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Product Center裸鼠皮下成瘤模型构建:裸鼠皮下成瘤模型是肿瘤研究中应用广泛的动物模型之一,主要用于肿瘤生长机制研究、药物疗效评价、基因功能验证等方向。该模型通过将人源或鼠源肿瘤细胞/组织移植至免疫缺陷裸鼠皮下,模拟肿瘤生长微环境。
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品系选择:
常用品系:BALB/c nu/nu裸鼠(T细胞缺陷)、NOD-SCID(T/B/NK细胞缺陷)、NSG(NOD-SCID-IL2Rγ-/-,全免疫缺陷)。
性别与周龄:优先选择雄性裸鼠(6-8周龄,体重18-20 g),减少激素干扰。
饲养条件:SPF级环境,温度22-25℃,湿度40-70%,12小时光照/黑暗周期。
细胞株选择:
高成瘤细胞:HCT-116(结直肠癌,成瘤率100%)、SKOV3(卵巢癌)、SGC-7901(胃癌)。
争议性细胞:如Hep-G2(肝癌)需高细胞密度(1×10⁷ cells/只)接种。
细胞预处理:
传代要求:取对数生长期细胞(活力>95%),胰酶消化后离心(1000 rpm,5分钟),重悬于PBS或基质胶(Matrigel)中(体积比1:1)。
浓度调整:常规接种浓度1×10⁶~1×10⁷ cells/mL(具体依细胞株特性调整)。
注射部位:
腋下:右腋皮下(淋巴引流明确,便于观察转移)。
背部:中线两侧(避免动物抓挠)。
操作步骤:
麻醉:1%戊ba比妥钠(50 mg/kg)或异氟烷吸入麻醉。
注射:使用1 mL注射器(22-25G针头),缓慢注入0.1-0.2 mL细胞悬液(避免渗漏)。
退针后轻压注射点,防止细胞液反流。
成瘤时间:
快速成瘤型:HCT-116(7天可见结节)。
慢速成瘤型:原代细胞或低侵袭性细胞需2-4周。
监测指标:
肿瘤体积:游标卡尺测量长径(L)和短径(W),按公式V=1/2×L×W²计算。
动物状态:体重变化、活动度、肿瘤溃疡情况。
成功标准:瘤体体积≥100 mm³(通常接种后2-4周)。
生长曲线分析:绘制肿瘤体积-时间曲线,计算倍增时间(如HCT-116约3天)。
HE染色:观察肿瘤细胞异型性、核分裂象及间质浸润。
免疫组化:检测Ki-67(增殖指数)、CD31(微血管密度)等标志物。
基因表达:qPCR或Western blot验证目标基因(如PRDX4、ASAP1)在瘤体中的表达。
信号通路分析:检测PI3K/AKT、VEGF等通路关键蛋白。
小动物PET/CT:18F-FDG示踪肿瘤代谢活性。
活体荧光成像:适用于标记荧光素酶(Luc)的肿瘤细胞。
细胞预处理:
基质胶混合:增强细胞黏附与血管生成(如SKOV3联合Matrigel)。
低温操作:细胞悬液全程冰上保存,减少凋亡。
动物选择优化:
年轻裸鼠:4-6周龄代谢活跃,成瘤更快。
免疫强化品系:NSG小鼠适用于低成瘤性细胞。
问题类型 | 可能原因 | 解决方案 |
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无肿瘤形成 | 细胞活力低/接种量不足 | 提高细胞浓度至1×10⁷ cells/mL,检测台盼蓝染色 |
肿瘤体积差异大 | 注射不均匀或渗漏 | 使用细针头(25G),退针后按压30秒 |
动物死亡 | 麻醉过量或感染 | 控制戊ba比妥钠剂量≤50 mg/kg,术后给予抗生素 |
原位移植模型:
皮下传代后切取瘤块(1 mm³)移植至靶器官(如胃壁),模拟转移。
基因编辑模型:
CRISPR/Cas9敲除目标基因(如KMT2D)后接种,研究基因功能。
案例:卡培他滨抑制HCT-116裸鼠瘤体生长,肿瘤体积减少60%。
评价指标:瘤重抑制率=(对照组瘤重-实验组瘤重)/对照组瘤重×100%。
案例:sh-PRDX4组瘤体体积较对照组下降50%,证实PRDX4促癌作用。
验证方法:shRNA慢病毒转染+皮下成瘤。
案例:过表达miR-449a抑制Bel-7402肝癌细胞转移,肺转移灶减少80%。
技术延伸:结合淋巴结解剖与HE染色分析转移率。
3R原则:
替代(Replacement) :优先使用体外模型预实验。
减少(Reduction) :每组≥5只裸鼠(统计学意义)。
优化(Refinement) :术中麻醉+术后镇痛(布洛芬5 mg/kg)。
数据记录:详细记录接种时间、细胞批次、动物编号。
病理存档:瘤体福尔马林固定或液氮冻存,供后续分析。
裸鼠皮下成瘤模型因其操作简便、成本可控和高重复性,成为肿瘤研究的核心工具。未来发展趋势包括:
多组学整合:单细胞测序解析瘤内异质性。
动态监测技术:纳米探针联合micro-CT实现微转移灶无创检测。
人源化升级:PDX(人源肿瘤异种移植)模型替代传统CDX模型,提高临床预测性。