使用对肝功的影响甚小.析因分析结果显示:Dex是引起多个指标异常的关键因素,包括丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、总胆红素(TBiL)、直接胆红素(DBiL)、血脂及肝脏脂质.而Tet仅对部分指标有作用,包括转氨酶及胆红素.HF主要影响血清及肝脏内胆固醇水平.Dex与HF联用在升高血清及肝脏总胆固醇(TC)水平上具有明显的协同增效作用;引起肝脏甘油三酯(TG)升高的主要因素是Dex,当与Tet及HF联用时,可产生显著的协同增效作用.结论 Dex与HF联用可在较短时间内形成较理想的NASH小鼠模型,是较简便的、可用于防治NASH药物筛选的较好动物模型。
参考文献:谭婉莹,王淳,杜仕静,等. 高脂乳剂复合肝损伤药物诱导非酒精性脂肪性肝炎小鼠模型的研究[J]. 华西药学杂志,2024,39(2):151-155.
通过甲氧氯普胺片(胃复安)诱导血清泌乳素升高联合大鼠乳汁注射,建立肉芽肿性乳腺炎大鼠模型,并分析和评价各造模因素和指标对模型的价值,探究更符合疾病特点的动物模型.方法 将16只Wistar成年雌鼠分为两组,正常对照组6只,模型组10只.对照组不予任何特殊处理;模型组连续2周予胃复安皮下注射,第1、7、14天分别予混悬液(乳汁加佐剂)乳房局部注射.每周测量一次大鼠体质量、乳腺肿块大小;在造模前、第2周及第4周,用Elisa法分别检测大鼠血清中的泌乳素水平;麻醉处死大鼠后,HE染色观察乳腺组织病理学变化;高通量液相蛋白芯片检测法测定大鼠造模前后血清中IL-1β、IL-6水平.结果 造模后,模型组大鼠的皮肤、乳房肿块呈现与肉芽肿性乳腺炎患者相似的临床表现.模型组第2周泌乳素水平高于正常对照组(P<0.001),第4周仍高于正常对照组(P<0.01).模型组肉眼可见部分肿块内粉刺样物质,镜下病变区可见多灶散在分布上皮样细胞构成肉芽肿性结节,有多种炎细胞浸润,以淋巴细胞为主,另见泡沫样组织细胞、浆细胞、多核巨细胞、巨噬细胞等.模型组大鼠IL-1β、IL-6水平均高于造模前(P<0.01).结论 采用胃复安诱导血清泌乳素升高联合大鼠乳汁注射的方法,在造模4周后能成功建立肉芽肿性乳腺炎模型。
参考文献:马丽娜,吴晶晶,陈红风. 肉芽肿性乳腺炎大鼠模型建立[J]. 组织工程与重建外科杂志,2024,20(2):184-189.
探索小鼠作为绵羊肺炎支原体(Mycoplasma ovipneumoniae,Mo)实验室感染模型的可行性,筛选建立Mo感染小鼠模型的最佳方法.将60只BALB/c小鼠随机分为对照组、Mo感染组1、感染组2、感染组3和感染组4(n=12).Mo感染组1小鼠分别滴鼻30μL和腹腔注射25 μL 108 CCU·mL-1 Mo NJ01株菌液各1次,Mo感染组2和3小鼠分别滴鼻2和3次30μL108 CCU·mL-1 Mo NJ01株菌液,Mo感染组4小鼠喉头喷雾50μL108 CCU·mL-1 Mo NJ01株菌液2次,对照组用正常培养基处理.分别于感染后第0、7和14天称量小鼠体重.感染后第14天处死所有小鼠,采集血液和肺组织.通过HE染色法进行肺组织病理学检查、剖检进行肺组织病理评分、qPCR方法检测肺组织中Mo的载荷量和ELISA检测血清Mo IgG水平,确定小鼠感染模型是否建立成功及最佳建立方法.Mo感染组2和组4中小鼠体重第14天时分别比对照组显著降低17.2%(P<0.05)和21.6%(P<0.05);感染第13天,感染组2和组4小鼠出现死亡;感染后第14天剖检,Mo感染组2和组4小鼠肺部有炎症,肺病变平均评分分别为3.5和3.3,均显著高于Mo感染组1(P<0.05)和组3(P<0.05),而对照组小鼠无病变;组织病理学检查发现,Mo感染组小鼠肺可见不同程度的间质性肺炎,肺泡腔内有炎细胞浸润;对照组小鼠肺组织结构正常、完整,肺泡内未见明显细胞浸润.小鼠肺组织中Mo DNA拷贝数在Mo感染组1和组3中分别为102.56和103.21拷贝·g-1;感染组2和组4分别为103.84和103.77拷贝·g-1,且显著高于Mo感染组1(P<0.05)和组3(P<0.05),对照组为阴性.小鼠血清Mo抗体OD450nm值在Mo感染组1、组2、组3和组4分别为0.63、1.05、0.81和0.99,均显著高于对照组(P<0.05),且组2和组4均显著高于1组(P<0.05).本研究通过1×108 CCU·mL-1的Mo NJ01株菌液滴鼻2次或喉头喷雾2次均可成功建立Mo感染小鼠模型.为绵羊肺炎支原体的致病机制及防治策略研究奠定基础。
参考文献:杜改梅,王月,茅慧华,等. 绵羊肺炎支原体小鼠感染模型的建立[J]. 畜牧兽医学报,2024,55(4):1728-1737.
研究近 20 年公开发表的雷公藤制剂建立卵巢功能障碍动物模型的相关文献,为未来应用雷公藤制剂建立有关卵巢功能障碍动物模型标准化提供数据参考.方法 在中国生物医学文献数据库、维普期刊中文服务平台、万方数据知识服务平台、中国知网及Springer、Embase、Web of Science、Cochrane Library、PubMed数据库进行检索,获取 2000-2023 年公开发表的与雷公藤制剂建立卵巢功能障碍动物模型主题相关的文献,经人工仔细阅读筛选,运用Excel 2021 软件将模型类别、实验动物种类、初始年龄、正式实验前动物的筛选标准、给药剂量、给药周期、成模标准及检测指标等数据录入并建立数据库进行统计分析.结果 共纳入 278 篇文献,其中中文文献 270 篇、英文文献 8 篇.纳入文献中应用雷公藤制剂建立的卵巢损伤模型较多的分别是:卵巢早衰(POF;96 次,34.53%)、卵巢储备功能低下(DOR;80 次,28.78%)、早发性卵巢功能不全(POI;27 次,9.71%)等;实验动物多选用Sprague Dawley(SD)大鼠(205 次,73.74%)、Wistar大鼠(22 次,7.91%),昆明小鼠(21 次,7.55%);多数实验开始前对实验动物行阴道脱落细胞检测动物的动情周期;造模药物多数采用雷公藤多苷,给药剂量常见 50 mg·kg-1(121 次,43.53%)、75 mg·kg-1(47 次,16.91%)、40 mg·kg-1(41 次,14.75%);模型成功多以动情周期紊乱为标准;涉及的检测指标频次最高的是血清性激素(229 次,25.87%).结论 现有的雷公藤制剂建立卵巢损伤动物模型,多选用 7~12 周龄且动情周期规律的成熟雌性SD大鼠.模型评价指标建议综合动情周期、血清性激素、卵巢和子宫脏器指数、卵巢组织病理等结果.但目前仍缺乏对不同造模方式的比较以及造模所用具体参数的确立,有待进一步探究。
参考文献:程齐,丁樱,黄欣,等. 基于文献挖掘的雷公藤制剂建立卵巢功能障碍动物模型分析[J]. 中药新药与临床药理,2024,35(4):547-552.
探索单纯紫外线照射法建立黄褐斑小鼠模型的适宜照射能量及频率,为成功建立黄褐斑模型提供动物品系及照射方案参考。方法:使用BALB/c雌鼠及C57BL/6JNifdc雌鼠建立黄褐斑动物模型,采用简单随机方法,将BALB/c雌鼠分为A、B、C、G 4组,每组各5只;将C57BL/6JNifdc雌鼠分为D、E、F、H 4组,每组各5只。所有小鼠均采用8.428 mW/cm 2紫外光予以照射,A、D组照射时间为15 s(单次照射能量为0.13 J/cm 2),B、E组照射时间为15 min(单次照射能量为7.59 J/cm 2),C、F组照射时间为30 min(单次照射能量为15.17 J/cm 2),连续5 d照射后停止2 d为1个周期,共照射4个周期;G、H组不予照射。照射结束后,所有小鼠正常饲养,并于1周后取材(每组3只),行HE、Masson-Fontana、Masson、免疫组化染色,分别测定棘细胞层厚度、黑色素颗粒数、胶原百分比、白细胞介素-1(IL-1)水平。其余小鼠继续饲养1周,脱毛并拍照,观察色斑变化。使用SPSS 27.0软件进行数据分析,不符合正态分布的计量资料采用 M( Q1, Q3)表示,组间比较采用Kruskal-Wallis秩和检验。 结果:在全程照射过程中,BALB/c雌鼠各组始终未形成肉眼可见的色斑,而在C57BL/6JNifdc雌鼠中,第2周照射后D、E、F组均产生不同大小的色斑,然而第3周照射后,D组色斑逐渐消失,E组色斑则较前更加明显,与此同时,F组也产生了明显的色斑和部分小鼠背部皮肤出现脱屑甚至灼伤破损。第4周照射后,D组无新色斑形成,E组色斑更为明显,F组大部分出现皮肤灼伤破损。照射结束后2周,各组BALB/c雌鼠背部皮肤无明显色斑,而在C57BL/6JNifdc雌鼠中,D组无明显色斑,E组色斑颜色较第4周照射后变浅,F组皮肤灼伤破损处结痂,色斑较前变浅,但E、F组色斑仍明显肉眼可见。HE染色显示,A、B、C、G组棘细胞层厚度差异无统计学意义( H=1.08, P=0.782);而D、E、F、H组棘细胞层厚度差异有统计学意义( H=12.85, P=0.005),随着单次照射时间的延长,棘细胞层厚度逐渐变薄,F组表皮棘细胞排列有不连续现象,而这种情况在D、E组中未被观察到。Masson-Fontana染色显示,在BALB/c雌鼠中均未见明显色素沉着,A、B、C、G组黑色素颗粒计数差异无统计学意义( H=7.77, P=0.051);而在C57BL/6JNifdc雌鼠中,E、F组表皮和真皮内均有较为明显的色素沉着,D、E、F、H组黑色素颗粒计数差异有统计学意义( H=17.61, P<0.001),随着单次照射时间的延长,黑色素沉积逐渐增加。Masson染色显示,A、B、C、G组胶原百分比差异无统计学意义( H=7.26, P=0.064);而E、F组则可观察到明显的纤维排列紊乱且结构松散,D、E、F、H组胶原百分比差异有统计学意义( H=8.65, P=0.034)。免疫组化结果显示,A、B、C、G组IL-1表达水平差异有统计学意义( H=17.86, P<0.001);D、E、F、H组IL-1表达水平差异有统计学意义( H=14.19, P=0.003),提示紫外线照射激发了小鼠皮肤的炎症反应。 结论:BALB/c雌鼠并不适用于在本实验照射频率及时间范围内的黄褐斑模型建立,C57BL/6JNifdc雌鼠采用单次照射能量为7.59 J/cm 2、5 d/周的照射频率持续4周,可以获得稳定且具有一定色素沉着量的黄褐斑动物模型,并至少维持2周。
参考文献:李丽颖,孙靖涵,华骋,等. 单纯紫外线照射法建立黄褐斑小鼠模型研究[J]. 中华整形外科杂志,2024,40(4):444-454.
改良小鼠心肌缺血再灌注损伤(MIRI)造模方法,并对其系统性评价。方法:将70只SPF级雄性C57BL/6小鼠随机分为假手术组(Sham)、经典组(CM)、单圈活结组(SM)和改良活结组(MM)。通过结扎冠状动脉左前降支30 min后再灌注24 h建立MIRI模型,记录并统计各组小鼠建模时间、模型存活率及实时心电图的变化。采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)、HE、Masson和TUNEL染色,比较MIRI心肌组织病理改变。生化仪测定血清谷草转氨酶(AST)、肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶MB(CK-MB)和乳酸脱氢酶(LDH)水平。ELISA法分析肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素2(IL-2)、白细胞介素6(IL-6)和单核细胞趋化因子1(MCP-1)水平。结果:MM组小鼠心电图ST段明显抬高;MM组建模时间(36.2 min)显著少于CM组(66.2 min, P<0.0001),且MM组相较于CM组存活率显著提升( P<0.05)。MM组小鼠心肌组织梗死区细胞肿胀变形,心肌纤维化程度高于其他组并明显发生凋亡。CM组和MM组小鼠心肌酶AST、CK、CK-MB、LDH水平较Sham组均显著升高,其中MM组的CK和CK-MB水平较CM组明显增加( P<0.05)。CM组和MM组小鼠炎性因子TNF-α( P<0.01)、IL-6( P<0.05)较Sham组显著升高,CM组IL-2水平显著高于Sham组和MM组( P<0.05),MCP-1水平各组间差异无统计学意义。 结论:与经典和单圈活结造模方式相比,利用改良活结法建立的小鼠MIRI模型,造模时间缩短,模型更稳定,小鼠存活率显著提高。
参考文献:宋远,王一卉,高瑭,等. 小鼠心肌缺血再灌注损伤模型改良及评价[J]. 中华胸心血管外科杂志,2024,40(4):214-221.
观察电针刺激对慢性心力衰竭(CHF)大鼠模型及心肌纤维化细胞模型的影响,探讨电针对CHF的治疗作用机制.方法 选取24 只雄性Wistar大鼠随机分为4 组,分别为假手术组、假手术+电针组、心肌纤维化组及心肌纤维化+电针组,每组6 只.将H9c2 大鼠心肌细胞随机分为4 组,对照组、对照+电针组、血管紧张素Ⅱ处理组及血管紧张素Ⅱ处理+电针组.心肌纤维化组大鼠采用腹主动脉缩窄法建立CHF模型,假手术组大鼠仅分离腹主动脉不进行钳夹,心肌纤维化+电针组大鼠在心肌纤维化组的基础上联合电针刺激大鼠双侧"内关"穴干预,假手术+电针组大鼠在假手术组的基础上联合电针刺激大鼠双侧"内关"穴干预.血管紧张素Ⅱ处理组采用含血管紧张素Ⅱ的培养基对H9c2 大鼠心肌细胞进行培养及传代,对照组H9c2 大鼠心肌细胞在正常培养基内进行培养及传代,血管紧张素Ⅱ处理+电针组是血管紧张素Ⅱ处理组的基础上在培养皿中予以电刺激,对照+电针组在对照组的基础上在培养皿中予以电刺激.检测各组大鼠干预12、16、20 周室间隔舒张末期厚度(IVSd)、左室舒张末期后壁厚度(LVPWd)、左室收缩末期内径(LVEDs)、左室舒张末期内径(LVEDd)及左室射血分数(LVEF),以及血清B型钠尿肽(BNP)、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)水平,检测各组H9c2 大鼠心肌细胞在干预12、16、20 周重组蛋白基质金属蛋白酶 9(MMP9)及基质金属蛋白酶抑制剂-1(TIMP-1)相对表达情况.结果 与假手术组干预同期比较,心肌纤维化组干预12、16、20 周时IVSd、LVP-Wd、LVEDs及LVEDd均升高(P<0.05),LVEF降低(P<0.05),但假手术+电针组干预12、16、20 周时各项指标与假手术组干预同期比较差异均无统计学意义(P>0.05).与心肌纤维化组干预同期比较,心肌纤维化+电针组干预 12、16、20 周时IVSd、LVPWd、LVEDs及LVEDd均降低(P<0.05),LVEF升高(P<0.05).与假手术组干预同期比较,心肌纤维化组干预12、16、20 周时BNP、LDH及CK水平均升高(P<0.05),但假手术+电针组干预 12、16、20 周时各项指标与假手术组干预同期比较差异均无统计学意义(P>0.05).与心肌纤维化组干预同期比较,心肌纤维化+电针组干预 12、16、20 周时BNP、LDH及CK水平均降低(P<0.05).与对照组干预同期比较,血管紧张素Ⅱ处理组干预12、16、20 周时MMP-9 及TIMI-1 相对表达水平均升高(P<0.05),但对照+电针组干预12、16、20 周时各项指标与对照组干预同期比较差异均无统计学意义(P>0.05).与血管紧张素Ⅱ处理组干预同期比较,血管紧张素Ⅱ处理+电针组干预 12、16、20 周时MMP-9 及TIMI-1 相对表达水平均降低(P<0.05).结论 电针对CHF的治疗作用可能是通过抑制心室重构,改善心功能,保护心肌细胞,减轻心肌纤维化而实现。
参考文献:曹敏,杨爱萍. 电针刺激对慢性心力衰竭模型大鼠及心肌纤维化细胞模型的影响[J]. 河北中医,2024,46(4):591-595,600.
17.坏死性筋膜炎动物模型
坏死性筋膜炎是一种累及皮下组织、筋膜和肌肉的软组织感染,以广泛、迅速的皮下软组织感染为特征,可在短时间内波及全身,严重者可引发感染性休克及多器官功能衰竭.近年来坏死性筋膜炎发病趋势逐年递增,患者死亡率、截肢率也比较高.坏死性筋膜炎临床诊疗的发展与相关基础研究密不可分.为了增加我们对坏死性筋膜炎发病机制的理解,需要一个可靠的坏死性筋膜炎动物模型,至少部分地反映人类坏死性筋膜炎的感染过程.本文将简要综述坏死性筋膜炎动物模型的构建方法,为坏死性筋膜炎诊治的研究提供参考。
参考文献:邢宝杰,贾代良. 坏死性筋膜炎动物模型构建研究进展[J]. 济宁医学院学报,2024,47(2):155-157.
18. 过敏原卵清白蛋白诱导慢性哮喘小鼠模型
建立过敏原卵清白蛋白(ovalbumin,OVA)诱导的慢性哮喘小鼠模型,并对该模型免疫应答特征进行动态分析.方法 以OVA经腹腔致敏22只雌性BALB/c小鼠,并经鼻腔反复滴注刺激气道反应,于不同时间点取样进行分析.收集小鼠支气管肺泡灌洗液,进行炎性细胞计数;取灌洗液离心上清,ELISA法检测多种相关细胞因子水平.取小鼠肺组织,制备切片,苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色法检测肺组织炎性细胞浸润情况,高碘酸-希夫(periodic acid-Schiff,PAS)染色法检测气道上皮杯状细胞增生情况;马松三色(Masson's Trichrome)及Sircol染色法检测肺组织胶原积累情况.采集小鼠静脉血,分离血清,ELISA法检测血清中OVA特异的IgE、IgG1、IgG2a水平.应用FlexiVent小动物肺功能仪的强制低频振荡模式分析小鼠气道反应性.结果 OVA的反复刺激成功诱导了小鼠气道及肺组织炎性细胞应答、炎性细胞因子积累、气道杯状细胞增生、肺组织纤维化、过敏原特异IgE抗体应答、气道高反应性等哮喘典型指标,且呈现不同应答特征.随着OVA反复刺激,炎性细胞应答、杯状细胞增生有所下降,但胶原沉积增加,而气道的高反应性在末次刺激4周后仍存在.转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)伴随炎性应答的持续呈高表达,TGF-β2及白介素-33(interleukin-33,IL-33)在末次刺激4周后才呈高水平表达.结论 本研究采用OVA持续刺激诱导建立了慢性哮喘小鼠模型,并展现了该模型的免疫应答特征,为慢性哮喘机制的研究、治疗靶点及药物研发奠定了基础。
参考文献:严皎,白红妹,杨旭,等. 过敏原卵清白蛋白诱导慢性哮喘小鼠模型的建立及其免疫应答特征的动态分析[J]. 中国生物制品学杂志,2024,37(4):420-425,432.
19. 水液缺乏型干眼小鼠模型
近年来,越来越多的研究关注于睑板腺中腺泡细胞的增殖异常分化,认为这一过程与干眼症的发生和发展密切相关.睑板腺管腔阻塞和腺泡萎缩等结构和功能异常,可引起或加重干眼.因此,研究干眼中睑板腺变化对于深入理解干眼症的发病机制、寻找治疗和预防干眼症的新靶点具有重要的意义. 目的:探究水液缺乏型干眼模型小鼠中睑板腺的变化. 方法:选取6-8周雌性C57/B6小鼠32只,随机将其分成2组,每组16只.实验组小鼠采用同时切除眶外和眶内的泪腺的方法建造水液缺乏型干眼小鼠模型,对照组不做手术处理.正常饲养2周后于裂隙灯下观察两组小鼠角膜的改变,同时检测泪液分泌量.麻醉后脱颈处死两组小鼠后取睑板腺,观察睑板腺大体形态的变化,制成冰冻切片,苏木精-伊红染色观察睑板腺的结构,油红染色评价睑板腺的功能,免疫荧光染色和RT-qPCR观察两组小鼠睑板腺中祖细胞角蛋白14、细胞核增殖相关抗原(Ki67)以及异常分化的小脯氨酸丰富蛋白1B的表达情况. 结果与结论:①造模2周后,实验组小鼠角膜可见片状缺损,角膜缘新生血管生成且侵入角膜中央;②实验组小鼠泪液分泌量较对照组明显减少(P<0.05);③显微镜照相显示,实验组睑板腺导管中断萎缩,排列紊乱;④苏木精-伊红结果显示,实验组小鼠睑板腺中的脂质空泡较对照组明显增多;⑤油红染色中可见实验组小鼠脂质沉积;⑥免疫荧光和RT-qPCR结果显示,实验组小鼠睑板腺中祖细胞角蛋白14、Ki67、小脯氨酸丰富蛋白1B的表达较对照组明显增多(P<0.05);⑦提示水液缺乏型干眼可导致睑板腺的代偿性肥大、增殖增加、脂质代谢异常,同时可发生睑板腺异常分化。
参考文献:周紫莹,欧尚坤,黄超,等. 水液缺乏型干眼模型小鼠睑板腺的变化[J]. 中国组织工程研究,2024,28(11):1666-1671.
肾虚血瘀证候作为膝骨关节炎常见中医证候,又是膝骨关节炎的基本病机,二者之间有着重要联系.但肾虚血瘀证候如何促进膝关节软骨损伤及其潜在机制并不明确,还需进一步研究. 目的:探讨肾虚血瘀证候对SD大鼠膝骨关节炎进程的影响. 方法:将16只SD大鼠随机分为模型观察组和对照组,每组8只.模型观察组采用卵巢摘除方法建立肾虚模型,2个月后采用改良HULTH手术进行膝骨关节炎造模,HULTH手术后1周皮下注射盐酸肾上腺素进行血瘀造模;对照组给予卵巢摘除假手术,改良HULTH手术,皮下注射生理盐水.HULTH手术后第5周,检测血液流变学、凝血四项、三碘甲状腺原氨酸、四碘甲状腺原氨酸及雌二醇水平;同时,拍摄膝关节X射线片,进行膝关节苏木精-伊红染色、番红-固绿染色和免疫组化染色. 结果与结论:①与对照组相比,模型观察组全血黏度低切、中切、高切和血浆黏度显著升高,凝血四项中纤维蛋白原水平显著升高,凝血酶原时间和活化部分凝血活酶时间显著下降;三碘甲状腺原氨酸、四碘甲状腺原氨酸及雌二醇水平均显著下降;②影像学结果显示模型观察组大鼠膝关节间隙狭窄程度更严重且表面欠光滑,出现高密度影;③苏木精-伊红染色和番红-固绿染色表明,模型观察组大鼠软骨损伤更严重,并且OARSI评分和Mankin评分明显高于对照组;④免疫组化染色结果显示,相较于对照组,模型观察组大鼠软骨外基质Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖蛋白表达显著下降,炎症因子基质金属蛋白酶13、解聚蛋白样金属蛋白酶5蛋白表达显著升高.结果表明,该研究成功建立了SD大鼠肾虚血瘀型膝骨关节炎模型;肾虚血瘀证候通过促进炎症因子表达进一步加重软骨外基质裂解和软骨退变,促进大鼠膝骨关节炎进程。
参考文献:杨程,李玉生,焦泓焯,等. 肾虚血瘀型SD大鼠膝骨关节炎模型的建立与验证[J]. 中国组织工程研究,2024,28(27):4273-4280.