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裸鼠成瘤技巧大全

发布时间:2019-04-08 16:24 |  点击次数:

首先我们来了解一下什么是裸鼠成瘤实验,它主要能用于哪些科研实验的设计当中,以及该实验的相关操作和注意事项。



无胸腺裸鼠(Nude Mouse,简称裸鼠)目前已成为医学生物学研究领域中不可缺少的实验动物模型。特别是在肿瘤学、免疫学、药品与生物制品的安全性评价及有效药品的筛选等实验方面,它有特殊的价值。

它是先天性胸腺缺陷的突变小鼠,是由于第Ⅶ连锁群(Linkage group)内裸体位点的等位基因发生纯合而形成的突变小鼠新品种。裸鼠由于无胸腺,因此缺乏免疫反应,是免疫缺陷动物。

裸鼠的主要特征表现为无毛(Hairless)、裸体(Naked)和无胸腺(Athymus),原种新生裸体小鼠以无鼻毛为特征,足尖经常收缩,呈螺旋样畸形。新生小鼠 3 周后生长明显迟缓,普遍有肝脏疾病,死亡率高,寿命在 15~26 周。纯系裸体小鼠外形和原种相同,全身几乎无毛,偶尔背部可见稀疏的的带状毛、皮薄、光滑或有皱折。皮肤色素 BALB/C 裸体小鼠为浅红色,白眼;C3 H 裸鼠为灰白色,黑眼;C57BL 裸鼠黑灰色至黑色,运动功能正常。

小鼠中有若干突变基因,它可产生一种为无毛的表现型(phenotype),例如无胸腺裸鼠(Nude)、裸鼠(Naked)、无毛鼠(Hairless)、无鼻毛鼠(Rhinol),不要把这些突变鼠基因相互混淆。裸鼠的唯一特性是胸腺缺陷表现型,因此,不能将「裸鼠」与「无毛鼠」两词交换使用。


实验裸鼠的选择:

1、随着裸小鼠年龄的增长或有关因素的影响(如病毒感染),裸鼠体内正常 T 细胞会增加,故接种肿瘤的实验一般采用 4-6 周龄的裸鼠,肿瘤更易生长和形成转移。
2、选择饲养在 GF 和 SPF 条件下的裸鼠更宜于肿瘤的生长和转移, 因为裸鼠的健康和卫生状况越好, 越不易受病毒细菌的感染, 可减少抗原刺激, 使 NK 细胞活性降低, 有利于移植瘤的成活及转移。
3、当裸鼠辅以 X 射线照射或免疫抑制剂处理时, 使一些原来很难移植成功的肿瘤如白血病、恶性淋巴瘤等极易取得移植成功。


肿瘤来源:

1、直接来自原发瘤组织(结肠癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌、黑色素瘤、淋巴瘤、白血病)
2、建株的人体的肿瘤组织培养细胞(性价比高、操作简单、材料安全且容易获得)


细胞株的选择:

主要取决于原发肿瘤恶性程度的高低。在裸鼠体内形成转移的人癌细胞多为未分化或低分化, 因此作为人体肿瘤转移灶因其含高侵袭和转移潜能癌细胞多容易适应局部微环境, 更易移植成功, 易于转移。同时由于组织特异性, 癌移植成功率较低: 黑色素瘤为 86%, 结肠癌为 72%, 肺癌为 51%, 肝癌不易移植成功。


常见的细胞株:

1、易成瘤的细胞:Hep-G2(肝癌)、Hep2(喉癌)、NCI-H460(大细胞肺癌)、A431(表皮癌)
2、可以成瘤但生长较慢的细胞:CNE(鼻咽癌)、A549(肺癌)、SPC-A-1(肺腺癌)
3、尚存在争议的细胞:Hela(宫颈癌)、HCT(人回盲肠癌细胞)


细胞培养:

细胞的状态及数量是裸鼠皮下成瘤很关键的一步。细胞状态良好,处于对数生长期,接种很易形成肿瘤接种细胞的状态,实验观察结果显著。


细胞接种:

接种的细胞量肿瘤细胞的数量 裸鼠成瘤时细胞用量较大。

Harmilto 等认为复制腹水瘤制备细胞数应在 1×10^7 以上; 人胃癌细胞系 MGC-803,SGC-7901 皮下接种裸鼠, 细胞数应在 1×10^6 以上。


接种的部位和方法:

1、皮下接种 操作简单,肿瘤表浅,便于观察,潜伏期短, 肿瘤生长速度较快,浸润和转移发生少,与在人体的表现不一致。
2、腹 (胸) 腔移植 位置深, 不易观察和测定, 但操作简单, 可出现一定比例的浸润、转移和腹水。
3、原位移植 将人体肿瘤移植于动物相应器官, 如人的肝癌移植到裸鼠肝叶上。人癌转移模型的原位移植方法是目前一般承认的方法。研究表明, 人癌细胞的转移必须依赖瘤细胞之间, 瘤细胞与间质, 瘤细胞与宿主之间的相互作用。现已原位移植成功人的前列腺癌、结肠癌、肝癌、肺癌、胃癌、肾癌和乳腺癌, 并建立了相应的肿瘤转移模型。
4、异位移植 常采用肾包膜、足垫和尾静脉等部位。爪垫皮下移植, 是获得淋巴道转移最佳途径, 因爪垫皮下有丰富的淋巴管, 并呈单向性淋巴引流, 有月国窝, 骼动脉旁及肾门等 3 级淋巴结, 最终可达全身。裸鼠的接种应保证一只裸鼠接种一针,因为两个或两个以上的肿瘤之间会互相影响,是观察及结果有偏差。

所需材料与工具:NC 裸鼠、BALB/C 裸鼠等 
试剂:肿瘤细胞悬液、安尔碘等 
仪器:针头、光学显微镜、手术刀、剪刀、纱布、消毒液、口罩等 


实验步骤:

1、调整细胞悬液浓度至 1×10^7 个/mL(根据不同肿瘤细胞选择合适浓度)2、安尔碘消毒每只裸鼠右背部及股外侧皮肤,将准备好的肿瘤细胞悬液用规格为 1 mL 的注射器抽取 0.2 mL 在右背部皮肤下注射。

观察指标及病理学观察 



2、解剖和组织学检查 

(1)所有裸鼠接种后,分组分笼饲养,自由进食,每天观察 1~2 次;
(2)当裸鼠处于全身衰竭状态时处死并作大体解剖,对接种瘤和转移瘤分别进行观察、测量,记录肿瘤大小及侵袭和转移情况,重要器官(主要为肝和肺)经 10% 中性甲醛固定后,常规石蜡制片,光学显微镜检查。

3、周围血甲胎蛋白 (AFP) 检测;

处死前,均采用摘眼球采血的方法获得血液,用生化法检测 AFP 的分泌量。

 

4、瘤细胞 DNA 含量分析 


 

留取部分移植瘤标本采用流式细胞术进行 DNA 含量分析。 


医学应用 

1、肿瘤药物治疗和肿瘤免疫研究:裸鼠皮下移植瘤模型适用于抗肿瘤药物的筛选和药物的抗癌效果评价,用来检测药物的有效性 
2、免疫和遗传研究:裸鼠种群是研究人类各种免疫缺陷性疾病的发病机理和遗传规律的动物模型 
3、病毒、细菌、寄生虫感染机制的研究:无胸腺裸鼠的 T 淋巴细胞缺损,免疫机能低下,是研究病毒、细菌及寄生虫感染机制的极好模型动物 
4、生物制品和药品的检定:生物制品(疫苗、菌苗)是否有潜在制癌性、感染因子以及它的毒力是否有返祖的可能性都需要被验证,而先天性胸腺机能缺陷的裸鼠是很好的动物模型和实验手段。


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