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标识符 CSTR:16397.09.0L01000925
资源中文名称 小鼠乳腺癌细胞4T1荧光素酶标记肿瘤模型
资源英文名称 4T1-LUC
疾病概述 女性乳腺是由皮肤、纤维组织、乳腺腺体和脂肪组成的,乳腺癌(breast cancer)是发生在乳腺腺上皮组织的恶性肿瘤。乳腺癌中99%发生在女性,男性仅占1%。乳腺并不是维持人体生命活动的重要器官,原位乳腺癌并不致命;但由于乳腺癌细胞丧失了正常细胞的特性,细胞之间连接松散,容易脱落。癌细胞一旦脱落,游离的癌细胞可以随血液或淋巴液播散全身,形成转移,危及生命。目前乳腺癌已成为威胁女性身心健康的常见肿瘤。
实验动物背景信息

小鼠乳腺癌细胞4T1来自ATCC,是从410.4瘤株中未经诱变筛得的6-硫鸟嘌噙抗性细胞株。 当注射到BALB/c 小鼠中时,4T1自发产生高转移肿瘤,可转移到肺,肝,淋巴结和大脑,同时在注射部位形成始发灶。 诱导转移时不需要摘除始发灶。4T1细胞在BALB/c小鼠中的生长与转移特性与人体中的乳腺癌十分相近。

细胞接种动物为BALB/c小鼠,BALB/c 是白色变种实验室用鼠,起源于小家鼠Mus musculus,广泛用于免疫学、生理学的动物实验。

模型制作方法

1.表达载体构建:构建chicken β-actin-luc-NEO载体。CAG启动子由巨细胞病毒(the cytomegalovirus,CMV)早期增强子(early enhancer element)和鸡β-肌动蛋白( chicken beta-actin )启动子组成,用于驱动基因在哺乳动物载体的高水平表达(图1)。

图1 荧光素酶基因表达载体的构建

2. 4T1-LUC荧光细胞系的获得:采用脂质体2000转染小鼠乳腺癌细胞4T1细胞,转染后24 h,用含有G418的培养液筛选细胞三周,获得稳定表达luciferase的细胞株,选择其中高表达的克隆株扩大培养。

3.肿瘤细胞的植入及活体荧光成像:收集处于生长对数期的转染细胞,稀释至5×106/mL。取0.1 mL细胞悬液接种于BALB/c小鼠(5周龄,体重15-18 g)右侧第二对乳腺脂肪垫内。1×106个细胞/只,接种后每隔一周,采用活体荧光影像系统摄像动态观察肿瘤的生长和转移情况。观察前每只小鼠腹腔注射荧光素底物(1.5 mg/10 g),饱和三溴乙醇(0.18 mL/10 g)麻醉后放人活体荧光影像系统摄像,Slide Book 4.0软件进行分析。

模型表型数据

1. 4T1-Luc小鼠乳腺癌细胞原位接种

本模型将Luc基因转染到小鼠乳腺癌细胞4T1中得到了高表达luciferase细胞株。取0.1 mL 4T1-Luc细胞悬液接种于BALB/c小鼠右侧第二对乳腺脂肪垫内。用活体荧光成像系统连续观察,发现7d能够成瘤,21d肿瘤面积显著增大,35d后原位肿瘤面积变小,但能够观察到肺转移(图2)。

7d                21d              35d

图2 小鼠乳腺癌4T1乳腺脂肪垫接种

2.原位接种细胞剂量与肺转移

标记细胞稀释成1×107 细胞/mL,2×107细胞/mL,5×107细胞/mL和1×108细胞/mL四种剂量,取0.1 mL接种于BALB/c小鼠右侧第二对乳腺脂肪垫内,制作小鼠原位乳腺癌模型,比较肿瘤细胞在小鼠体内生长及肺转移情况。结果,四种剂量细胞接种BALB/c小鼠后,均有肿瘤生长,但四种剂量接种的原位移植瘤均发生转移程度不同,最终确定接种1×106个细胞/只不仅肺转移明显,而且存活时间一般超过45 d,比高剂量接种存活时间长,为最佳肺转移剂量(见图3)。

图3 荧光素酶标记4T1小鼠乳腺癌细胞在体生长与转移的影像分析

3. 模型优点与应用

尾静脉途径建立的肿瘤转移模型仅涉及肿瘤转移的最后阶段,是实验性转移而非自发转移,未能真实的反应肿瘤细胞自发转移的特性。与尾静脉接种相比,乳腺原位自发转移模型不仅真实反应了肿瘤细胞在体的转移特性,而且能完整地呈现肿瘤转移的全过程,为探讨肿瘤转移的生物学机制和抗转移治疗提供了理想的动物模型,利用这种模型和活体动物体内光学成像系统可以实现活体、动态和即时的转移肿瘤分析。

66c14与4T1和4T07细胞模型比较。将Luc标记的4T1、66c14、4T07细胞对BALB/c小鼠乳腺原位接种4T1细胞乳腺原位移植瘤最大,66c14细胞瘤体次之,4T07细胞瘤体最小;接种后35 d,三株细胞乳腺原位移植瘤大小较一致。4T1和66c14原位移植瘤均可发生转移,其中4T1细胞较66c14细胞转移最为严重,而4T07细胞未见转移。

动物模型的评价与验证
保存方式 液氮冻存
合作方式
相关文章 1. 李小颖,马元武,张旭等.不同接种量荧光素酶标记小鼠乳腺癌细胞4T1在小鼠体内生长及肺转移的比较[J].中国实验动物学报,2012,20(1):14-17。
2. 李小颖,马元武,张连峰.三株荧光素酶标记的小鼠乳腺癌细胞在小鼠体内生长及转移的比较[J].中国比较医学杂志, 2013, 23(4):1-4。
备注 保存地点:中国医学科学院实验动物研究所卫生部人类疾病比较医学重点实验室