小动物活体生物发光成像技术在肿瘤转移研究中的应用

建立小动物活体生物发光成像技术,研究三氧化二砷(As2O3)抑制小鼠B16恶性黑色素瘤的肺转移作用的方法,比较活体生物发光成像技术与常规动物实验技术的优劣性;并探讨As2O3抗小鼠恶性黑色素瘤肺转移的可能机制。结果表明,活体生物发光成像技术可以非侵袭性地动态监测黑色素瘤B16细胞在小鼠肺部的转移过程以及评估As2O3的体内抑制B16肺转移的作用,且活体生物发光成像技术的检测灵敏度优于传统肺转移瘤结节计数技术;As2O3主要通过减低肿瘤新生血管形成、促使肿瘤组织坏死而发挥抗小鼠黑色素瘤肺转移的作用。

应用活体生物发光成像技术对纳米雄黄抗小鼠乳腺癌肝肺转移作用的研究

为研究雄黄纳米颗粒的体内抗小鼠乳腺癌肺转移和肝转移作用,以萤火虫荧光素酶(luciferase,Luc)基因标记小鼠4T1乳腺癌细胞(4T1-Luc),给BALB/c小鼠尾静脉注射4T1-Luc细胞制作小鼠乳腺癌肺和肝转移瘤模型,纳米雄黄[5mg/(kg·d)和10mg/(kg·d)]灌胃治疗32d,采用小动物活体生物发光成像系统动态观察乳腺癌细胞的转移情况。治疗末期处死动物,取出肺和肝,立即置活体生物发光成像系统下进行成像,然后肉眼观察肺和肝表面转移瘤结节形成并计数;肺、肝组织制片、HE染色,光镜下观察组织形态变化。结果显示,体内纳米雄黄可显著抑制小鼠乳腺癌细胞在肺和肝中的转移(P<0.05),纳米雄黄治疗组小鼠的肺转移瘤结节和肝微转移灶体积小且数量少。上述结果证实,纳米雄黄可有效抑制小鼠乳腺癌4T1-Luc细胞的肺转移和肝转移能力;活体生物发光成像技术应用于活体肿瘤转移研究较常规动物实验技术具有更高的灵敏性。

活体生物发光与荧光成像技术在干细胞研究中的应用

活体生物发光与荧光成像技术是近年发展起来的新兴技术,以其操作简便、灵敏度高、创伤性小在生命科学研究中有着较大的优势,目前已被广泛应用于基因标记、细胞凋亡、免疫细胞研究、肿瘤转移等诸多领域,尤其在新兴的干细胞研究方面更是发挥着不可替代的作用。综述了活体生物发光与荧光成像技术的原理、优势、应用范围及发展前景,特别对近年来该技术在胚胎干细胞的肝向分化、人造血干细胞重建小鼠造血系统、神经祖细胞治疗中枢神经系统肿瘤等方面的应用做了详细介绍。

用于活体成像的人三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞系的构建

目的构建能稳定表达荧光素酶和绿色荧光蛋白的人三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞系以建立可用于活体成像的三阴性乳腺癌裸鼠移植瘤模型。方法采用磷酸钙共沉淀的方法构建表达荧光素酶和绿色荧光蛋白的慢病毒载体,体外感染MDA-MB-231细胞,经G418筛选得到稳定细胞系后,通过活体成像评价感染后细胞表达荧光素酶的情况,并通过MTT法、transwell肿瘤侵袭模型、细胞划痕实验等评价细胞的增殖、侵袭及转移能力是否改变;此外将细胞接种至雌性BALB/c-nu//nu裸小鼠的右侧第2对乳房垫内,构建乳腺癌原位肿瘤模型。利用活体成像系统监测体内肿瘤的生长及转移情况,并通过冰冻切片、HE染色评价细胞系在活体内的稳定性及成瘤能力。结果成功构建能稳定表达荧光素酶和绿色荧光蛋白的MDA-MB-231细胞系,荧光素酶的活性达到每细胞9689 photons/s,慢病毒的整合没有改变细胞的增殖、迁移及侵袭能力;成功建立了乳腺癌裸鼠原位移植瘤模型。结论(1)慢病毒以其高效稳定的感染率,应作为标记荧光素酶基因的首选载体;(2)带有荧光素酶的MDA-MB-231细胞在动物体内可被快速而灵敏的检测到,这将为人三阴性乳腺癌转移机制的研究及抗肿瘤药物的研发提供一个直观、方便及灵敏的平台;(3)荧光素酶和荧光蛋白基因双标记优于单标记。

应用生物发光活体成像技术进行抗肿瘤研究进展

生物发光活体成像技术是基于荧光素酶报告系统进行小动物组织、细胞和分子体内行为研究的新兴生命科学技术,在抗肿瘤研究领域应用极为广泛。全文概述生物发光活体成像技术的原理、综述了生物发光活体成像在抗肿瘤研究方面应用的最新进展以及发展趋势,为应用该技术进行抗肿瘤领域研究提供参考。

血小板低下对树突状细胞在体迁移与归巢模式的影响研究

目的:探讨血小板低下对过继性树突状细胞(DC)在体内迁移模式的影响。方法:腹腔注射抗CD41单克隆抗体以建立血小板低下小鼠模型。将带报告基因的骨髓来源DC经脚垫和静脉两种途径输注至血小板低下和正常小鼠体内,用活体成像技术监测DC在小鼠体内的迁移和组织内分布情况。结果:经抗GPⅡb抗体处理组小鼠体内80%以上血小板被清除。DC经脚垫回输72 h后,在血小板低下组迁移到腘窝淋巴结(PLN)和腹股沟淋巴结(ILN)的比例分别为(0.32±0.02)%和(0.02±0.01)%;对照组上述两部位内为(0.27±0.15)%和(0.02±0.02)%。两组之间无统计学差异(P>0.05)。经静脉输注DC 72 h后,血小板低下组和对照组小鼠组织内的分布均主要集中在脾脏、肝脏引流淋巴结、肺脏和肝脏等,且分布比例无统计学差异。结论:小鼠体内血小板低下至不足20%时,对经皮下和静脉两种途径输注的DC在体内迁移和组织分布无明显影响。

细胞因子诱导的杀伤细胞对人宫颈癌HeLa-luc细胞荷瘤裸鼠模型的抗肿瘤作用

目的:探讨细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)抗肿瘤活性,及其作用机制。方法:人宫颈癌细胞HeLa-luc接种BALB/C裸鼠建立动物模型。从健康人外周血单个核细胞诱导培养CIK细胞。CIK或PBS经瘤周注射入荷瘤鼠体内。应用活体生物发光成像技术观察肿瘤大小变化。观察肿瘤的体积和重量变化。ELISA法检测荷瘤鼠外周血中IFN-γ水平。HE染色观察肿瘤、肺脏、肝脏及脾脏的病理形态学变化。结果:CIK治疗后实验组(CIK)肿瘤明显比对照组(PBS)体积小,P<0.05。接种HeLa-luc细胞第5、8周的抑瘤率分别为47.18%、64.38%。接种HeLa-luc细胞第8周实验组血清中IFN-γ〔(61.92±6.49)ρg/mL〕明显高于对照组〔(34.30±1.78)ρg/mL〕,P<0.01。实验组和对照组中,肿瘤组织形态学无明显差别。实验组肺脏、肝脏未见癌结节出现,但均有炎细胞浸润。对照组肺脏出现大量癌结节而肝脏未见癌结节出现。两组脾脏中均可见癌结节。结论:CIK细胞可以明显抑制肿瘤的生长,其机制可能与免疫细胞产生IFN-γ有关。该研究为肿瘤的临床过继免疫治疗提供了理论依据。

绿色荧光蛋白与荧光素酶双标记肝癌细胞的构建及其在小鼠模型中的应用

目的构建绿色荧光蛋白(GFP)与萤火虫荧光素酶(FLuc)双标记的人肝癌HepG2细胞株(HepG2-GL),并应用于小鼠模型与活体生物发光成像。方法通过慢病毒感染、嘌呤霉素筛选、流式细胞分选和单克隆扩增构建HepG2-GL细胞株,并将其接种至BALB/c裸鼠皮下或静脉内,建立皮下移植瘤模型与血行性转移瘤模型,应用小动物活体成像系统示踪肿瘤。结果荧光显微镜下可观察到80%以上的HepG2-GL细胞发出绿色荧光;荧光素酶检测实验中HepG2-GL组的平均发光强度为3.2×10^(4)counts/s,远高于HepG2组,差异有统计学意义(t=65.99,P<0.05);HepG2-GL细胞接种至小鼠皮下28 d后增殖形成体积达274或690 mm^(3)的肿瘤块,接种至小鼠静脉内16 d后转移定植于小鼠肺、骨和头颈部;两类肿瘤模型小鼠在观察终点的活体生物发光信号均较接种肿瘤后当天明显增强,且信号强弱分布情况与HepG2-GL细胞在小鼠体内的空间分布密切相关。结论成功构建HepG2-GL细胞株并应用于小鼠模型,活体生物发光成像可实现对肿瘤生长与转移的良好监测。