小鼠裸鼠肿瘤动物模型

小鼠肿瘤动物模型和抗肿瘤药物的研究方法,20171214JXD,Mouse model：Powerful research tool,TumorMetabolic diseaseDrug evaluation,四种肿瘤模型,自发性肿瘤动物模型诱发性肿瘤动物模型移植性肿瘤动物模型人体肿瘤异种移植性肿瘤模型,一、自发性肿瘤动物模型,定义：实验动物不经人为实验处理而自然发生的肿瘤，称为自发性肿瘤,实验动物选择：高发病率的实验动物,一般选用小鼠（mouse）,常用肿瘤模型小鼠肿瘤自然发生率,自发性肿瘤动物模型的优点,自然发生，肿瘤发生学与细胞学特点与人类肿瘤相似。2. 对药物敏感性不太高，且疗程较长，便于慢性治疗及综合治疗。3. 发生条件自然，可通过细致观察研究发现新的环境致癌因素及其他致癌因素；可以着重观察遗传因素在肿瘤发生中的作用。,自发性肿瘤动物模型的缺点,肿瘤发生情况参差不齐。难以短时间内获得大量肿瘤材料，耗时长，耗资大。发生肿瘤的动物肿瘤生长速度差异大，难以评价。因此，自发性肿瘤很少在抗肿瘤药物的常规筛选中应用。,二、诱发性肿瘤动物模型,定义：使用致癌因素(Carcinogens)在实验条件下诱发动物发生肿瘤的动物模型。原理：利用外源性致癌因素引起细胞遗传特性异常而呈现出异常生长和高增殖活性，形成肿瘤。,原位诱发 致癌物直接与动物靶组织或靶器官接触而诱发该组织或器官发生肿瘤。 异位诱发 将与致癌物接触后的动物组织或器官埋置于该动物或另一正常动物皮下而 产生的该组织或器官的肿瘤。,诱发性肿瘤动物模型建立方法,致癌物,致癌物,物理方法：放射性物质致瘤，用放射线照射或局部注射放射性同位素。化学方法：使用化学致癌物，如甲基苄基亚硝胺（MBNA）:食管癌 二乙基亚硝胺（DENA）：肝癌（灌胃）、肺癌 （皮下注射）黄曲霉素类 B1（aflatoxin B1）:肝癌甲基硝基亚硝基胍（MNNG）：胃癌、结肠癌生物方法：用能诱发动物肿瘤的病毒致癌，如：小鼠白血病病毒，SV40病毒。用转基因的方法诱发动物产生肿瘤，可根据启动子类型的不同选择不同的发瘤器官，如用乳球蛋白启动子的SV40T抗原的转基因小鼠，可诱发乳腺癌或胰腺癌。MMTV-Wnt-1转基因小鼠高发乳腺癌。,诱发性肿瘤动物模型建立方法,Nature communications, 2017, 8:14420,三.移植性肿瘤动物模型及其研究方法,定义：模型是指将动物或人体肿瘤移植到同种或异种动物体内连续传代而形成移植性肿瘤动物的肿瘤实验动物选择：移植性肿瘤常用动物为小鼠、大鼠和地鼠肿瘤细胞的选择：筛选抗癌药物时，最好选用3类瘤株，即肉瘤、腹水型肿瘤和白血病株。在众多移植性肿瘤中，小鼠Lewis肺癌、小鼠黑色素瘤B16及小鼠白血病P388是目前最受重视和应用最广的。一种药物不一定对各种类型的动物移植性肿瘤都有效，如果仅选一种瘤株进行药物筛选就可能出现漏筛。,接种方法（无菌操作）,1.瘤块接种法,2.瘤细胞悬液接种法（基质胶）,各自优缺点：细胞数量、时间、成本等,潜伏期：接种后细胞对传代操作所致损伤的恢复和对新的生长环境的适应阶段。指数生长期：细胞增殖最旺盛的阶段，是进行实验最好和最主要的阶段。,Jia , Zhang et al, Nature Communications, 2017, 8:13732,四.人体肿瘤异种移植性肿瘤模型,异种移植性肿瘤是移植性肿瘤的一种。这种模型使用人的肿瘤细胞，在病理组织形态和遗传特征等方面均与人类肿瘤相同，用这种模型可以比较直接的研究人类肿瘤的生物学特性及抗肿瘤药物。常用的宿主动物：裸鼠BALB/C和C57BL/6小鼠,裸小鼠作为移植宿主,实验动物：在SPF屏障系统内繁殖生长的BALB/c裸小鼠，68周龄，体重2122g。原因：用人体肿瘤进行异种移植，宿主必须对移植物不产生排斥反应，故用裸鼠作为移植宿主较为合适。此种小鼠先天无毛，无胸腺，T淋巴细胞功能完全缺乏，对异种移植不产生排斥反应，成功率高。,实验动物的给药途径和方法,经口给药自动口服给药：把药物均匀混入饲料或溶于水中让动物自动摄取。优点：简单方便，省时省力缺点：由于动物状态和进食习性不同，很难保证摄取药量的准确性。,经口给药2.灌胃给药：优点：能准确掌握给药量和给药时间。缺点：强制性灌胃操作会给动物造成一定程度的机械损伤心 理影响。灌胃针插入深度一般是：小鼠3cm，大鼠或豚鼠5cm。,注射给药皮内注射：将药液注入表皮与真皮之间。此法多用于免疫、接种、过敏试验等皮下注射：将药液注入真皮之下。,3.肌内注射：又称肌肉注射，当给动物注射不溶于水而混悬于油或其他溶剂中的药物时，常采用此种方法。4.腹腔注射：腹膜面积大，药物进入腹腔后容易扩散和吸收。,5.静脉注射：不同动物类型应选择不同的静脉血管。1）尾静脉注射：鼠尾有3条静脉，尾左右两侧和背部各一条。其中背部静脉位置较深，应用较少，而两