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Product Center裸鼠皮下成瘤模型構建:裸鼠皮下成瘤模型是腫瘤研究中應用廣泛的動物模型之一,主要用于腫瘤生長機制研究、藥物療效評價、基因功能驗證等方向。該模型通過將人源或鼠源腫瘤細胞/組織移植至免疫缺陷裸鼠皮下,模擬腫瘤生長微環境。
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品系選擇:
常用品系:BALB/c nu/nu裸鼠(T細胞缺陷)、NOD-SCID(T/B/NK細胞缺陷)、NSG(NOD-SCID-IL2Rγ-/-,全免疫缺陷)。
性別與周齡:優先選擇雄性裸鼠(6-8周齡,體重18-20 g),減少激素干擾。
飼養條件:SPF級環境,溫度22-25℃,濕度40-70%,12小時光照/黑暗周期。
細胞株選擇:
高成瘤細胞:HCT-116(結直腸癌,成瘤率100%)、SKOV3(卵巢癌)、SGC-7901(胃癌)。
爭議性細胞:如Hep-G2(肝癌)需高細胞密度(1×10? cells/只)接種。
細胞預處理:
傳代要求:取對數生長期細胞(活力>95%),胰酶消化后離心(1000 rpm,5分鐘),重懸于PBS或基質膠(Matrigel)中(體積比1:1)。
濃度調整:常規接種濃度1×10?~1×10? cells/mL(具體依細胞株特性調整)。
注射部位:
腋下:右腋皮下(淋巴引流明確,便于觀察轉移)。
背部:中線兩側(避免動物抓撓)。
操作步驟:
麻醉:1%戊ba比妥鈉(50 mg/kg)或異氟烷吸入麻醉。
注射:使用1 mL注射器(22-25G針頭),緩慢注入0.1-0.2 mL細胞懸液(避免滲漏)。
退針后輕壓注射點,防止細胞液反流。
成瘤時間:
快速成瘤型:HCT-116(7天可見結節)。
慢速成瘤型:原代細胞或低侵襲性細胞需2-4周。
監測指標:
腫瘤體積:游標卡尺測量長徑(L)和短徑(W),按公式V=1/2×L×W2計算。
動物狀態:體重變化、活動度、腫瘤潰瘍情況。
成功標準:瘤體體積≥100 mm3(通常接種后2-4周)。
生長曲線分析:繪制腫瘤體積-時間曲線,計算倍增時間(如HCT-116約3天)。
HE染色:觀察腫瘤細胞異型性、核分裂象及間質浸潤。
免疫組化:檢測Ki-67(增殖指數)、CD31(微血管密度)等標志物。
基因表達:qPCR或Western blot驗證目標基因(如PRDX4、ASAP1)在瘤體中的表達。
信號通路分析:檢測PI3K/AKT、VEGF等通路關鍵蛋白。
小動物PET/CT:18F-FDG示蹤腫瘤代謝活性。
活體熒光成像:適用于標記熒光素酶(Luc)的腫瘤細胞。
細胞預處理:
基質膠混合:增強細胞黏附與血管生成(如SKOV3聯合Matrigel)。
低溫操作:細胞懸液全程冰上保存,減少凋亡。
動物選擇優化:
年輕裸鼠:4-6周齡代謝活躍,成瘤更快。
免疫強化品系:NSG小鼠適用于低成瘤性細胞。
問題類型 | 可能原因 | 解決方案 |
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無腫瘤形成 | 細胞活力低/接種量不足 | 提高細胞濃度至1×10? cells/mL,檢測臺盼藍染色 |
腫瘤體積差異大 | 注射不均勻或滲漏 | 使用細針頭(25G),退針后按壓30秒 |
動物死亡 | 麻醉過量或感染 | 控制戊ba比妥鈉劑量≤50 mg/kg,術后給予抗生素 |
原位移植模型:
皮下傳代后切取瘤塊(1 mm3)移植至靶器官(如胃壁),模擬轉移。
基因編輯模型:
CRISPR/Cas9敲除目標基因(如KMT2D)后接種,研究基因功能。
案例:卡培他濱抑制HCT-116裸鼠瘤體生長,腫瘤體積減少60%。
評價指標:瘤重抑制率=(對照組瘤重-實驗組瘤重)/對照組瘤重×100%。
案例:sh-PRDX4組瘤體體積較對照組下降50%,證實PRDX4促癌作用。
驗證方法:shRNA慢病毒轉染+皮下成瘤。
案例:過表達miR-449a抑制Bel-7402肝癌細胞轉移,肺轉移灶減少80%。
技術延伸:結合淋巴結解剖與HE染色分析轉移率。
3R原則:
替代(Replacement) :優先使用體外模型預實驗。
減少(Reduction) :每組≥5只裸鼠(統計學意義)。
優化(Refinement) :術中麻醉+術后鎮痛(布洛芬5 mg/kg)。
數據記錄:詳細記錄接種時間、細胞批次、動物編號。
病理存檔:瘤體福爾馬林固定或液氮凍存,供后續分析。
裸鼠皮下成瘤模型因其操作簡便、成本可控和高重復性,成為腫瘤研究的核心工具。未來發展趨勢包括:
多組學整合:單細胞測序解析瘤內異質性。
動態監測技術:納米探針聯合micro-CT實現微轉移灶無創檢測。
人源化升級:PDX(人源腫瘤異種移植)模型替代傳統CDX模型,提高臨床預測性。