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斑马鱼动物模型的应用介绍

斑马鱼动物模型的应用介绍
斑马鱼动物模型的应用介绍

斑马鱼动物模型的应用

斑马鱼(Danio rerio)属于辐鳍亚纲(Actinopterygii)鲤科(Cyprinidae)短担尼鱼属(Danio)的一种硬骨鱼,原产于南亚,是一种常见的热带观赏鱼,因其体侧具有斑马一样暗蓝与银色相间的纹条而得名。

斑马鱼个体小,易于饲养,成体长4-5cm,雄鱼体修长,雌鱼体肥大。可在有限空间里养殖相当大的群体,可满足样本需求量大的研究。斑马鱼发育迅速,在28.5℃培养条件下受精后约40min完成第一次有丝分裂,之后大约每隔15min分裂一次,24h后主要器官原基形成,相当于28d的人类胚胎,幼鱼孵出后约3个月达到性成熟。雌雄鱼通过调控光周期控制14:10(光照:黑暗)产卵时间,成熟鱼每周可产卵一次,一尾雌鱼每次可产卵100-300枚。胚胎体外受精,体外发育,胚体透明,易于观察。受精卵直径约1mm,易于进行显微注射和细胞移植等操作。

一、斑马鱼的品系

经过30多年的研究应用和系统发展,已有约20个斑马鱼品系,斑马鱼基因数据库-ZFIN (http://zfin/org)里有相关的资料可供查询和下载。目前研究中常用的斑马鱼野生型品系主要为AB 品系、Tuebingen(Tu)品系、WIK 品系,斑马鱼基因组计划所用品系是Tu。AB 品系是实验室常用的斑马鱼品系,由单倍体细胞经早期加压法获得。Tu品系斑马鱼具有胚胎致死突变基因,用于基因组测序前敲除该致死突变基因。WIK品系较Tu品系具有更多的形态多样性。此外,还保存有3000多个突变品系和100多个转基因品系。这些品系资源对于利用斑马鱼开展各种科学研究起着很大的推动作用。

二、斑马鱼突变品系的筛选

斑马鱼突变的方法主要有三种:已基亚硝脲(ENU)化学诱导、γ或χ射线照射和插入诱变。ENU是一种DNA烃基化试剂,在生殖细胞减数分裂前诱导碱基对的替换,诱导产生的突变率为0.1%-0.2%,涉及单个基因的突变。射线照射导致染色体大片段的缺失或染色体重排,产生突变率达1%。插入诱变是以逆转录病毒为载体,用显微注射法将目的基因片段导入斑马鱼受精卵,整合到基因组中,干扰正常基因表达。射线照射产生的突变率是ENU 化学诱导的10倍,但由于突变涉及多个基因,突变的表型是受若干基因调控的结果,不利于基因功能的分析,因此,ENU化学诱导法是斑马鱼突变的主要方法。研究含有纯合致死

基因或隐形突变基因的突变表型时,可通过早期加压法(EP)处理母本获得的单倍体卵细胞获得二倍体纯合子。

三、斑马鱼作为人类疾病动物模型的生物学特性

斑马鱼在基因水平上87%与人类同源,早期发育与人类极为相似,已成为研究相关疾病基因的最佳模式生物。筛选斑马鱼胚胎或成鱼基因库中类似于人类致病或特定功能的基因,构建进斑马鱼受精卵中,观察特定基因在斑马鱼胚胎发育过程所起作用。斑马鱼胚胎发育是全透明的,可以全程观察并研究其发育状况。目前,斑马鱼模式生物的使用正逐渐拓展和深入生命体的多种系统(例如,神经系统、心血管系统、免疫系统等)的发育、功能和疾病(例如,神经退行性疾病、心血管疾病、免疫系统疾病等)的研究中,并已用于小分子化合物的规模新药筛选。

3.1神经系统模型

斑马鱼研究表明,神经特异性钠离子通道大量表现在中枢和周边感觉神经系统,有效调控神经的兴奋性,其基因表达调控及信号通路是神经学研究重点。

阿尔茨海默氏病(AD)是一种由于大脑神经细胞死亡而造成的神经退行性疾病。AD 与淀粉样蛋白(Aβ)的过量表达沉积有关,Aβ是由APP连续切割产生,而早老素增强子(pen-2)和前咽陷子(Aph-1)参与Aβ的产生。研究表明,将斑马鱼相关基因的表达进行敲除,发现Pen-2与P53依赖型神经细胞的存活有重要作用。并且在构建绿色荧光蛋白(GFP)转基因斑马鱼品系中,发现在2-3月龄转基因斑马鱼大脑中,广泛大量表达GFP-APP。这些说明斑马鱼神经系统发育在进化上和人类的保守关系。

帕金森氏病(PD)与多巴胺能(DA)通路的破坏有关。神经毒物MPTP对人类中脑多巴胺能神经细胞的损伤现象与PD类似。研究者将多巴胺转运蛋白抑制物和MPTP共同作用于斑马鱼幼鱼,发现这些药物具有保护多巴胺能神经细胞的作用。

3.2心血管系统模型

斑马鱼胚胎期和幼鱼期为透明体,这为心血管发育的研究提供了良好模型。研究发现,斑马鱼的心脏受损后具有自动修复功能,这是首次发现脊椎动物的心脏具有再生功能,为探寻人类心脏受损修复带来希望。斑马鱼突变品系可作为研究心脏节律、心脏管形成、瓣膜发生和心脏环化的模型。例如,突变品系gridlock(gdl)可用于研究人类主动脉缩窄疾病。克隆与斑马鱼同源的人类载脂蛋白基因apoE和apoA-1,发现这些蛋白对哺乳动物脂质的吸收和分布具有重要作用,而Apo-1在AD治疗中也有重要作用。胚胎注射血管内皮因子(VEGF)

的斑马鱼在发育过程中可以观察到明显的新生血管,而肿瘤的发生与转移又与血管新生有密切关系,这启发人们通过阻断VEGF抑制血管增生而治疗肿瘤。

3.3免疫疾病模型和感染疾病模型

斑马鱼具有较完整的特异性免疫系统,体内的T淋巴细胞和B淋巴细胞具有免疫活性,非特异性免疫系统也呈现出与人类的相似性,同时保留了TLR信号通道。成鱼体内注射细菌和胚胎浸没感染法可使斑马鱼感染细菌,有效建立相应的细菌发病机理研究模型。海分枝杆菌感染的斑马鱼体内的肺结核肉芽肿和人类一样出现干酪样坏死,该模型可能在肺结核研究中发挥重要作用。

3.4肿瘤模型

肿瘤是造成人类死亡的主要原因之一,斑马鱼可以自发产生肿瘤,并且许多肿瘤与人类肿瘤非常相似,因此,斑马鱼作为最有前途且最廉价的模式生物而被广泛的应用。肿瘤模型的构建主要是通过移植术、化学诱变和基因突变获得。移植术即直接将肿瘤细胞注射到不同发育阶段的斑马鱼的特定部位,或者将含有GFP表达基因的肿瘤细胞显微注射到斑马鱼胚胎或幼鱼中。化学诱变可以快速获得斑马鱼肿瘤模型,例如,诱变剂处理斑马鱼胚胎或幼鱼可以获得肝癌、血管瘤、细胞间质瘤等。但是化学诱变会引起非特异性表型,而且肿瘤定位困难。基因突变则是将含有GFP报告基因的肿瘤基因通过质粒转导到斑马鱼体中,可用以进一步鉴定肿瘤发生的分子机制。

3.5视网膜自动修复机能

斑马鱼研究发现,斑马鱼视网膜具有可再生放射状胶质细胞,这些细胞可分化为健康的视网膜细胞,并能自动修复受损视网膜。人类视网膜拥有类似斑马鱼的放射状胶质细胞,但是这些细胞无活性。研究人员已成功将放射状角质细胞分化的视网膜细胞移植到老鼠上,这为激活人类放射状胶质细胞的研究奠定了重要的基础。

四、斑马鱼在发育遗传学中的应用

斑马鱼作为发育生物学模式生物有很多优势,胚胎清透可见,从受精卵发育到完整的胚胎形成只需24h,发育过程便于观察。GFP转基因技术的运用可对特定组织进行实时观察。可对批量样本进行免疫组化或荧光免疫研究。可对胚胎进行显微注射DNA或RNA,影响基因表达。

吗啉代(morpholino)基因敲除技术和异位基因表达技术是目前斑马鱼发育遗传学研究中的新兴技术。2000年,有研究者提出注射吗啉代修饰性寡聚核苷酸可产生基因敲除斑马

鱼。吗啉代有抑制翻译起始,减少传统反义寡聚核苷酸非特异性的效应。注射吗啉代能产生以往证实的基因突变的拟表型,有助于确定功能基因。吗啉代寡核苷酸正成为快速、高效的基因敲除方法。对越早期胚胎注射外源基因,基因表达范围就越广,异位基因表达技术就是为使基因在斑马鱼特定细胞、组织和特定时间表达而建立的一系列新技术。如RNA caging 技术,RNA与RNA caging共价结合时处于非活性状态,经特定波长照射,RNA caging被破坏,激活RNA,基因得以表达。同样,激光诱导基因表达技术即外源基因与热休克蛋白启动子重组,激光热敏效应启动基因表达。

五、斑马鱼在生态毒理学中的应用

斑马鱼模型最早用于发育生物学和遗传学研究,近几年,斑马鱼模型逐渐应用于生态毒理研究和检测技术。

5.1常规毒性实验中的应用

斑马鱼模型可用于急性毒性实验、慢性毒性实验,以及蓄积毒性实验。斑马鱼急性毒性实验用于检测各种农药、有机试剂和污染物等的急性毒性。斑马鱼胚胎比成年斑马鱼敏感,对于急性毒性方面是一个很好研究模型,可于显微镜下观察胚胎发育的生态毒理学终点。慢性毒性实验测定低浓度污染物在斑马鱼生活周期内的毒性作用,来确定化学物质最大容许浓度及其影响程度。通过慢性毒性实验可观察同种鱼在不同发育阶段(发育代)对化学物质的毒性差异。蓄积实验则检测外来化学物质在机体内蓄积或富集性大小的实验。

5.2分子及细胞生态毒理中的应用

化学物质进入生物体后,对生物产生不同程度的危害。生物在受到损伤或致死前,其行为、生理、生化已发生反应,可以选择这些在分子和细胞水平上的指标测定化学物质对生物的影响。例如,在斑马鱼胚胎发育晚期,硫代硫酸钠可刺激胚胎细胞的大量异常增殖,这些异常细胞会引起胚胎的部分器官发育畸形。可通过胚胎、软骨组织染色,或全组织包埋原位杂交等技术进行显微观察。

5.3水质检测中的应用

运用转基因斑马鱼的某些效用元件来显示其接触的特定污染物可检测水质的变化。例如,斑马鱼可检测水环境中雌激素污染,当水样中存在一定浓度的雌激素时,会发现斑马鱼发育过程中出现性别的干扰和反转现象。而转基因斑马鱼DNA具有环境污染物的效应元件,效应元件结合报告基因,例如GFP,当水体中含有待检测环境污染物时,基因被激活并与报告基因共同表达,使鱼体呈现荧光。

六、展望

斑马鱼作为人类疾病研究模型、发育遗传学研究模型和生态毒理学研究模型在人类健康、医学和环境保护等领域发挥重要作用。斑马转基因技术对分析细胞间相互作用,作为动物模型探讨发育、生长、繁殖等机理,以及阐明控制脊椎动物的发育机制等方面具有重要意义。

斑马鱼作为研究营养与生长的模式生物:向水产鱼类的营养基因组学的研究提供参考

斑马鱼作为研究营养与发育的模式生物:为水产鱼类的营养基因组学的研究提供参考摘要 斑马鱼是最普遍的用来研究毒理学、发育生物学、神经生物学和分子遗传学的模式生物。人们提出把它当做一个可能的研究鱼类营养与发育的模型。斑马鱼用于这一领域研究的好处是它们尺寸小、生殖周期短(12-14周)可以产出大量的卵。后来有了大量的分子工具,同时可以通过基因分析获得相关信息,但是斑马鱼仍然在鱼类的营养基因组学的研究中当做模式生物使用。作为模式生物,对其每一个特点的研究都是细微的,这是因为这些特点是用来推理几个生物过程是如何在相关生物身上发生的,同时为扩增我们在鱼类营养和发育机制方面的知识做出重大的贡献。这篇综述的目的是展示斑马鱼在营养和发育方面的相关研究,从而说明斑马鱼作为研究鱼类营养基因组学的模式生物的价值。我们特别强调斑马鱼中由营养因素导致的基因表达和遗传变异可以用来阐明水产养殖鱼类中的类似过程。 关键字:斑马鱼,发育,营养,营养基因组学,比较基因组学 前言

斑马鱼已经成为研究在个体发育、神经生物学分子遗传学研究的十分普遍的模式生物(Driever et al. 1994; Roush 1996; Bergeronet al. 2008)。近来,人们提出在鱼类营养和发育的研究方面斑马鱼可以作为一种模式生物(Alestro m etal.2006; Dahm andGeisler 2006; De-Santis and Jerry 2007; Wright et al.2006; Johnston et al. 2008)。 人们一个主要的研究兴趣就是生长发育的特点。因为这与水产养殖行业中,鱼类的生产量和可获取的利益密切相关(De-Santis and Jerry 2007)。这些特点中,表型性状是基因控制的,但也取决于环境因素,这些因素中,又直接由营养条件影响(Moriyama et al.2000)。基因研究工具的发展,使我们有机会去弄清楚数量性状相关的基因的变化,随着那些影响养殖生物生长特征的QTL基因座图谱的建立,在生长发育中鉴别候选基因变得非常有效的(Davis and Hetzel2000; Fjalestad et al. 2003; Reid et al. 2005; Aranedaet al. 2008; Lo Pestri et al. 2009; Dumas et al. 2010)。在这一方面,斑马鱼有比其它养殖动物更加多样的分子工具和可获得的基因分析的数据。 人们建议把斑马鱼作为研究鱼类营养基因组学研究的模式生物,同时期望从这一途径获得的结果可以为水产养殖鱼类提供合适的比较基因组学信息(Metscher and Ahlberg 1999; Drew et al. 2008;Robison et al. 2008; Crollius and Weissenbach 2008)。营养基因组学是一门合营养学和遗传学的学科。是一门通过“营养基因组学”(研究日常食物是如何影响某些基因表达的)和“营养遗传学”(研究基因突变对个体“营养应答”的影响)两种手段研究营养-基因相互作用的一门科

二十种常见实验动物模型

二十种常见实验动物模型 一、缺铁性贫血动物模型 缺铁性贫血(iron deficiency anemia,IDA)是体内用来合成血红蛋白(HGB)的贮存铁缺乏,HGB合成减少而导致的小细胞低色素性贫血,主要发生于以下情况:(1)铁需求增加而摄入不足,见于饮食中缺铁的婴幼儿、青少年、孕妇和哺乳期妇女。(2)铁吸收不良,见于胃酸缺乏、小肠粘膜病变、肠道功能紊乱、胃空肠吻合术后以及服用抗酸和H2受体及抗剂等药物等情况。(3)铁丢失过多,见于反复多次小量失血,如钩虫病、月经量过多等。 IDA是一种多发性疾病,据报道,在多数发展中国家,约2/3的儿童和育龄妇女缺铁,其中1/3患IDA,因此,研究IDA的预防和治疗具有重要的意义。在这些研究中,缺铁性贫血的动物模型(Animal model of IDA),又是实施研究的基础工具。常见的IDA动物模型的构建技术如下: 实验动物:一般选用SD大鼠,4周龄,雌雄不拘,体重65g左右,HGB≥130g/L。 建模方法:低铁饲料加多次少量放血法。低铁饲料一般参照AOAC 配方配制,采用EDTA浸泡处理以去除饲料中的铁,饲料中的含铁量是诱导SD大鼠形成缺铁性贫血模型的关键,现有研究表明,饲喂含铁量<15.63mg/Kg的饲料35天,SD大鼠出现典型IDA表现,而饲喂

含铁40.30mg/Kg的饲料SD大鼠出现缺铁,但并不表现贫血症状。建模时一般采用去离子水作为动物饮水,以排除饮水中铁离子的影响。少量多次放血主要用于模拟反复多次小量失血导致的铁丢失,还可以加速贫血的形成。放血一般在低铁饲料饲喂2周后进行,常用尾静脉放血法,1~1.5ml/次,2次/周。 模型指标:(1)HGB≤100g/L;(2)血象:红细胞体积较正常红细胞偏小,大小不一,中心淡染区扩大,MCV减小、MCHC降低;(3)血清铁(SI)降低,常小于10μmol/L,血清总铁结合力(TIBC)增高,常大于60μmol/L。 需要指出的是,以上模型不能用于铁吸收不良相关IDA的防治研究。根据具体的研究需要,也可以适当调整建模方法。 二、白血病动物模型 用免疫耐受性强的人类胎儿骨片植入重症联合免疫缺陷病(SCID)小鼠皮下,出于人类造血细胞与造血微环境均植入小鼠,建立具有人类造血功能的SCID小鼠模型称为SCID-hu小鼠。再将髓系白血病患者的骨髓细胞植入SCID-hu小鼠皮下的人类胎儿骨片内,植入的髓系白血病细胞选择性生长在SCID-hu小鼠体内的人类造血微环境中,即为人类髓系白血病的小鼠模型。SCID小鼠是由于其scid所致。T、B淋巴细胞功能联合缺陷,这种小鼠能接受人类器官移植物。 造模方法:

动物实验方法总结:组织研磨管的使用方法 临床样本或动物取材注意事项 动物模型

组织研磨管的使用方法 1.作用:只适用于蛋白提取、RNA提取、基因组DNA提取时的组 织裂解,不做他用; 2.组织研磨管:容量为1.5ml, 里面已经提前放置了研磨珠(有时也 不放置),研磨液(Trizol或RIPA裂解液,有时也不放置)一般在取回后才加入,如果已经加入了研磨液,请离心后才拧开管盖,以免研磨液溢出,对皮肤造成伤害,所以操作时,要小心注意! 3.组织:把收取的组织分切,用生理盐水或PBS缓冲液把分切的组 织上的血液漂洗干净,然后用医用纱布或滤纸把组织表面的水分吸干,然后放入研磨管(组织体积大小为1颗绿豆至2颗黄豆,根据实际情况决定)中,然后把放入的组织尽量剪碎; 4.存放:上述过程应尽量在最短的时间内操作完毕,立即用液氮冻 结,然后置于液氮或-80℃保存; 5.操作事项:操作时间尽可能短,做好一个,立马放置一个;

实验方法总结(3):动物模型部分 1、研究肿瘤细胞增殖 (2) 2、研究肿瘤细胞转移 (3) 2.1. 体外(浸润模型) (3) 2.2. 体内(转移模型) (3) 3、研究肿瘤细胞耐药 (5) 3.1. 耐药细胞株的建立 (5) 3.2. 裸鼠移植瘤耐药模型的建立 (6) 从肿瘤起源分,肿瘤动物模型的分类如下: 从研究目的来分,可以从增殖、转移、耐药三个角度来分析: 1、研究肿瘤细胞增殖 细胞准备:GeneA敲减慢病毒感染细胞扩增至需要的细胞量。分为:空白对照组、阴性对照组、实验组。 取Balb/c裸鼠,雄性,6周龄,每组10只,适应一周后进行肿瘤细胞注射。

XXX细胞消化离心后制成单细胞悬液,计数后取适量的细胞用PBS悬浮,在Balb/c裸鼠侧腹部皮下接种。每只接种2×106个细胞,注射体积为100 μL。此后,每隔5天测量注射部位肿瘤的体积。30天后裸鼠小鼠腹腔注射80 mg/kg 戊巴比妥钠,小鼠麻醉后置蓝色背景布上拍照(侧卧位,接种部位朝上),小鼠颈椎脱臼处死,取出肿瘤称重,将肿瘤置蓝色背景布上拍照,肿瘤一分为二,一份4%多聚甲醛固定,待后续病理分析,一份-80℃冻存。 2、研究肿瘤细胞转移 肿瘤转移的模型包括两大类:体外(浸润模型)和体内(转移模型)。体外(浸润模型):了解肿瘤细胞对周围相连组织的侵润性。体内模型主要研究肿瘤细胞的转移性即肿瘤细胞在远端组织形成病灶的能力。 2.1. 体外(浸润模型) 例:浸润型脑胶质瘤动物模型的建立 方法:取若干只Balb/c免疫缺陷裸鼠,将分离和鉴定并转染携带绿色荧光蛋白的脑胶质瘤干细胞立体定向法行小鼠颅内接种,每组10只。小鼠麻醉后头部正中切口,剥离骨膜后钻孔(坐标是冠状缝后0.5 cm,矢状缝右侧2.5 cm) 。取2 μL胶质瘤干细胞以1×104 cells /只小鼠的剂量,经微量注射器缓慢注射入鼠脑纹状体内(深度是2.5 ~3 mm) 。在确定的时间点处死一部分动物进行荧光( 立体荧光显微镜下) 病理证实和比较,同时检查脑胶质瘤干细胞的体内生长特征以及干细胞标志物等。 2.2. 体内(转移模型)

实验方法总结:动物模型部分

实验方法总结:动物模型部分 1、研究肿瘤细胞增殖 (1) 2、研究肿瘤细胞转移 (2) 2.1. 体外(浸润模型) (2) 2.2. 体内(转移模型) (2) 3、研究肿瘤细胞耐药 (4) 3.1. 耐药细胞株的建立 (4) 3.2. 裸鼠移植瘤耐药模型的建立 (5) 从肿瘤起源分,肿瘤动物模型的分类如下: 从研究目的来分,可以从增殖、转移、耐药三个角度来分析: 1、研究肿瘤细胞增殖 细胞准备:GeneA敲减慢病毒感染细胞扩增至需要的细胞量。分为:空白对照组、阴性对照组、实验组。 取Balb/c裸鼠,雄性,6周龄,每组10只,适应一周后进行肿瘤细胞注射。

XXX细胞消化离心后制成单细胞悬液,计数后取适量的细胞用PBS悬浮,在Balb/c裸鼠侧腹部皮下接种。每只接种2×106个细胞,注射体积为100 μL。此后,每隔5天测量注射部位肿瘤的体积。30天后裸鼠小鼠腹腔注射80 mg/kg 戊巴比妥钠,小鼠麻醉后置蓝色背景布上拍照(侧卧位,接种部位朝上),小鼠颈椎脱臼处死,取出肿瘤称重,将肿瘤置蓝色背景布上拍照,肿瘤一分为二,一份4%多聚甲醛固定,待后续病理分析,一份-80℃冻存。 2、研究肿瘤细胞转移 肿瘤转移的模型包括两大类:体外(浸润模型)和体内(转移模型)。体外(浸润模型):了解肿瘤细胞对周围相连组织的侵润性。体内模型主要研究肿瘤细胞的转移性即肿瘤细胞在远端组织形成病灶的能力。 2.1. 体外(浸润模型) 例:浸润型脑胶质瘤动物模型的建立 方法:取若干只Balb/c免疫缺陷裸鼠,将分离和鉴定并转染携带绿色荧光蛋白的脑胶质瘤干细胞立体定向法行小鼠颅内接种,每组10只。小鼠麻醉后头部正中切口,剥离骨膜后钻孔(坐标是冠状缝后0.5 cm,矢状缝右侧2.5 cm) 。取2 μL胶质瘤干细胞以1×104 cells /只小鼠的剂量,经微量注射器缓慢注射入鼠脑纹状体内(深度是2.5 ~3 mm) 。在确定的时间点处死一部分动物进行荧光( 立体荧光显微镜下) 病理证实和比较,同时检查脑胶质瘤干细胞的体内生长特征以及干细胞标志物等。 2.2. 体内(转移模型)

斑马鱼动物模型的应用介绍

斑马鱼动物模型的应用 斑马鱼(Danio rerio)属于辐鳍亚纲(Actinopterygii)鲤科(Cyprinidae)短担尼鱼属(Danio)的一种硬骨鱼,原产于南亚,是一种常见的热带观赏鱼,因其体侧具有斑马一样暗蓝与银色相间的纹条而得名。 斑马鱼个体小,易于饲养,成体长4-5cm,雄鱼体修长,雌鱼体肥大。可在有限空间里养殖相当大的群体,可满足样本需求量大的研究。斑马鱼发育迅速,在28.5℃培养条件下受精后约40min完成第一次有丝分裂,之后大约每隔15min分裂一次,24h后主要器官原基形成,相当于28d的人类胚胎,幼鱼孵出后约3个月达到性成熟。雌雄鱼通过调控光周期控制14:10(光照:黑暗)产卵时间,成熟鱼每周可产卵一次,一尾雌鱼每次可产卵100-300枚。胚胎体外受精,体外发育,胚体透明,易于观察。受精卵直径约1mm,易于进行显微注射和细胞移植等操作。 一、斑马鱼的品系 经过30多年的研究应用和系统发展,已有约20个斑马鱼品系,斑马鱼基因数据库-ZFIN (http://zfin/org)里有相关的资料可供查询和下载。目前研究中常用的斑马鱼野生型品系主要为AB 品系、Tuebingen(Tu)品系、WIK 品系,斑马鱼基因组计划所用品系是Tu。AB 品系是实验室常用的斑马鱼品系,由单倍体细胞经早期加压法获得。Tu品系斑马鱼具有胚胎致死突变基因,用于基因组测序前敲除该致死突变基因。WIK品系较Tu品系具有更多的形态多样性。此外,还保存有3000多个突变品系和100多个转基因品系。这些品系资源对于利用斑马鱼开展各种科学研究起着很大的推动作用。 二、斑马鱼突变品系的筛选 斑马鱼突变的方法主要有三种:已基亚硝脲(ENU)化学诱导、γ或χ射线照射和插入诱变。ENU是一种DNA烃基化试剂,在生殖细胞减数分裂前诱导碱基对的替换,诱导产生的突变率为0.1%-0.2%,涉及单个基因的突变。射线照射导致染色体大片段的缺失或染色体重排,产生突变率达1%。插入诱变是以逆转录病毒为载体,用显微注射法将目的基因片段导入斑马鱼受精卵,整合到基因组中,干扰正常基因表达。射线照射产生的突变率是ENU 化学诱导的10倍,但由于突变涉及多个基因,突变的表型是受若干基因调控的结果,不利于基因功能的分析,因此,ENU化学诱导法是斑马鱼突变的主要方法。研究含有纯合致死

常用疾病动物模型

常用疾病动物模型 上海丰核可以为广大客户提供各种疾病动物模型定制服务,同时提供相关疾病模型的药物敏感性实验分析服务。 客户只需要提供疾病模型的用途及建模方法的选择,我们会根据客户的具体要求量身定做各种动物模型服务。

小鼠或裸 鼠 加贴近实际(八)心血管疾病模型 1. 动脉粥样硬化(高脂高胆固醇+维生素D喂养)兔高脂、高胆固醇饲喂兔造模,成 膜后血脂变化显著,为伴高血脂 症的动脉粥样硬化 4月血管组织病 理切片染色 2. 主动脉粥样硬化(高脂高胆固醇+主动脉球囊损伤)兔此模型用大球囊损伤加高脂饲 养方法成功建立兔主动脉粥样 硬化狭窄的动物模型,为相关基 础研究提供可靠模型。 2月动物实验模型病理切片展示 一、CCl4诱导的肝脏纤维化 简介:肝纤维化是肝细胞坏死或损伤后常见的反应,是诸多慢性肝脏疾病发展至肝硬化过程中的一个中间环节。肝纤维化的形成与坏死或炎症细胞释放的多种细胞因子或脂质过氧化产物密切相关。CCl4为一种选择性肝毒性药物,其进入机体后在肝内活化成自由基,如三氯甲基自由基,后者可直接损伤质膜,启动脂质过氧化作用,破坏肝细胞的模型结构等,造成肝细胞变性坏死和肝纤维化的形成。通过CCl4复制肝纤维化动物模型通常以小鼠或大鼠为对象,染毒途径主要为灌胃、腹腔注射或皮下注射。 动物模型图. 经过3个月的CCl4注射造模,小鼠的肝脏在中央静脉区形成了比较明显的肝纤维化,中央静脉之间形成了纤维桥接。(Masson染色) 二、CXCL14诱导的急性肝损伤动物模型

简述:CCl4是最经典的药物性肝损伤造模毒素之一,其在肝内主要被微粒体细胞色素P450氧化酶代谢,产生三氯甲烷自由基和三氯甲基过氧自由基,从而破坏细胞膜结构和功能的完整性,引起肝细胞膜的通透性增加,可溶性酶的大量渗出,最终导致肝细胞死亡,并引发肝脏衰竭。根据CCl4代谢和肝毒性机制可复制不同的肝损伤模型,其中给药剂量和给药方法是其技术关键。对于复制急性肝衰竭动物模型,往往采用大剂量一次性灌胃或腹腔注射给药。 图. (A) CCl4注射后0.5 d的HE染色表明CXCL14过表达增加了肝脏组织的嗜酸性变性面积(在照片中用虚线标记)(p < 0.05)。 (B) 1.5天组织样本的HE染色表明CXCL14过表达造成了比对照组更大面积的细胞坏死(p < 0.05)。 (C)同时还造成了中央静脉周围肝细胞中明显的脂肪滴积累。图中P和C分别表示动物模型的门静脉和中央静脉。KU指凯氏活性单位。 细胞凋亡检测结果 TUNEL标记没有显示CXCL14免疫中和小鼠和对照小鼠在凋亡细胞数量上的差异。C0, C1和C2分别是对照组0 d,1 d,和2 d样本,T1

动物试验模版

一. 背景: 本次动物实验相关疾病介绍、国内外相关治疗及研究的现状及结果(含临床、基础)、相关引文摘要等。 二、实验所用器械简介: 三、实验目的 1、使用猪或其他适宜动物为实验模型, 按照临床要求对产品进行模拟 使用,对* *器械的* *性能、* *效应进行测试。 2、通过动物实验取得数据和经验, 以便为产品的临床使用撰写详尽的使 用指南。 3、确定* * 器械置入猪后的最长可回收天数, 以便为临床使用的最长 可回收时间提供参考。 4、研究* *器械置入* *天后的可回收性, 以回答以往实验中未能解决 的* * 器械在置入* * 天后是否可取出的问题。 四、实验模型和材料 1、实验模型 (1).动物模型:猪,体重:25?35KG (2).体外模型:拟采用透明塑料软管作成的20mm 25mm两 种直径的下腔静脉模型。 2、材料: (1)* *器械采用XX公司研发生产的器械。 (2)其他手术配套器械采用临床通用器械。 3.过程要求:

本实验开始前必须取得动物道德委员会的许可(注:国外 有此要求,国内仅少数几家大医院有动物伦理委员会) 五.实验设计 动物数量及分组方法:实验动物共22头,在置入器械后分为A和B两组.A组动物采用介入方法取出滤器,B组动物采用外科方法经腹切开方法取出滤器.下腔静 脉滤器置入后饲养观察时间为7、10、12、14、16、20、30、60和90天,具体分组方法见下表。 分组(头) 时间(天)- A B 7 1 1 10 1 1 12 3 1 14 3 1 16 1 1 20 3 1 30 0 2 60 0 1 90 0 1 六、实验方法: 1、随机选取实验动物以1:1的比例进行* *实验,并记录* * 总结出的操作要求。7?20天实验用以观察器械置入后的可回收期,30、60、90天实验用以观察器械置入后的长期通畅情况。 2、所有动物器械取出前应造影复查,并与器械置入时的资料进行对比,判断器

斑马鱼简介

它是发育生物学家的得力助手,是医学研究的后起之秀,是环境监测的哨兵,是指示兵,是药物研发的新宠,它就是脊椎类模式动物明星斑马鱼(zebrafish,Danio rario)。 一、斑马鱼基本特点: 原产地:热带淡水鱼,原产于喜马拉雅山南麓的印度、巴基斯坦、孟加拉和尼泊尔等南亚国家。成鱼体长3-100px,略呈纺锤形,头小而稍尖,吻较短,身躯玲珑而纤细,因其体侧具有像斑马一样纵向的暗蓝色与银色相间的条纹而得名。 http://www.mun.ca/biology/desmid/brian/BIOL3530/DEVO_03/ch03f09.jpg 斑马鱼是体外受精发育,胚体透明。胚胎发育快,受精后3天左右孵化出膜,天左右开口进食,约3个月达到性成熟,寿命可达2年以上。斑马鱼可常年产卵,繁殖周期3-4天,一对成年斑马鱼每次可产卵200-300枚,受精率通常在70%以上。养殖温度一般在23-31℃,15℃左右仍可存活,最佳养殖温度在25-28摄氏度之间,pH值在6.8~7.8,硬度在2~6之间。 二、斑马鱼作为模式生物的起源和发展 1938年,美国布朗大学Roosen-Rung教授首次报道斑马鱼发育形态学研究成果。1950年代,美国罗格斯大学K. Kenneth Hisaoka教授首次报道斑马鱼毒理学研究成果。1972年,美国俄勒冈大学George Streisinge教授开始斑马鱼发育生物学研究和模式动物建立工作。1989年,美国俄勒冈大学Monte Westerfield教授出版斑马鱼研究圣经The Zebrafish Book第一版。1998年,首个斑马鱼模式生物数据库ZFIN成立(https://www.wendangku.net/doc/281049614.html,)。1998年,全球第一家斑马鱼药物研发

建立动物模型

1、建立动物模型 实验组:采用腹腔注射法定期注射定量抗生素到5只大鼠体内,,然后每只大鼠注射等量的LPS到体内,注射一周后观察大鼠体征(体重、食欲、运动情况),检测肠道菌群和SYN。 对照组:采用腹腔注射法定期注射定量抗生素到5只大鼠体内,确保肠道无菌,然后每只大鼠注射等量的安慰剂到体内,注射一周后观察大鼠体征(体重、食欲、运动情况),检测肠道菌群和SYN。 2、观察动物体征 体重:每天称量每一只大鼠的体重,并记录,进行横纵比较。 食欲:每只给相同足量食物,计量每只老鼠的摄入量,记录进行横纵比较。 运动情况:在固定时间给予相同刺激,观察每只老鼠的反应情况和运动能力。 3、肠道菌群检测 肠道菌群失调检测: 早期诊断菌群失调是正确有效治疗的前提。 菌群失调的诊断包括三部分: ①有无菌群失调。②菌群失调的程度。③菌群失调的诱因。 菌群失调患者常表现为严重腹泻或慢性腹泻,在应用抗生素治疗过程中,如突然发生腹泻,或原有腹泻加重,即有可能已发生了菌群失调。 菌群失调的程度可分为三度: Ⅰ度(轻度)为可逆性轻度菌群失调,去除致病因素后即可恢复好转,症状消失,临床上多见于急性疾病引起的肠道功能紊乱; Ⅱ度(中度)菌群失调较重,去除病因常不能恢复,多有慢性肠道症状; Ⅲ度(重度)菌群失调,表现为菌群交替或二重感染。详细地了解粪便性状并结合实验室检查可以确定一些有特异性诱因的菌群失调,如志贺菌、沙门菌、空肠弯曲菌、艰难梭菌和轮状病毒感染等。 粪便切片观察: 4、syn检测 利用免疫荧光手段,通过激光扫描共焦显微镜检测了过表达α-syn各片段后与线粒体分布情况。结果证明,α-synN端能够与线粒体共定位;JC1染色流式细胞术检测结果提示,该组细胞线粒体存在膜电位降低趋势。同时被截去N末端的突触核蛋白不会形成高分子量复合体,也不会影响线粒体功能。

实验动物心肌肥厚模型

III.实验动物心肌肥厚模型 A、压力超负荷/主动脉缩窄 压力超负荷引起的心脏肥厚常用的手术方法是主动脉缩窄(i.e.缩窄升主动脉)。 小鼠行主动脉缩窄(TAC)可以引起心脏机械性的压力超负荷,最终导致心肌肥厚、心衰(20,84)。TAC通常诱导方法采用在近胸骨端行小切口, 缩窄主动脉的这样的开胸手术。TAC模型虽然不能完全模拟人类的心室重构,但该模型可以用于肥厚发病过程中多种基因学的研究。主动脉缩窄模型能很好的模拟血流动力学超负荷引起左心室肥厚的发生发展。该动物模型在主动脉缩窄造成心肌肥厚几个月后会导致心衰。 B、容量超负荷 在静脉回流适当的情况下,心脏不能排出足够的血液满足全身组织代谢的需要就会引起CHF(充血性心力衰竭)。心内檐沟血或回心血量增加导致瓣膜闭锁不全就会引起心室容量超负荷。在慢性动脉和/或二尖瓣瓣膜回流疾病中的容量超负荷,我们会观察到“舒张期压力-容积曲线”整体右移,说明心脏僵硬度增加,即发生LVH (可见于主动脉瓣狭窄、高血压、肥厚性心肌病)(36)。通常情况下,容量超负荷CHF模型制备方法是腹主动脉-下腔静脉分流术。即于肾动脉上方分离出下腔静脉和腹主动脉,用血管夹在近肾动脉端夹闭主动脉阻断血流;用0.6-mm的针头由主动脉远端刺入,继续进针刺入下腔静脉,使动静脉联合。退针后,缝合血管壁伤口。4-5周后,就能复制出心肌肥厚模型,并具有左心室收缩力增强、舒张末期压力增加的特点(257)。 C、冠状动脉结扎 冠状动脉结扎常用于复制心衰动物模型。冠脉左前降枝(LAD)结扎后会阻断心脏的供养和营养输送,这种情况类似于人类心脏病发作时伴随的症状。血氧和营养供输阻断后,心肌细胞死亡,心脏整体功能受影响,最终导致心功能紊乱。由于这种动物模型非常接近临床心衰疾病的发生发展,研究证明该模型是心衰发病机制研究的重要手段(13)。 D、转基因型心脏肥大模型 几十年以来,一些心脏肥大和心力衰竭的转基因小鼠模型被学者们用于心肌肥厚和心衰这些致命疾病的可能的分子机制研究。受条件限制,在此不能针对于所有模型作一全面的综述,但在此文中,我们介绍一种转基因小鼠模型,该模型能成功模拟心肌肥厚的发生发展以及最终演变为心衰的过程。表1列举的是截止目前,研究学者们发现的较成熟的心肌肥厚/心衰模型。 表1:小鼠心衰模型 转基因小鼠模型代谢转变模型ECM紊乱转基因模型 肌侵蛋白,TNFα,G i,Gαq,PKCβ,PKA,β1AR, 磷酸化蛋白, 肌集钙蛋白, 钙调磷酸酶, L-型Ca2+ 通道 线粒体功能紊乱 氧化应激 脂肪酸氧化(FAO) 通路的受损 基质金属蛋白酶2/MMP2 基质金属蛋白酶9/MMP9 组织金属蛋白酶抑制剂 1/TIMP1

实验动物模型的制备

病理生理学实习指导 一、缺氧模型的实验性复制 ㈠目的与原理 通过给动物低氧环境,影响Hb的带氧能力及使组织不能利用氧等方法,复制不同类型缺氧模型,经呼吸、机能状态、皮肤粘膜颜色等指标,显示了其不同症状与特征,同时对复制模型的方法及原理又有大概的了解,有利于深入和研究各缺氧症的发生、发展和转归的规律。 ㈡实验对象 小白鼠。 ㈢器材与药品 缺氧瓶(装有管道瓶塞的250ml广口瓶),酒精灯,一氧化碳发生器,1ml注射器,5ml 和2ml刻度吸管,粗天平(附砝码),剪刀,普通镊。 钠石灰(氢氧化钠、氧化钙),甲酸,浓硫酸,0.125%氰化钾溶液,1%亚硝酸钠溶液,10%硫代硫酸钠溶液。 ㈣步骤与观察 表8-3-1观察指标 呼吸机能状态皮肤粘膜颜色类型(频率、幅度)(活动度) –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 低张性缺氧 一氧化碳中毒 氰化钾中毒 ⒈低氧性缺氧 ⑴将小白鼠至于250ml广口瓶(内装钠石灰吸收二氧化碳)中观察上述指标。 ⑵将瓶塞紧,同时记录时间,每5min重复观察上述指标一次(如有变化则随时记录)直到动物死亡为止。 ⒉一氧化碳中毒性缺氧 ⑴如图8-3-1装好一氧化碳发生装置。 ⑵将小白鼠一只放入瓶中,观察上述指标。 ⑶取甲酸3ml放入试管内,加入浓硫酸2ml,塞紧。如气泡产生较少,可用酒精灯加热,加速一氧化碳的产生(但不可过热以至液体连续沸腾,因一氧化碳产生过快,动物迅速死亡,血液颜色改变不明显)。 ⑷在整个过程中,注意观察上述指标。 (注):一氧化碳产生原理: H2SO4 HCOOH CO↑+H2O △ ⒊氰化钾中毒性缺氧 ⑴称小白鼠体重,观察上述指标,预先准备1%亚硝酸钠及10%硫代硫酸钠各10ml·Kg-1,以备急救用。

基于斑马鱼的模式生物的关于人类疾病的最新研究进展

基于斑马鱼的模式生物的关于人类疾病的最新研究进展 摘要:作为一种理想的生物实验模型,斑马鱼在生物学和人类疾病发面有着广泛的科研价值。参考以斑马鱼物生物模型所得的实验研究对于人类疾病的防治有重要的借鉴意义。 关键词:斑马鱼,模式生物,人类疾病 正文: 随着现代生物科学的不断发展,传统的以单一生物模型为研究模板的方式已经不能 满足日益丰富的研究内容,越来越多的生物学研究开始转向以模式生物为研究对象。由于 模式生物的基因在进化的保守性以及遗传密码的通用性,模式生物为其他的实验生物提供 了良好的实验模板,因此,选择合适的模式生物可以使实验祈祷事半功倍的效果。[1] 就目前所用于科学实验的模式生物而言,主要有果蝇,大肠杆菌,斑马鱼,小鼠, 酵母菌和拟南芥等。其中,斑马鱼以其容易捕获,易于饲养,生长周期短,繁殖能力强, 基因组与人类有高度保守性,使得斑马鱼及其胚胎在模式生物研究领域起着不可替代的重 要作用[2]。早在1981年,在Oregon带血的著名遗传学家Streisinger等就在Nature杂志 上发表了第一篇关于斑马鱼的科研论文。自此之后,斑马鱼就开始广泛的运用于发育与遗 传毒理学、生物学、医学、环境毒理学和药物研发等多个领域。[3]在这里主要介绍斑马鱼 及其胚胎在人类疾病模型构建中的研究应用。 一、关于造血疾病的模型研究 斑马鱼血小板和人类的有所差异,主要为带有稀疏细胞质巨大细胞核的有核细胞。但在电镜下表面较为光滑,染色质细密,较易于观察。不过最主要的是两者在生理功能上 具有某些相似性,包括血小板的黏附、激活聚集和释放反应等。所以斑马鱼作为模式生物 研究血小板具有较强的可行性。Gregory等[4]通过将斑马鱼幼鱼暴露在FeCl3中,利用激光损伤的方法损伤血管壁,构建血管闭塞模型。发展了激光介导血栓形成的方法,并通过这 个方法来了解斑马鱼血小板功能的变化。Langenau等[5]将源于小鼠的c-myc基因与斑马鱼 胚胎的Rag2基因融合,再在这个基因的尾部连接上GFP基因,之后植入到斑体细胞,从而影响了造血细胞的的基因表达,建立了斑马鱼白血病模型。 二、关于神经系统疾病的模型研究 在斑马鱼关于人类神经系统的疾病研究主要指关于阿尔茨海默病(AD),帕金森综合 症(PD),亨廷顿舞蹈症(HD)以及肌肉萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)的疾病研究。

疼痛动物模型规范

疼痛实验动物模型 科研探索2007-04-25 23:11:36 阅读147 评论0 字号:大中小订阅 疼痛是机制非常复杂的神经活动。疼痛研究已经成为当前神经科学研究的重要课题之一。由于疼痛机制的复杂性,使得在患者身上研究与疼痛有关的神经机制成为不可能的事。因而,我们的研究需要相应的动物模型。本章介绍了在现代神经科学研究中常用的疼痛动物模型。在概要介绍了疼痛研究的意义及其现状之后,重点介绍了在生理痛研究和急性、慢性病理痛研究中所应用的动物模型。生理痛的模型即常用的动物伤害性感受阈测定法;急性病理痛的模型则主要是各种急性炎症模型模型;慢性病理痛的模型则包 括慢性炎症模型和慢性神经损伤模型。 前言 疼痛(pain)是人们一生中经常遇到的不愉快的感觉。它提供躯体受到威胁的警报信号,是生命不可缺少的一种特殊保护功能。另一方面,它又是各种疾病最常见的症状,也是当今困扰人类健康最严重的问题之一。近年来,仅在美国就有三至四千万人患有慢性痛。据估计,美国每年用于治疗慢性痛的费用约为400~600亿美元;澳大利亚每年用于治疗疼痛的费用占全部医疗费用的40%。随着医学的进步和人类生活水平的提高,烈性传染病逐渐得到控制,疼痛在人的身心痛苦和医疗费用消耗上的相对地位将越来越重要。 由于难以在人体对疼痛进行深入的机制研究,有必要建立疼痛的动物模型。但疼痛是是包括性质、强度和程度各不相同的多种感觉的复合,并往往与自主神经系统、运动反应、心理和情绪反应交织在一起,它既不是简单地与躯体某一部分的变化有关,也不是由神经系统某个单一的传导束、神经核和神经递质进行传递的,所以很难将某种客观指标与疼痛直接联系起来。因而,我们只能根据模型动物对伤害性刺激的 保护反应和保护性行为来推测它们的疼痛程度。 伤害性感受(nociception)和痛觉是两个有密切关系但又不相同的概念。前者是指中枢神经系统对由于伤害性感受器的激活而引起的传入信息的加工和反应,以提供组织损伤的信息;痛觉则是指上升到感觉水 平的疼痛感觉。两者之间有时并没有严格的相关性。 生理痛模型与常用的痛阈测定法 概述 为了能够对痛觉现象及其机制作深入细致的观察,特别是在中枢神经系统的形态学、细胞生物学和分子生物学水平研究痛觉机制,必须建立动物的痛觉模型。又由于痛觉是意识水平的感觉,我们无法确定动物是否具有痛觉,只能观察其对伤害性刺激的行为反应。因而在下文的描述中有时用伤害性感受阈 (nociceptive threshold)取代痛阈(pain threshold)。 正常情况下,疼痛是机体对外界伤害性刺激的感受,它是一种报警系统,提示实存的或潜在的组织损伤的可能性。如果这种伤害性刺激是可以回避的,那么痛觉就是一种具有完全的积极意义的感觉形式,称为生理痛。这种意义上的疼痛模型实际上就是对伤害性感受阈的测量。它是通过观察动物对伤害性温度 和机械刺激的逃避反应实现的。 如果动物遇到无法逃避的伤害性刺激,就会引起它的情绪反应,发出嘶叫声。这是需要高级神经中枢配合的反应,并且不受局部运动功能的影响。因而,在伤害性刺激下引起的嘶叫反应也可以作为伤害性 感受阈的测量指标。 热辐射-逃避法 这是最常见的伤害性感受阈测量方式。最常用的有热辐射-甩尾法、热辐射-甩头法和热辐射-抬足法。

常用实验动物的种类与应用

常用实验动物的种类与应用 了解常用的实验动物的种类与应用范围,对组织实施实验研究有着不可低估的作用。当确立了实验研究题目及目标后,选择合适的实验动物对进行必要的研究是一项重要的工作。现将机能学实验教学中常用的动物用途简介如下: 一、家兔 家兔品种很多,目前我国实验用的家兔主要有以下三种。 1.中国本兔又称白家兔,毛色多为纯白,红眼睛,是我国长育的一种品种,成年兔体重1.5~3.5 kg。 2.青紫兰兔(山羊青兔或金基拉兔)毛色银灰色,成年兔体重2.5~3.5 kg. 3.大耳白兔(日本大耳白兔)毛色纯白,红眼睛,两耳长大,血管清晰,便于静脉注射和采血,成年兔体重4~5 kg. 家兔常用于机能学实验教学的各项实验中,如直接记录呼吸、血压、泌尿调节、减压神经放电、膈神经放电、观察药物对心脏的影响、了解心电图的变化、中枢神经兴奋药实验、药物对肠平滑肌的影响、药物中毒及解毒,复制许多病理过程和疾病,如水肿、炎症、电解质紊乱、酸碱平衡紊乱、失血、出血性休克、DIC、肺癌、动脉粥样硬化、高脂血症、心律失常、慢性肺心病、慢性肺动脉高血压、肺水肿、肝炎、胆管炎、阻塞性黄疸、肾性肾小球肾炎、急性肾功能衰竭。由于家兔体温变化比较敏感,也常用于研究发热、解热药和检查致热源等。 二、小白鼠: 小白鼠能用于药物的筛选,半数致死量的测定,复制许多病理过程和疾病,如水肿、炎症、缺氧、多种癌、肉瘤、白血病、多种传染病、慢性气管炎、心室纤颤等。 小白鼠做实验动物有以下特点: 1.小白鼠是实验室最常用的一种动物,价格低廉,便于大量繁殖,对动物实验同种、纯种、性别和年龄的要求,比较容易满足,生活条件也容易控制。因而只要符合实验要求,应尽量采用。它特别适用于需要大量动物的实验,容易满足统计学的要求。如药物的筛选,半数致死量的测定和安全实验,用于药物的效价比较及抗癌药的研究等。小白鼠也适用于避孕药的实验。 2.小白鼠对许多疾病有易感性,因而适用于研究下列疾病。如血吸虫病、疟疾、流感、脑炎等病。小白鼠的纯种品系很多,每系有其独特性,对某些疾病易感。如C1HA系,对癌瘤敏感,C5a系则抗癌;因此,纯系小白鼠广泛应用于各种肿瘤的研究。 3.当研究指标主要是观察组织学,特别是观察电镜下的结构时,应用小白鼠的器官较小,可节省人力、物力。如用于研究慢性气管炎时肺的变化。 4.小白鼠具有发达的神经系统,能应用于复制神经官能症模型。 5.小白鼠对外界环境适应性较差,不耐冷热,经不起饥饱,比较娇嫩;因此,做实验时要耐心细致,动作要轻,不然会干扰实验结果。 三、大白鼠: 大白鼠常用于复制许多病理过程和疾病,如水肿、炎症、缺氧、休克、DIC、胆固醇、肉芽肿、心肌梗塞、肝炎、肾性高血压、各种肿瘤等。 大白鼠做实验动物有以下特点: 1.大白鼠与小白鼠相似,便于大量繁殖,对动物实验同种、纯种、性别和年龄的要求,比较容易满足,生活条件也容易控制,适合于需要大量动物,而当小白鼠不能满足实验要求时。如:不对称亚硝酸胺口服和胃肠道外给药,能诱发大白鼠食道癌,而在小白鼠则很少引起食道癌;因而,在这种情况下,采用大白鼠较为适合。

实验方法总结(3):动物模型部分

实验方法总结(3):动物模型部分 1、研究肿瘤细胞增殖 (1) 2、研究肿瘤细胞转移 (2) 2.1. 体外(浸润模型) (2) 2.2. 体内(转移模型) (2) 3、研究肿瘤细胞耐药 (4) 3.1. 耐药细胞株的建立 (4) 3.2. 裸鼠移植瘤耐药模型的建立 (5) 从肿瘤起源分,肿瘤动物模型的分类如下: 从研究目的来分,可以从增殖、转移、耐药三个角度来分析: 1、研究肿瘤细胞增殖 细胞准备:GeneA敲减慢病毒感染细胞扩增至需要的细胞量。分为:空白对照组、阴性对照组、实验组。 取Balb/c裸鼠,雄性,6周龄,每组10只,适应一周后进行肿瘤细胞注射。

XXX细胞消化离心后制成单细胞悬液,计数后取适量的细胞用PBS悬浮,在Balb/c裸鼠侧腹部皮下接种。每只接种2×106个细胞,注射体积为100 μL。此后,每隔5天测量注射部位肿瘤的体积。30天后裸鼠小鼠腹腔注射80 mg/kg 戊巴比妥钠,小鼠麻醉后置蓝色背景布上拍照(侧卧位,接种部位朝上),小鼠颈椎脱臼处死,取出肿瘤称重,将肿瘤置蓝色背景布上拍照,肿瘤一分为二,一份4%多聚甲醛固定,待后续病理分析,一份-80℃冻存。 2、研究肿瘤细胞转移 肿瘤转移的模型包括两大类:体外(浸润模型)和体内(转移模型)。体外(浸润模型):了解肿瘤细胞对周围相连组织的侵润性。体内模型主要研究肿瘤细胞的转移性即肿瘤细胞在远端组织形成病灶的能力。 2.1. 体外(浸润模型) 例:浸润型脑胶质瘤动物模型的建立 方法:取若干只Balb/c免疫缺陷裸鼠,将分离和鉴定并转染携带绿色荧光蛋白的脑胶质瘤干细胞立体定向法行小鼠颅内接种,每组10只。小鼠麻醉后头部正中切口,剥离骨膜后钻孔(坐标是冠状缝后0.5 cm,矢状缝右侧2.5 cm) 。取2 μL胶质瘤干细胞以1×104 cells /只小鼠的剂量,经微量注射器缓慢注射入鼠脑纹状体内(深度是2.5 ~3 mm) 。在确定的时间点处死一部分动物进行荧光( 立体荧光显微镜下) 病理证实和比较,同时检查脑胶质瘤干细胞的体内生长特征以及干细胞标志物等。 2.2. 体内(转移模型)

实验动物模型

第章实验动物模型 第一节实验动物选择的原则 第二节生物科学研究中的动物模型

实验动物模型 选择什么样的实验动物作实验是生物医学研究工作中一个重要环节,不能随便选用一种实验动物来作科学研究,因为在不适当的动物身上进行实验,常可导致实验结果的不可靠,甚至使整个实验徒劳无功,直接关系到科学研究的成败和质量。事实上,每一项科学实验都有其最适宜的实验动物。

第一节实验动物选择的原则 ?科学研究工作中实验动物的选择,首先应根据实验目的和要求来选择,其次再参考是否容易获得、是否经济,是否容易饲养和管理等情况。 ?在实验动物选择上必须注意三点,即实验动物的种类(Species);品种(Breed)或品系(Strain);质量和实验动物的健康状态。

尽量选择与研究对象的机能、代谢、结构及疾病特点相似的实验动物; ?生物医学研究的根本目的是要解决人类疾病的预防和治疗问题。因此,在选择实验动物时应优先考虑的问题是动物的种系发展阶段。在可能的条件下,尽量选择那些机能、代谢、结构和人类相似的实验动物作实验。一般来说,实验动物愈高等,进化愈高,其机能、代谢、结构愈复杂,反应就愈接近人类,猴、狒狒、猩猩、长臂猿等灵长类动物是最近似于人类的理想动物。

第二节生物科学研究中的动物模型 一、动物模型的意义和优越性 ?生物科学研究的进展常常依赖于使用动物模型作为实验假说和临床假说二者的试验基础。人类各种疾病的发生发展是十分复杂的,要深入探讨其疾病的发病机理及疗效机理不能也不应该在病人身上进行。可以通过对动物各种疾病和生命现象的研究,进而推用到人类,探索人类生命的奥秘,以控制人类的疾病的衰老,延长人类的寿命。

发育生物学模式动物

发育生物学近年来研究进展 ———模式动物 摘要: 随着科学技术水平的不断发展,在生命科学、人类医药和健康研究领域,由于一些原因,人们必须寻找一类用作研究的实验动物,通过相互参照,可以用一种动物的生命活动过程成为另一种动物或者人类的参照物。对一些难以在人身上进行的工作, 及一些数量很少的珍稀动物, 或一些因体型庞大、不易实施操作的动物种类, 采用取材容易、操作简便的另一种动物来代替人类或原来的目标动物进行实验研究, 这就是动物实验。为了保证这些动物实验更科学、准确和重复性好, 可以用各种方法把一些需要研究的生理或病理活动相对稳定地显现在标准化的实验动物身上,供实验研究之用。这些标准化的实验动物就称之为模式动物。 关键词:斑马鱼;猪;基因;表达; 通过发育生物学及相关学科的学习,我们了解到了模式动物在生命科学的发展历程中起到了可以说是举足轻重的作用,比如说通过海胆等低等动物模型的构建催生出现代受精生物学和发育生物学;又比如像果蝇模型的建立大大推进了遗传学和发育生物学的进展;酵母和大肠杆菌作为生物模型为现代分子生物学和基因工程技术提供了施展的舞台,线虫模型对基础和应用生物学产生了巨大的推动作用, 并直接导致了细胞凋亡现象的发现, 并开创了一个当代生物医学的全新领域。这些研究成果已经充分证明了模式动物在生命科学研究中的作用。通过查阅近几年来人们关于模式动物的研究进展,我总结了以下几点近几年来关于模式动物上的具有典型性的突破,仅供大家参考。 一、关于斑马鱼的研究 1.Pitx2基因在斑马鱼牙齿发育过程中早期表达的研究 人类Pitx2基因与常染色体显性疾病里格尔综合征的发生有关联, 可导致牙齿和 眼睛的缺陷。斑马鱼的牙齿和人类的牙齿有很多相似之处, 其牙齿位于腮弓之上, 牙齿发育可明确分为蕾状期、帽状期、钟状期和分泌期等各个阶段, 这些特点使得利用斑马鱼作为模式动物研究牙发育和牙再生具有较大优势。 经调查发现,小鼠的牙成型之前, Pitx2基因在整个牙齿发育过程中在成牙上皮中持续表达, 在牙发育的过程中伴有至关重要的角色。而斑马鱼被公认是一种理想的研究器官发育分子生物学机制的模式动物。科学家在对小鼠的胚胎发育研究中发现, Pitx2基因活性的缺失会导致Fgf 8在牙上皮中的向下调节, 也就是说P itx2和Fgf8之间存在正向的反馈回路, 同时Pitx2还是Bmp4信号通路的一个受体。Pitx2敲除的小鼠牙齿发育中断于蕾状期。还有研究发现牙齿的发育与P itx2的量有密切的关系。 实验结果显示, P itx2基因在人发育中的牙胚的表达模式与在小鼠中类似。不论是切牙还是前磨牙, Pitx2基因的表达都只能在牙上皮的蕾状期后期、帽状期和钟状期检测到。在分化良好的牙,Pitx2基因的表达受到成釉细胞的限制。这些结果显示, P itx2基因在人类牙齿牙上皮的发育过程和釉质分化过程中起一定作用[1]。 另一方面,为研究Pitx2基因在斑马鱼牙齿早期发育阶段的表达,本实验利用RT - PCR技术直接克隆P itx2特异性基因片段, 成功制作出针对P itx2的基因探针, 并选取斑马鱼发育早期多个时段的胚胎进行整胚原位杂交,获得P itx2基因在斑马鱼早期发育阶段的表达情况。这对于人们对Pitx2基因的研究更进一步。

斑马鱼

斑马鱼 斑马鱼(zebra fish),又名蓝条鱼、花条鱼、斑马担尼鱼(Brachydaniorerio),原产于印度、孟加拉国。斑马鱼(B. rerio),是淡水水族箱观赏鱼,原产于亚洲,体长约4公分(1.5吋),具暗蓝与银色纵条纹,蓑鮋属鱼类是海水水族箱观赏鱼,鳍棘有剧毒,体具色彩丰富的垂直条纹。有些种类称为蓑鮋(lion-fish)或称狮子鱼、火鸡鱼。由于其基因与人类87%相似,因此广泛应用与生命科学的研究,2009年研究表明,它可能为盲人和耳聋带来福音。 中文学名:斑马鱼别称:蓝条鱼、花条鱼、蓝斑马鱼、印度鱼、印度斑马鱼 二名法:Daniorerio界:动物界 门:脊索动物门Chordata纲:辐鳍鱼纲Actinopterygii 目:鲤形目Cypriniformes科:鲤科Cyprinidae 属:(鱼丹)属Danio种:斑马鱼 D. rerio 简介 斑马鱼(zebra fish),又名蓝条鱼、花条鱼、斑马担尼鱼(Brachydaniorerio),原产于印度、孟加拉国。(里面常见的蓝斑马讲解)是两个非近缘鱼类类群,即鲤形目(Cypriniformes)鲤科(Cyprinidae)短鱼丹属(Brachydanio)淡水鱼类和鮋形目(Scorpaeniformes)鮋科(Scorpaenidae)蓑鮋属(Pterois)海水鱼类的统称。斑马鱼(B. rerio),是淡水水族箱观赏鱼,原产於亚洲,体长约4公分(1.5吋),具暗蓝与银色纵条纹,蓑鮋属鱼类是海水水族箱观赏鱼,鳍棘有剧毒,体具色彩丰富的垂直条纹。有些种类称为蓑鮋(lion-fish)或称狮子鱼、火鸡鱼。斑马鱼是一种常见的热带鱼。斑马鱼体型纤细,成体长3-4cm,对水质要求不高。孵出后约3个月达到性成熟,成熟鱼每隔几天可产卵一次。卵子体外受精,体外发育,胚胎发育同步且速度快,胚体透明。发育温度要求在25-31℃之间。斑马鱼由于个体小,养殖花费少,能大规模繁育,且具许多优点,吸引了众多研究者的注意。经过30多年的研究应用和系统发展,已有约20个斑马鱼品系,斑马鱼基因数据库里有相关斑马鱼的资料可供查询和下载,方便了研究。斑马鱼的细胞标记技术、组织移植技术、突变技术、单倍体育种技术、转基因技术、基因活性抑制技术等已经成熟,且有数以千计的斑马鱼胚胎突变体,是研究胚胎发育分子机制的优良资源,有的还可做为人类疾病模型。斑马鱼已经成为最受重视的脊椎动物发育生物学模式之一,在其它学科上的利用也显示很大的潜力. 特征 体长4~6厘米。体呈纺锤形。背部橄榄色,体侧从鳃盖后直伸到尾未有数条银蓝色纵纹,臀鳍部也有与体色相似的纵纹,尾鳍长而呈叉形。雄鱼柠檬色纵纹;雌的斑马鱼蓝色纵纹加银灰色纵纹。 繁殖方法 喜在水族箱底部产卵,斑马鱼最喜欢自食其卵,一般可选6月龄的亲鱼,在25厘米X25厘米X25厘米的方形缸底铺一层尼龙网板,或铺些鹅卵石,繁殖时产出后即落入网板下面或散落在小卵石的空隙中。选取2~3对亲鱼,同时放入繁殖缸中,一般在黎明到第二天上午10时左右产卵结束,将亲鱼捞出。其卵无粘性,直接落入缸底,到晚上10时左右,没有受精的鱼卵发白,可用吸管吸出。繁殖水温24℃时,受精卵经2~3天孵出仔鱼;水温28℃时,受精卵经36小时孵出仔鱼。雌鱼每次产卵300余枚,最多可达上千枚。水温25℃时,7~8天的仔鱼开食,此时投喂蛋黄灰水,以后再投喂小鱼虫。斑马鱼的繁殖周期约7天左右,一年可连续繁

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