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2021年 第41卷 第5期    刊出日期：2021-10-25

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创刊40周年专家论坛

复杂疾病小鼠模型构建新策略：类精子单倍体胚胎干细胞介导的半克隆技术

赖梭梅, 丁一夫, 李劲松

2021, 41(5):  369-383.  DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2021.143

摘要 ( 614 )   HTML ( 1375731912)   PDF (6213KB) ( 640 )  

图表数据 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

类精子单倍体胚胎干细胞是源自小鼠孤雄囊胚中的一种新型单倍体胚胎干细胞,仅含有父源遗传物质,性染色体为X染色体,能在体外长期自我更新、增殖或诱导分化,并可以利用CRISPR系统进行单基因或多基因的编辑,能替代精子使卵母细胞受精。区别于原核注射、卵胞质内注射获得嵌合体或利用四倍体补偿技术等传统构建基因修饰小鼠模型的方法,通过将基因编辑后的类精子单倍体胚胎干细胞注射到卵母细胞中,可以高效稳定地一步获得基因型确定的半克隆小鼠,不会存在嵌合现象,原代小鼠即可用于研究。基于类精子单倍体胚胎干细胞获得的多基因精准编辑的复杂疾病小鼠模型,可以在生物个体水平上阐述多个基因协同互作的效应,从而更充分地模拟复杂的、可能受多个基因影响的人类疾病的各种病理特征,以挖掘新的诊断和治疗方法。



CNAS实验动物机构认可进展

吴孝槐

2021, 41(5):  384-391.  DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2021.141

摘要 ( 736 )   HTML ( 276)   PDF (1886KB) ( 857 )  

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中国合格评定国家认可委员会（China National Accreditation Service for Conformity Assessment,CNAS）实验动物机构认可制是既与国际接轨又符合中国国情的第三方评价制度,与实验动物许可证制度互为补充,是我国实验动物机构管理的一项重要制度。本文介绍了CNAS实验动物机构认可的起源、发展历程、认可现状,以及面临的问题与挑战,并提出了完善实验动物机构认可制度的对策和建议。



利用中国仓鼠制备疾病模型的优势与进展

高继萍, 陈朝阳, 轩瑞晶, 张锐虎, 宋国华

2021, 41(5):  392-398.  DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2021.009

摘要 ( 535 )   HTML ( 48)   PDF (3619KB) ( 478 )  

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中国仓鼠是具有中国特色的实验动物,在医学和生物学等实验研究中占有重要地位,广泛用于遗传学、传染病学和组织培养等生命科学研究,尤其是在糖尿病与口腔癌等动物模型及机制研究方面独具特色。本文就中国仓鼠自被开发以来在疾病动物模型中的应用研究进行综述,探讨中国仓鼠在生物医学研究中的作用与面临的问题。

云南省实验动物工作40年发展历程与思考

罕园园, 李娜, 代解杰

2021, 41(5):  399-408.  DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2021.136

摘要 ( 457 )   HTML ( 235)   PDF (1769KB) ( 486 )  

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实验动物是支撑科技进步与创新不可或缺的战略性资源,是国家保持科技领先、提高国际科技竞争力的核心要素之一。本文对近40年云南省实验动物工作的法制化与标准化建设、主要的研究机构、科学研究特色与学术成就等发展历程,以及存在问题与对策等进行梳理归纳,以期为我国实验动物事业的发展提供参考。

论著：人类疾病动物模型

MC38结肠癌小鼠肿瘤浸润免疫细胞的动态变化

张波扬, 陈焕鹏, 余文兰, 刘忠华, 黄朝峰

2021, 41(5):  409-417.  DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2020.157

摘要 ( 809 )   HTML ( 44)   PDF (7559KB) ( 439 )  

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目的 观察荷瘤小鼠肿瘤浸润免疫细胞在肿瘤发展过程中的动态变化。方法 将小鼠结肠癌MC38细胞移植到24只C57BL/6J小鼠皮下,荷瘤后每周一次记录小鼠体质量及肿瘤大小的变化,每周一次采用流式细胞术检测肿瘤浸润免疫细胞水平,包括CD45⁺细胞、CD3⁺ T细胞、CD8⁺ T细胞、CD4⁺ T细胞、自然杀伤（natural killer,NK）细胞、树突状细胞、巨噬细胞、M1型巨噬细胞、M2型巨噬细胞、髓源抑制细胞（myeloid-derived suppressor cells,MDSC）、单核样髓源抑制细胞（monocytic-MDSC,M-MDSC）、粒样髓源抑制细胞（granulocytic-MDSC,M-MDSC）,共检测4周。结果 随着小鼠结肠癌肿瘤的增长,CD45⁺细胞水平总体表现出下降趋势,CD8⁺ T细胞水平稳步下降至不可逆的水平,而CD4⁺ T细胞比例在荷瘤早期迅速增长,单位体积中浸润细胞数增长了近8倍,肿瘤浸润的T细胞几乎为CD4⁺表型。以NK细胞为代表的非特异性免疫应答水平持续下降,而树突状细胞在肿瘤内持续累积,并通过激活精氨酸酶1（Arginase-1,ARG1）和诱导型一氧化氮合成酶（inducible nitric oxide synthetase,iNOS）,进一步加深免疫抑制作用。巨噬细胞浸润水平整体无显著变化,但Ⅰ型巨噬细胞浸润细胞数的下滑速度显著高于Ⅱ型。单位体积肿瘤内MDSC数未出现下降趋势,在肿瘤内持续累积;其中G-MDSC浸润水平呈稳降趋势,M-MDSC浸润水平持续上升,且占比远高于G-MDSC。结论 小鼠移植MC38结肠癌细胞后,肿瘤组织内免疫细胞浸润水平整体下降,促肿瘤免疫逐渐占据主导地位,从而促进结肠癌的发展。肿瘤内产生了Th1/Th2漂移现象,特异性和非特异性免疫应答水平均显著降低,浸润的单核细胞和粒细胞主要是Ly6C⁺表型。肿瘤相关树突状细胞和巨噬细胞发挥了重要的免疫抑制作用,CD4⁺ T细胞和M-MDSC可能是发挥促肿瘤免疫效应的关键点。



CD137信号调控内皮细胞间质转化促进小鼠心脑血管新生

翁嘉懿, 马雪兴, 李渊, 孙康云

2021, 41(5):  418-425.  DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2020.210

摘要 ( 285 )   HTML ( 18)   PDF (29894KB) ( 117 )  

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目的 探讨CD137-CD137L信号（简称CD137信号）是否通过调控内皮细胞间质转化（endothelium-mesenchymal transition,End-MT）促进心脑血管新生。方法 将小鼠脑微血管内皮细胞（bEnd.3）或小鼠胸主动脉环分为3组,即对照组[10 ng/mL的肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）]、CD137刺激组（10 ng/mL 的TNF-α和5 mg/L的CD137L激动型抗体）和CD137抑制组（200 nmol/L的IWR-1预处理细胞30 min后,再加入10 ng/mL的TNF-α和5 mg/L的CD137L激动型抗体）,以CD137L重组蛋白激动CD137信号。采用荧光定量PCR及蛋白质印迹法分别检测脑微血管内皮细胞中CD31、血管内皮细胞钙黏蛋白（vascular endothelial cadherin,VE-Cadherin）、肌动蛋白α（α-smooth muscle actin,α-SMA）、成纤维细胞特异性蛋白-1（fibroblast specific protein-1,FSP-1）和Wnt蛋白的表达;采用Transwell迁移实验检测穿膜细胞数目,比较细胞迁移能力;内皮细胞管腔形成实验检测各组小鼠脑微血管内皮细胞的管腔形成能力。动脉环血管新生实验检测各组小鼠胸主动脉环新生微血管的形成能力。结果 小鼠脑微血管内皮细胞CD137刺激组的CD31、VE-Cadherin mRNA及蛋白表达水平均低于对照组（P<0.05）,FSP-1、Wnt和α-SMA mRNA及蛋白表达表达水平均高于对照组（P<0.05）;CD137抑制组的CD31、VE-Cadherin mRNA及蛋白表达水平均高于CD137刺激组（P<0.05）,FSP-1、Wnt和α-SMA mRNA及蛋白表达水平均低于CD137刺激组（P<0.05）。CD137刺激组的小鼠脑微血管内皮细胞迁移数量多于对照组（P<0.05）,CD137抑制组的细胞迁移数量少于CD137刺激组（P<0.05）。CD137刺激组的小鼠脑微血管内皮细胞小管长度及分支数量均大于对照组（P<0.05）,CD137抑制组的细胞小管长度及分支数均小于CD137刺激组（P<0.05）。CD137刺激组小鼠胸主动脉环的新生微血管数量多于对照组（P<0.05）,CD137抑制组的新生微血管数量少于CD137刺激组（P<0.05）。结论 CD137信号可能通过调控End-MT促进小鼠血管新生。



咽立爽口含滴丸对慢性咽炎家兔免疫细胞亚群及NF-κB信号通路的影响

唐燚, 喻国冻, 何星辰, 王佳, 张田

2021, 41(5):  426-434.  DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2021.006

摘要 ( 420 )   HTML ( 17)   PDF (43931KB) ( 143 )  

图表数据 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

目的 探究咽立爽口含滴丸对慢性咽炎家兔模型的作用效果及机制。方法 健康新西兰白兔42只,随机分为7组：空白组,模型组,慢严舒柠清喉利咽颗粒组（9 g/kg）,咽立爽口含滴丸低（0.025 g/kg）、中（0.05 g/kg）、高（0.1 g/kg）剂量组和雾化组（0.025 g/kg）。除空白组外,其余家兔均采用化学刺激法建立慢性咽炎动物模型。造模成功后第2天起,5个治疗组每日分别以慢严舒柠清喉利咽颗粒、咽立爽口含滴丸相应剂量进行不同治疗,而空白组和模型组以蔗糖（0.025 g/kg）置于家兔口腔,连续给药7 d。从造模第3天开始,每天观察家兔咽喉壁局部情况,给药结束后进行采血,处死家兔后采样待检。HE染色观察咽喉壁黏膜组织病理学变化;流式细胞术检测血液CD3⁺、CD4⁺、CD8⁺,计算CD4⁺/CD8⁺水平;ELISA检测血清白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-1（IL-1）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、C反应蛋白（CRP）和总抗氧化能力（T-AOC）水平;蛋白质印迹法检测咽喉壁黏膜组织IL-6、IL-1、TNF-α、核转录因子κB（NF-κB p65）、核转录因子-κB抑制因子（IκB-α）蛋白表达;实时荧光定量PCR检测咽喉壁黏膜组织NF-κB p65、IκB-α mRNA表达。结果 与空白组比较,慢性咽炎家兔咽喉壁黏膜病理组织损伤;CD3⁺、CD4⁺、CD4⁺/CD8⁺和T-AOC水平显著降低,CD8⁺、IL-6、IL-1、TNF-α、CRP、NF-κB p65和IκB-α水平明显升高（P<0.01）。与模型组比较,不同治疗组均可不同程度减轻咽喉壁黏膜组织病理损伤;咽立爽口含滴丸高剂量组及雾化组CD3⁺、CD4⁺、CD4⁺/CD8⁺和T-AOC水平显著升高,CD8⁺、IL-6、IL-1、TNF-α、CRP、NF-κB p65和IκB-α水平均降低（P<0.05）,效果优于低、中剂量及慢严舒柠清喉利咽颗粒组。结论 咽立爽口含滴丸可显著改善慢性咽炎家兔模型的炎性指标,减轻组织病理损伤,调节NF-κB信号通路相关因子表达,且雾化用药的效果更明显。



多囊卵巢综合征-胰岛素抵抗大鼠子宫组织中PPARs异常表达与胰岛素抵抗的关系

魏巍, 陈艺华, 张秀智, 冷义福, 李纯, 尹天晓

2021, 41(5):  435-442.  DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2020.206

摘要 ( 323 )   HTML ( 23)   PDF (28126KB) ( 155 )  

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目的 探讨过氧化物酶体增殖物激活受体（peroxisome proliferator-activated receptors,PPARs）在多囊卵巢综合征（polycystic ovarian syndrome,PCOS）伴胰岛素抵抗大鼠模型子宫组织中异常表达与胰岛素抵抗的关系。方法 将40只雌性SD大鼠随机分为正常对照组和PCOS-胰岛素抵抗模型组,采用胰岛素+人绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotrophin,hCG）皮下注射法建立大鼠PCOS-胰岛素抵抗模型,正常对照组注射等量生理盐水（即0.9%NaCl溶液）。应用ELISA检测两组大鼠空腹胰岛素和空腹血糖水平,并计算胰岛素抵抗指数。取大鼠子宫组织行HE染色,免疫组织化学法检测PPARs表达水平,蛋白质印迹法检测PPARs、胰岛素受体底物（insulin receptor substrate,IRS）、葡萄糖转运蛋白4（glucose transporter 4,GLUT-4）和胰岛素样生长因子-1（insulin like growth factor-1,IGF-1）等蛋白表达。结果 模型组大鼠血清空腹胰岛素、空腹血糖和稳态胰岛素评价指数显著高于正常对照组（P<0.05）。子宫组织HE染色提示,正常对照组大鼠子宫组织形态正常,模型组大鼠子宫内膜出现不同程度的增生性改变,腺腔变小,腺体数目减少,排列松散。免疫组织化学显示,PPARs的3种亚型PPARα、PPARβ及PPARγ在大鼠子宫组织中均有表达,模型组PPARα和PPARγ的表达下调（P<0.05）,PPARβ在两组间的表达差异无统计学意义（P>0.05）。蛋白质印迹法检测结果显示,模型组大鼠子宫组织PPARα、PPARγ、IRS和GLUT-4的表达显著低于正常对照组（P<0.05）,而IGF-1表达高于正常对照组（P<0.05）。结论 在PCOS-胰岛素抵抗大鼠子宫组织中IRS、GLUT-4表达下调,而IGF-1表达上调,证实在子宫组织层面存在胰岛素抵抗,可能与PCOS大鼠子宫组织PPARα、PPARγ表达下调相关。



探索与实践：生物安全

病原微生物防控在实验动物设施管理与生物安全控制中的作用探讨

罗银珠, 闵凡贵, 王静, 何丽芳, 潘金春

2021, 41(5):  443-449.  DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2020.219

摘要 ( 390 )   HTML ( 27)   PDF (1188KB) ( 630 )  

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生物安全管理是实验动物设施管理的重要环节。随着我国生物医药研究快速发展,动物实验及实验动物设施建设需求不断增大。规范实验动物设施管理,保障实验动物从业人员安全,加强实验动物健康监测体系建设,是目前行业良性发展的必然需要。病原微生物控制是实验室生物安全管理的核心,是评价实验室良好运行及其规范管理的一个重要指标。动物实验室因涉及动物活体实验或病原微生物感染实验,其潜在的生物安全风险更大。病原微生物控制是降低职业暴露风险和减少实验室获得性感染的有效途径。笔者总结多年的实验动物设施管理及生物安全控制经验,从病原微生物防控角度分析实验动物设施管理中的生物安全控制关键环节和注意事项,为提升实验动物设施管理及生物安全控制水平提供参考。

医学院校实验动物及实验室安全培训的实践探索

宋国英, 许燕, 朱美霖, 张宏伟, 李沛

2021, 41(5):  450-454.  DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2021.010

摘要 ( 335 )   HTML ( 23)   PDF (1170KB) ( 468 )  

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医学院校实验动物及实验室安全管理是教学实验室运行的基本保障,是实验室顺利完成教学任务的重要环节。郑州大学基础医学院实验教学中心针对常用实验动物及实验室的安全现状,对医学新生进行了实验动物特性及实验室安全知识的培训。采用PPT课件、短视频及翻转课堂方式进行线下培训,培训内容分别为实验动物的正确使用与安全管理及实验室安全常识。培训后经过问卷星线上考试,1 061名新生合格率达99.90%。经试卷分析发现,新生对微生物及危险化学品知识的错误率较高,分别为20.35%和14.89%,提示今后要加强这两方面的培训。通过培训,医学新生掌握了实验动物的正确使用方法,增加了实验室安全方面的知识,这为预防实验室安全事故的发生打下坚实基础。

医学实验教学动物尸体二维码信息管理系统建立的设想

金悠, 王晨晨, 余上斌, 罗隽宇, 周顺长

2021, 41(5):  455-458.  DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2020.211

摘要 ( 286 )   HTML ( 17)   PDF (2118KB) ( 385 )  

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实验动物是医科院校开展实验教学工作的重要载体。本文系统阐述了建立实验动物尸体二维码信息管理系统的必要性,针对实验教学动物使用的特点,设计了一种依托微信小程序的实验动物尸体二维码信息管理系统。通过参与人员的无缝对接,对实验教学动物的尸体从产出、收集、转运、冻存及处理等过程实施动态监管,以期切实推动实验教学管理工作的规范化,杜绝实验动物尸体乱抛现象的发生,维护校园生物安全。



探索与实践：实验动物管理

高校实验动物集中采购系统的建设与应用实践：以首都医科大学为例

刘晓楠, 张伟, 孟霞, 卢静

2021, 41(5):  459-465.  DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2021.089

摘要 ( 303 )   HTML ( 18)   PDF (4470KB) ( 397 )  

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高校实验动物集中采购体系网络信息化平台的建立使实验动物中心的库存供应、结算管理等变得更系统、便捷、科学。通过首都医科大学实验动物部的实际运用,结果显示,建立明确清晰的集中采购管理模块可以大大节约人工和时间,提高了采购供应人员的工作效率和规范度,提示高校实验动物集中采购体系网络信息化是十分必要的。



短篇交流

大鼠血清葡萄糖测定分析的影响因素

李红, 敬海明, 林长缨, 郭婧, 张勐, 张超, 高珊, 余儒洋

2021, 41(5):  466-468.  DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2020.097

摘要 ( 288 )   HTML ( 364)   PDF (1195KB) ( 534 )  

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目的 探讨大鼠血清葡萄糖测定分析的影响因素。方法 分别用两台生化分析仪、两种方法的试剂或不同保存条件的大鼠血清样品检测葡萄糖水平。结果 两台生化分析仪测定大鼠血清葡萄糖的结果差异无统计学意义（P>0.05）,相关性良好（相关系数r为0.994）;两种方法的试剂测定结果差异显著（P<0.01）,但相关性良好（相关系数r为0.999）; 血清即刻测定与4 ℃冷藏保存4 h、24 h测定的结果差异均无统计学意义（P>0.05）,相关性良好（相关系数r为0.999）;血清即刻测定与–20 ℃、–80 ℃冷冻保存1个月的测定结果差异显著（P<0.01）,相关性良好（相关系数r为0.999）。结论 进行大鼠血清葡萄糖测定相关动物实验时,应注意所使用的检测仪器设备、试剂方法、样品保存条件的一致性,保证样品检测过程分析阶段的质量。