小型猪作为人类疾病动物模型在生物医学研究中的应用

与啮齿类小型实验动物模型相比,小型猪因其解剖学、生理学、疾病发生等方面与人类极为相似,且价廉、无伦理问题等方面的原因,在生物医学研究领域中具有广阔的应用前景,尤其在人类疾病动物模型制作、新药安全性评价、异种器官移植等领域应用更广。论文主要综述了国内外小型猪作为心血管疾病、消化系统疾病、皮肤烧(烫)伤、口腔疾病、异种器官移植等动物模型的制作方法及研究概况。

全身复合麻醉在动物实验中的应用研究

目的研究动物实验中的最佳麻醉方法。方法针对不同实验动物,选用不同药物,采取不同的麻醉方法,对实验动物进行复合麻醉,综合判断麻醉效果。结果将盐酸氯胺酮、速眠新和安定三者以4∶2∶1(体积比)的比例混合进行静脉复合麻醉,麻醉效果最为理想;对犬、猫和猪,以静肌复合麻醉效果最为理想;抗胆碱药阿托品作为辅助麻醉药物,能有效地预防麻醉过深的发生。结论对实验动物进行合理的复合麻醉能达到理想的麻醉效果。

国内外动物福利的比较与伦理学思考

从动物福利基本理论原则出发,系统比较了国内外关于家畜、野生动物以及实验动物福利状况,并从伦理学范畴阐述人类给予动物福利不仅基于现实社会利益的驱动,更是文明的体现,道德的完善和伦理的诉求。且动物福利问题事关中国作为国际社会负责任的大国形象,标志中华民族文明程度。

普通级大动物实验设施建设体会

根据实验动物环境及设施国家标准(GB14925-2010)规定,结合公司的土建基础,综合考虑动物实验的要求,工程设计合理,施工规范。设施的各项指标均符合国家的相关标准。目前该设施总体运行良好,以下就该设施建设过程中的一些体会进行归纳。

脑炎微孢子虫病豚鼠模型的实验研究

目的建立FMMU白化豚鼠脑炎微孢子虫病动物模型。方法动物分为免疫抑制组和非免疫抑制对照组两组。从患病兔分离纯化兔脑炎微孢子虫,豚鼠灌胃接种,免疫抑制剂组肌肉注射氢化可的松。粪便检查虫体,观察临床症状,光镜检查内脏组织病理学变化,电镜观察微孢子虫超微结构,评价FMMU白化豚鼠作为脑炎微孢子虫感染动物模型的可行性。结果免疫抑制豚鼠于感染后第3天检出原虫,比非免疫抑制豚鼠检出时间早1 d。免疫抑制豚鼠于第6天全部检出原虫,比对照组豚鼠早2 d。对照组豚鼠除少数有食欲下降和消瘦外,其余无症状。免疫抑制豚鼠感染后出现消瘦、腹水等症状,5只于感染后35 d出现神经症状和少尿、排尿痛苦等泌尿系统症状。造模后40 d免疫抑制豚鼠死亡率达25%。光镜观察发现主要在脑、肾、肝等内脏器官中存在局灶性淋巴上皮样肉芽肿病变。电镜观察表明脑炎微孢子虫具三层结构的孢子壁,孢子内部极管呈6圈螺旋排列。结论成功建立免疫抑制FMMU白化豚鼠脑炎微孢子虫感染模型,可作为动物及人类的急性脑炎微孢子虫病动物模型用于相关研究。

实验用小型猪细胞色素P450酶研究进展

小型猪因其在解剖学、生理学和疾病发生等方面与人类相似而成为重要的动物模型,细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)酶是人类药物代谢的主要酶类,了解小型猪CYP450酶特征对将其用于药物研究具有重要意义。论文主要就小型猪CYP450酶及其在酶活性、mRNA表达和基因层面上与人CYP450酶的比较和药物研究应用进展进行综述。

Ⅰ型遗传性酪氨酸血症动物模型研究进展

I型遗传性酪氨酸血症(hereditary tyrosinemia type 1,HT1)是一种常染色体隐形遗传病,主要是由于FAH基因(fumarylacetoacetate hydroxylase,FAH)突变导致酪氨酸代谢发生障碍,不能正常代谢延胡索酸和乙酰乙酸。临床上主要表现为严重的肝、肾损伤,甚至肝癌。依赖基因编辑技术的发展,Fah基因修饰的小鼠、大鼠、兔和小型猪模型均相继成功制备。目前,这些动物模型已经广泛应用于人类HT1疾病的病理生理、肝脏生物学、肝干细胞以及肝癌基因治疗的研究,同时也用于制备人源化肝和人肝细胞扩增的生物反应器。本文拟对I型遗传性酪氨酸血症动物模型的相关研究进展进行综述和探讨,为更好的研究该疾病提供一些线索。

基于液相色谱-质谱技术的高尿酸血症血浆代谢组学研究

目的利用代谢组学技术研究高尿酸血症患者与健康人血浆的代谢差异情况,寻找差异代谢标志物,为探讨高尿酸血症病因及与其他代谢性疾病的关系提供参考。方法通过超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS)技术分析高尿酸血症患者(高尿酸血症组)和健康者(对照组)血浆代谢物图谱,采用MarkerLynx XS软件对原始数据进行校正和归一化处理,应用SIMCA-P+12.0.1软件对样品进行分组并采用正交信号校正和偏最小二乘法判别分析(OSC-PLS-DA)分析。分析结果以二维、三维得分图和载荷图的形式表示,根据OSC-PLS-DA模型的VIP值及显著性差异检验结果等筛选出差异性代谢物。结果高尿酸血症组与对照组分别呈现聚类分布,两组之间未见交叉与重叠,得到了明显区分。初步确认6种化合物(质荷比分别为282.279 2、496.340 0、280.263 2、79.020 3、256.263 2及284.294 5)为区分高尿酸血症与健康人的潜在的血浆差异性代谢标志物。结论建立了利用液相色谱-质谱技术进行高尿酸血症血浆代谢组学研究的方法,为高尿酸血症的发病机制、预测和防治研究奠定了基础。

西藏小型猪与高原藏猪的血液生理生化值的比较

目的比较西藏小型猪与高原藏猪的血液生理、生化指标的差异。方法采用全自动血液细胞和生化分析仪测定21个血液生理生化指标。结果藏猪与西藏小型猪之间,红细胞、白细胞、血小板计数、总胆固醇、血清甘油三酯指标的测定差异有显著性,谷草转氨酶、血清总蛋白、血清清蛋白、葡萄糖、肌酸激酶指标的测定差异极显著。其中红细胞、白细胞、谷草转氨酶、肌酸激酶的值藏猪高于西藏小型猪,而血小板计数、血清总蛋白、血清清蛋白、葡萄糖、总胆固醇、血清甘油三酯的值藏猪低于西藏小型猪。结论不同的生活环境、气候条件和营养水平会对动物的血液生理、生化值的测定造成一定的影响。

西藏小型猪H-FABP基因的PCR-RFLP研究

目的研究西藏小型猪心脏脂肪酸结合蛋白(H-FABP)基因5′-上游区和第二内含子内的遗传变异。方法应用PCR-RFLP技术测定30头西藏小型猪H-FABP的基因型。结果(1)在5′-上游区的HinfI-RFLP位点上,西藏小型猪表现出多态性,等位基因h的频率为0.80;(2)在在第二内含子内的HaeⅢ-RFLP位点上,西藏小型猪均为DD纯合子;(3)在第二内含子内的HinfI*-RFLP位点上,除一头猪表现为bb基因型外,其余猪都表现为BB基因型,等位基因B的频率为0.97;(4)除HaeⅢ-RFLP位点外,在其余位点上西藏小型猪均处于Hardy-Weinberg不平衡状态。(5)在HinfI-RFLP中,西藏小型猪表现为中度多态性(0.25<PIC<0.5),而在其他位点的RFLP中表现为低度多态(PIC<0.25)。结论可以利用西藏小型猪H-FABP基因5′-上游区的多态遗传标记来分析其与肌内脂肪的关系。

广州地区三种小型猪血液生理生化指标的比较

目的比较广州地区西藏小型猪、五指山小型猪和巴马小型猪血液生理生化指标的差异。方法全自动血液细胞和生化分析仪测定24个血液生理生化指标。结果 24个指标中,血红蛋白、白细胞、单核细胞、血细胞比容、葡萄糖指标的测定差异显著;淋巴细胞、中性粒细胞、平均红细胞容积、平均红细胞血红蛋白、血清总蛋白、血清清蛋白、血尿素氮、血肌酐指标的测定差异极显著。其中血红蛋白、血细胞比容、平均红细胞容积、平均红细胞血红蛋白、血清总蛋白、血清清蛋白、血尿素氮、血肌酐指标以西藏小型猪最高,白细胞、淋巴细胞指标以五指山小型猪最高,而中性粒细胞、单核细胞、葡萄糖指标以巴马小型猪最高。结论三种小型猪血液生理生化指标的比较,为建立小型猪生物学特性数据库提供了理论依据。

苜蓿提取物的降血脂功能实验

目的建立大鼠高脂血症模型并探讨苜蓿提取物对大鼠高脂血症的影响。方法40只SD大鼠连续饲喂高脂饲料3周,测定血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平。根据TC水平将大鼠随机分为高脂模型组和苜蓿提取物低、中、高三个剂量组,各组继续饲喂高脂饲料,各剂量组分别以0.60、1.20、3.60g/kg三个剂量灌服给予苜蓿提取物,另设空白对照组饲喂基础饲料。实验第35天,测定各组大鼠血清TC、TG、HDL-C水平,同时处死动物采集标本用于病理组织学观察。结果大鼠用高脂饲料饲喂3周后,TC、TG、HDL-C水平均升高,给予苜蓿提取物后,TC、TG、HDL-C水平降低。组织病理学观察表明高脂模型组大鼠肝脏存在严重脂肪变性,各剂量组大鼠肝脏病变减轻。结论苜蓿提取物对高脂血症大鼠具有降低TC、TG水平的作用,并可减轻高脂血症大鼠肝脏的病变程度。

四种小型猪内源性逆转录病毒基因研究

目的检测四种小型猪在内源性逆转录病毒基因(PERV)拷贝数上的差异,试图找出不含或含有较低拷贝数的个体或品种。方法采用半定量PCR方法检测了我国四种小型猪内源性逆转录病毒基因的拷贝数。结果贵州小型猪、五指山猪、西藏小型猪、巴马小型猪的PERV的拷贝数分别是34.12±16.96,29.38±13.83,28.71±14.11,27.12±14.43(F=0.614,P=0.609),EnvA的拷贝数分别是9.78±5.48,10.06±5.34,10.23±5.71,10.51±6.23(F=0.044,P=0.988),EnvB的拷贝数分别是24.14±11.26,20.72±8.36,18.35±8.50,17.60±8.65(F=1.512,P=0.221)。尚不能认为四个猪种间PERV、EnvA、EnvB的拷贝数之间的差异具有统计学意义。结论四种常用的小型猪内源病毒负载量较低,表明其用于异种器官移植研究的可行性。

比格犬和人血液流变学指标的比较分析

目的探讨比格犬的血液流变学特性,并和人的血液流变性进行比较。方法采集成年比格犬和人的血液样品,分别检测其全血黏度(高、中、低切变率)、血浆黏度、红细胞比容、血沉及血浆纤维蛋白原等5项血液流变学指标。结果(1)雄性比格犬的WBV值(150s-1、1s-1)均显著低于雌性(P<0.05,P<0.05);(2)人类中,男性的WBV值(1s-1)和HCT值显著高于女性(P<0.05,P<0.01),而男性的ESR值则显著低于女性(P<0.01);(3)比格犬的血液流变学指标中WBV(1s-1)、ESR均显著低于人类(P<0.05),而PV、HCT和Fi则显著高于人类(P<0.01)。结论比格犬的血液流变学指标与人类相比相差较远。

诱导性多能干细胞研究进展

诱导性多能干细胞(iPS细胞)技术是近几年新发展起来的一种分子生物学技术,该技术采用体外导入Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4等4个转录因子可将小鼠体细胞直接重构成为ES细胞样的多潜能细胞,并命名这类细胞为诱导性多潜能干细胞(即iPS细胞)。同样转染上述因子或Oct4、Sox2、Nanog、LIN28等4个因子也能够使人类体细胞重构为iPS细胞,进一步研究表明iPS细胞具有与人类ES细胞相似的基本特征。然而,不论是作为载体的病毒,还是植入的基因都具有致癌的风险,从而限制了iPS细胞的临床应用前景。为克服iPS细胞致癌的风险,科学家们研究出了不借助病毒、安全地将普通皮肤细胞转化为iPS细胞的方法。由此表明iPS细胞将在临床医学、再生医学和药物筛选、疾病动物模型的建立等领域中具有广阔的应用前景。

四种小型猪内源性逆转录病毒基因研究

目的检测中国四种小型猪在PERV拷贝数上的差异,试图找出不含或含有较低拷贝数的一个个体或一个品种。方法采用半定量PCR方法检测了我国四种小型猪内源性逆转录病毒基因的拷贝数。结果贵州小型猪、五指山猪、西藏小型猪、巴马小型猪的PERV的拷贝数分别是34.12±16.96,29.38±13.83,28.71±14.11,27.12±14.43(F=0.614,P=0.609),EnvA的拷贝数分别是9.78±5.48,10.06±5.34,10.23±5.71,10.51±6.23(F=0.044,P=0.988),EnvB的拷贝数分别是24.14±11.26,20.72±8.36,18.35±8.50,17.60±8.65(F=1.512,P=0.221)。尚不能认为四个猪种间PERV、EnvA、EnvB的拷贝数之间的差异具有统计学意义。结论与已报道的其它猪种相比,四种常用的小型猪内源病毒负载量较低,充分证明了其用于异种器官移植研究的可行性。

新型封堵器应用于小型猪房间隔缺损的修复实验

目的在猪房间隔缺损动物模型上评价改良的封堵器有效性、安全性和相容性。方法选用西藏小型猪5头,利用房间隔穿刺结合囊扩张的方法建立房间隔缺损(atrial spetal defect,ASD)猪,用改良的封堵器进行房间隔封堵术,术后进行超声心动图、大体解剖、电镜扫描和光镜观察。结果 5只猪均成功建立了ASD模型并进行封堵术成功,超声心动图观察显示封堵器良好,位置固定,心腔和心肺功能正常。3个月后封堵器与房间隔组织紧密嵌合,表面覆盖一层较厚的光滑的白色组织,电镜下观察到大量心肌纤维,未发现内皮细胞。结论改良的ASD封堵器操作简便、安全性好,具有良好的生物相容性。

广州市某体检人群高尿酸血症患病率及相关危险因素分析

目的分析广州市某体检人群高尿酸血症(HUA)患病率及相关危险因素。方法以2010年10月-2011年12月在广州某医院体检中心参加体检的各类人员为研究对象,共8302名,其中男5136名,女性3166名。体检内容包括:身高、体质量、腰围、臀围、血压、心率、血常规、生化指标等,并计算体质量指数(BMI)和腰臀比。应用SAS 9.0软件包进行统计分析,计数资料组间差异采用卡方检验,HUA危险因素分析采用单因素和多因素Logistic回归分析。结果 HUA患病率为35.68%,其中男性为46.83%,女性为17.59%,男性患病率明显高于女性(P<0.0001)。非条件Logistic回归分析显示年龄、性别、BMI、高血压、腰臀比、甘油三酯、LDL、极低密度脂蛋白胆固醇、肌酐、尿素氮等10个因素与HUA的关系有统计学意义(P<0.05);多因素Logistic回归分析显示BMI、高血压、腰臀比、高甘油三酯血症、低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白胆固醇、肌酐、尿素氮是HUA的危险因素,其中年龄和性别呈负相关,OR值分别为0.991和0.660。结论广州市某体检人群HUA的患病率较高,BMI、高血压、腰臀比、高甘油三酯血症、低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白胆固醇、肌酐、尿素氮可能是HUA的危险因素,年龄和性别可能是其保护因素。

诱导性多潜能干细胞(iPS cells)——现状及前景展望

主要从iPS细胞发展历程、获得iPS细胞的几个关键步骤(如基因导入方式、诱导iPS细胞所需因子组合与小分子化合物运用和体细胞种类选择等)、病人或疾病特异性iPS细胞、iPS细胞体内外诱导分化与其衍生物的临床应用和制备无遗传修饰的(genetic modification-free)iPS细胞的可行性与前景等方面对iPS细胞最新研究进展做评述.日本和美国研究小组先后用4种基因将小鼠(2006年8月)和人(2007年11～12月)的体细胞在体外重编程为诱导性多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS cells),此后在短短两年多时间内,iPS细胞的研究和关注度呈爆炸式增长.体细胞重编程、去分化和多潜能干细胞来源等一系列热点问题再次成为干细胞和发育生物学等研究的热点和焦点.与胚胎干细胞(embryonic stem cells,EScells)一样,iPS细胞在体内可分化为3个胚层来源的所有细胞,进而参与形成机体所有组织和器官.迄今,在体外已由iPS细胞定向诱导分化出功能性的多种成熟细胞.因此,iPS细胞研究不仅具有重要理论意义,而且在再生医学、组织工程和药物发现与评价等方面极具应用价值.

胡桃醌对人肝癌BEL-7402细胞亚显微结构的影响

目的了解胡桃醌对人肝癌BEL-7402细胞亚显微结构的影响。方法12.5μmol/L胡桃醌作用于BEL-7402细胞24h后固定,分别行HE染色、考马斯亮蓝染色、扫描电镜及透射电镜样品制备。结果12.5μmol/L胡桃醌处理组细胞形态和细胞骨架发生改变。扫描电镜结果显示BEL-7402细胞胞体体积缩小,与周围细胞群脱离,表面微绒毛卷曲、畸变、小球结构逐渐增多,细胞间连接逐渐断裂,细胞间隙增宽,有凋亡小体形成。透射电镜结果显示胡桃醌作用BEL-7402细胞24h后,细胞内质网扩大,线粒体结构疏松,胞核核仁裂解,凋亡小体形成。结论胡桃醌能有效改变人肝癌BEL-7402细胞亚显微结构,诱导细胞凋亡。