活体动物体内光学成像技术的研究进展及其应用

活体动物体内光学成像是利用基因改构进行内源性成像试剂或外源性成像试剂标记细胞、蛋白或DNA,从而非侵入性地报告小动物体内的特定生物学事件的技术。活体成像可以直观灵敏地监测基因的表达模式、标记和示踪细胞、探讨蛋白间的相互作用,因而这一技术被广泛地用于分析基因的表达模式、评价基因治疗效果、评估肿瘤的发生和转移、监测移植器官等。简要综述了现有活体动物体内光学成像技术的基本原理、技术进展和相关应用。

活体动物体内光学成像技术的研究进展

生物发光和荧光成像作为近年来新兴的活体动物体内光学成像技术,以其操作简便及直观性成为研究小动物活体成像的一种理想方法,在生命科学研究中得以不断发展。利用这种成像技术,可以直接实时观察标记的基因及细胞在活体动物体内的活动及反应。利用光学标记的转基因动物模型可以研究疾病的发生发展过程,进行药物研究及筛选等。本文综述了现有活体动物体内光学成像技术的原理、应用领域及发展前景,比较了生物发光与几种荧光技术的不同特点和应用。

活体内光学成像技术在乳腺癌研究中的应用

活体内光学成像是近年来发展起来的一种新兴技术,本文就该技术的成像原理、成像过程和特点以及在乳腺癌研究领域的应用作一综述。

应用活体内光学成像技术观察裸鼠乳腺癌模型的建立

目的应用活体内光学成像技术观察裸鼠乳腺癌模型的建立。方法将携带荧光素酶（luc）基因的乳腺癌细胞MDA-MB-231一-uc注入裸鼠体内，采用“活体内光学成像系统”观察乳腺癌模型的建立。结果裸鼠乳腺脂肪垫种植MDA—MB-231-luc后原位成瘤，肿瘤的体积和光子数在第2周到第5周时都呈上升趋势；MDA—MB-231-luc细胞尾静脉注射后肿瘤病灶主要位于肺部，左心室注射后可形成全身多发肿瘤病灶。结论活体内光学成像系统能够很好地显示裸鼠乳腺癌原位成瘤和尾静脉注射、左心室注射模拟转移瘤模型体内成瘤的过程。

通过活体动物光学成像系统建立乳腺癌动物模型

目的:通过活体动物光学成像系统建立稳定表达荧光素酶的乳腺癌裸鼠移植瘤模型。方法:用脂质体包裹带有neo抗性基因及荧光素酶报告基因的真核表达质粒pGL4.17[luc2/neo],体外转染人乳腺癌细胞株MCF-7,将获得稳定表达荧光素酶的乳腺癌细胞株(MCF-7-luc)进行皮下接种BALB/c裸鼠及尾静脉接种SCID小鼠,建立BALB/c裸鼠皮下移植瘤模型和SCID小鼠尾静脉移植瘤模型,通过活体成像系统监测体内肿瘤的生长及转移情况。结果:经过筛选得到1个能够用于建立裸鼠皮下移植瘤模型及SCID小鼠尾静脉移植瘤模型的稳定表达荧光素酶的乳腺癌细胞株,并成功建立了乳腺癌裸鼠皮下移植瘤模型及SCID小鼠尾静脉移植瘤模型。结论:通过活体动物光学成像系统成功获得的稳定表达荧光素酶的乳腺癌皮下移植瘤和尾静脉移植瘤模型,为人乳腺癌的相关研究提供了一个直观、方便、灵敏和可靠的平台。

活体动物体内成像技术及其在生物医学中的应用进展

活体动物体内成像是近年来新兴的检测活体动物体内基因表达及细胞活动的光学成像技术,具有操作简便,直观性强的特点。这项技术包括生物发光成像和荧光成像,采用报告基因产生的生物发光、荧光蛋白质或染料产生的荧光作为体内生物光源,与新型冷CCD成像相结合,实时探测活体动物体内生理或病理条件下的细胞和分子事件。本文简要综述了活体动物体内成像技术的原理、应用领域及发展前景。

小动物体内可见光三维成像技术研究进展

活体动物体内可见光成像是采用生物发光和荧光为标记物,利用灵敏的仪器来监控活体动物体内的细胞活动、蛋白表达情况和基因行为。近年来,可见光成像在生物医学的各个方面得到了广泛的应用。随着成像技术和检测仪器的不断发展,现已从平面二维成像逐渐发展为立体三维成像。三维成像技术在靶点的空间定位、与器官的关系,及绝对定量方面都有了很大的进展。本文就三维成像技术的原理、应用和发展前景进行了简要的综述。

应用绿色荧光蛋白及活体成像技术建立的小鼠肝癌转移模型

背景与目的肝癌动物模型是人类肝癌基础与临床研究的重要工具,自20世纪初获得小鼠自发性肝癌动物模型以来,先后出现了自发性肝癌模型、诱发性动物肝癌模型、移植型肝癌模型、转基因动物肝癌模型等。本文建立一种可用绿色荧光蛋白监视的人肿瘤小鼠转移肝癌模型，活体观察其光学成像表现。人癌细胞脾内移植肝转移模型可较好保持原有肿瘤的生物学特征，尤其是转移和侵袭特性，在宿主体内能显示人类肿瘤体内的恶性行为。活体光学成像技术对肿瘤生长转移可进行连续监测。人肝癌细胞小鼠肝转移模型的建立为更好的研究肿瘤转移机制和抗肿瘤药物，尤其是抗癌转移药物的筛选和机制研究提供了理想的工具。它不仅维持了人体肿瘤生物学特性。

荧光素酶光学成像技术研究进展

活体动物体内光学成像技术的主要功能是追踪并检测标记细胞、微生物及分子在体内的活动和表达情况。该技术可以非侵入性地连续检测活体动物体内的生物学活动，其灵敏度高，使用方便、迅速，已被广泛应用于众多研究领域。就荧光素酶（Luc）光学成像技术的原理及应用进展作一综述。

靶向EGFR的siRNA有效抑制小鼠肺癌移植瘤的生长

采用RNA干扰技术来研究靶向EGFR的siRNA对肺癌皮下移植瘤生长的影响.化学合成了3条针对EGFR的小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA),转染不同的EGFR siRNA后,A549细胞(高表达EGFR)EGFR的mRNA和蛋白表达均有显著降低,其中EGFR siRNA_1的沉默效果最为明显.转染EGFR siRNA_1后A549细胞的凋亡率明显增加,增殖活性明显降低.最后,利用稳定表达荧光素酶报告基因的人肺腺癌细胞株(A549-luc)建立裸鼠皮下移植瘤模型,采用活体动物体内光学成像系统实时检测以及通过检测肿瘤体积来检测对照组和EGFR siRNA_1给药组移植瘤的生长情况,结果发现EGFR siRNA_1治疗组肿瘤的生长速度较空白对照组和Notarget siRNA对照组明显变慢,说明干扰EGFR基因表达对肺癌皮下移植瘤的生长具有明显的抑制作用.

辐照对水流动力学注射介导的小鼠体内基因表达的影响

目的探寻辐照对水流动力学注射(HGT)介导的荧光素酶报告基因在小鼠体内的表达影响,从而评估水流动力学注射方法在小鼠造血干细胞移植模型中应用的有效性。方法将实验鼠分为辐照组和非辐照组,尾静脉大体积快速注射带有荧光素酶报告基因的真核表达质粒PGL3-luc。于注射后6h腹腔注射荧光素酶底物,并通过活体动物体内光学成像系统检测基因表达的初始水平。将辐照组小鼠进行700c Gy非清髓性全身照射,并于水流动力学注射后12、24、48、72、96、120 h通过活体动物体内光学成像系统对两实验组小鼠体内目的基因的表达水平进行监测。结果通过尾静脉进行水流动力学注射的PGL3-luc质粒在注射后6h于小鼠肝脏大量表达,其平均表达水平为(3739±924.8)相对荧光单位(RLU)/(sec·mg)蛋白。在各个时间监测点辐照组与非辐照组相比实验鼠体内基因表达水平差异均有统计学意义(均P>0.05),其表达水平均于水流动力学注射72 h后显著降低。结论小鼠移植前的辐照预处理对水流动力学注射介导的基因在小鼠体内的表达并无影响,该种新型基因转移表达方法可以有效地应用于小鼠造血干细胞移植模型中。

携带IL-24的溶瘤腺病毒对裸鼠乳腺癌移植瘤的抑制作用

目的构建携带IL-24基因的溶瘤腺病毒CNHK600-IL24，评估该病毒在裸鼠体内对乳腺癌的抑瘤能力。方法将IL-24基因插入腺病毒穿梭载体SG502-△CR2，与5型腺病毒骨架载体pPE3共转染至293细胞，获得溶瘤腺病毒CNHK600-IL24。建立乳腺癌原位成瘤模型、尾静脉注射及左心室注射模拟转移瘤模型，通过尾静脉注射CNHK600-IL24，应用“活体内光学成像系统”动态地观察病毒的疗效。结果CNHK600-IL24经测序及PCR鉴定正确，滴度为1．9×10＾10pfu／ml。乳腺癌原位成瘤模型：对照组的光子数以及肿瘤体积均明显高于CNHK600-IL24各治疗组（P〈0．05）。CNHK600-IL24治疗后肿瘤组织出现明显的坏死，肿瘤细胞发生显著的凋亡，免疫组化检测可见肿瘤细胞内Hexon和IL-24的表达。尾静脉注射模拟转移瘤模型：对照组的裸鼠大部分于38d前死亡，而CNHK600-IL24组的生存天数明显延长（P〈0．05）。左心室注射模拟转移瘤模型：活体内光学成像可见对照组与治疗组之间具有明显差别。结论高滴度的溶瘤腺病毒CNHK600．1124对于乳腺癌具有明显的抑瘤效果。