北京元森凱德介紹博來霉素(BLM)誘導(dǎo)小鼠肺纖維化模型
博來霉素(Bleomycin, BLM)是一種化療藥物,最初用于治療某些類型的癌癥。然而,其副作用之一是可能導(dǎo)致肺纖維化。BLM通過與DNA結(jié)合,導(dǎo)致DNA斷裂、自由基產(chǎn)生、氧化應(yīng)激反應(yīng),從而引發(fā)細(xì)胞凋亡或壞死,進(jìn)而誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)和纖維化。由于肺纖維化是一種高死亡率、預(yù)后極差的疾病,缺乏有效的治療方法,因此BLM誘導(dǎo)的肺纖維化動(dòng)物模型被廣泛應(yīng)用于研究肺纖維化的發(fā)病機(jī)制和開發(fā)新藥。
(一)氣管滴注與氣管霧化造模方法對(duì)比
1. 氣管滴注法
氣管滴注是BLM誘導(dǎo)肺纖維化模型的常用方法之一。該方法通過將BLM直接注入小鼠氣管,使藥物直達(dá)肺部靶器官,引起肺部損傷。氣管滴注法操作簡(jiǎn)便、費(fèi)用較低、可重復(fù)性高,且病灶分布均勻。通常,BLM的用量為3.5-5mg/kg,單次給藥后約7天出現(xiàn)炎癥反應(yīng),14天發(fā)生肺纖維化,21-28天肺纖維化病變最ming'xian。
優(yōu)點(diǎn):
方法可靠,劑量小,次數(shù)少,制模時(shí)間短。
操作簡(jiǎn)便,適合大規(guī)模實(shí)驗(yàn)。
藥物直接作用于肺部,肺損傷反應(yīng)明顯。
與人類肺纖維化的病理特征相似。
缺點(diǎn):
可能導(dǎo)致急性肺損傷。
纖維化病灶分布以支氣管周圍為顯著,不夠彌散。
有窒息風(fēng)險(xiǎn),需注意操作安全。
2. 氣管霧化法
氣管霧化是一種更先進(jìn)的給藥方式,通過肺部霧化給藥器將BLM均勻分布于肺部,使藥物顆粒大小為2.5-4 μm,能夠均勻分布并到達(dá)胸膜下區(qū)域,模擬了人類肺纖維化的臨床特征。與氣管滴注法相比,氣管霧化法不需要穿刺氣管,減少了動(dòng)物的損傷與痛苦,可作為復(fù)制肺纖維化小鼠模型的優(yōu)選方案。
優(yōu)點(diǎn):
藥物分布更均勻,纖維化改變更彌散,更接近人類肺纖維化改變。
操作簡(jiǎn)便,無需穿刺氣管,減少動(dòng)物痛苦。
適合研究鼻腔氣霧劑對(duì)肺部病理生理學(xué)的影響。
缺點(diǎn):
需要專門的大小鼠吸入霧化設(shè)備,比如北京元森凱德生物公司研制生產(chǎn)的小動(dòng)物氣管肺直接遞送裝置(氣道霧化針)+小動(dòng)物可視化成像喉鏡或小動(dòng)物霧化給藥儀
(二)解決方案:降低博來霉素(BLM)誘導(dǎo)小鼠肺纖維化模型的死亡率
1. 使用YSKD Microsprayer氣管霧化(結(jié)合小動(dòng)物實(shí)時(shí)可視化成像喉鏡+操作臺(tái)),可使得藥物分布更均勻,減少局部高濃度帶來的毒性,降低小鼠死亡率【使用YSKD Bio-tech儀器已經(jīng)發(fā)表的BLM小鼠肺纖維化造模,影響因子18.9、SCI 1區(qū)高分文章】
2.計(jì)算肺容量/氣管給藥量,BLM小鼠肺纖維化:
2.1小鼠肺容量體積的計(jì)算方法:肺容量體積通常通過肺系數(shù)(肺濕重/體重) 或灌流法間接估算
肺系數(shù)法:處死后迅速取出肺組織稱濕重,計(jì)算與體重的比值(肺系數(shù) = 肺濕重 mg / 體重 g)。正常小鼠肺系數(shù)約 6–9 mg/g,纖維化模型可升至 12–15 mg/g。
灌流固定法:氣管灌注4%多聚甲醛(10 mL/kg 體重),使肺均勻膨脹至生理狀態(tài)后固定,通過排水法或影像學(xué)(如微型CT)測(cè)量體積。
羥脯氨酸(HYP)含量:作為膠原沉積標(biāo)志物,間接反映纖維化程度(正常肺HYP ≈ 1–2 μg/mg,纖維化后可達(dá)5–8 μg/mg)。
示例計(jì)算:若小鼠體重25 g,肺濕重200 mg,則肺系數(shù) = 200 mg / 25 g = 8 mg/g(正常范圍);若纖維化后肺濕重增至300 mg,則系數(shù)為12 mg/g。
2.2氣管霧化給藥量的精確控制
顆粒大小:需控制在 2.5–4 μm,確保均勻分布至肺泡而不沉積于大氣道。
BLM濃度與劑量:
常用濃度:5–7 U/mL(溶于生理鹽水)。
單次給藥量:40–50 μL/只(如5 U/kg BLM)。
3.避免肺泡損傷的關(guān)鍵操作
麻醉深度控制:
麻醉劑:(75 mg/kg 腹腔注射),以足趾反射消失為深度標(biāo)準(zhǔn)。過淺易引發(fā)嗆咳,過深則抑制呼吸;需在操作后30分鐘內(nèi)恢復(fù)自主呼吸。
給藥容積限制:
單次給藥量≤ 50 μL(小鼠肺總?cè)萘考s1–1.5 mL),過量易致肺泡破裂。
PM2.5混懸液等聯(lián)合給藥時(shí),需按 5 mg/kg 折算體積。
體位與恢復(fù):
霧化時(shí)小鼠仰臥于30°斜坡,促進(jìn)藥物均勻分布。
術(shù)后置于37℃加熱墊,直至wan'quan清醒(通常需10–15分鐘)。
(三)案例分享:博來霉素(BLM)氣管霧化誘導(dǎo)小鼠肺纖維化模型
空軍軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院&西京醫(yī)院科研團(tuán)隊(duì)在(影響因子18.9、SCI 1區(qū))Bioactive Materials 32 (2024) 488–501發(fā)表《Profibrogenic macrophage-targeted delivery of mitochondrial protector via exosome formula for alleviating pulmonary fibrosis》, 在肺纖維化這一病理過程中,促纖維化巨噬細(xì)胞亞群發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,這使得該亞群的特征至關(guān)重要。較高的肺巨噬細(xì)胞與纖維化呈正相關(guān)。
在CD206+ M2的M?mitohigh亞群中,以動(dòng)力蛋白Drp1的高表達(dá)為特征,所有雄性C57BL/6小鼠(8-10周)被安置在一個(gè)特定的無病原體(SPF)動(dòng)物設(shè)施中,所有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)程序均經(jīng)空軍軍醫(yī)大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)與倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。C57BL/6小鼠用1%(50 mg/kg)麻醉,使用北京元森凱德生物技術(shù)有限公司(BEI JING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD)研制生產(chǎn)的動(dòng)物霧化吸入相關(guān)儀器對(duì)PBS稀釋的BLM博來霉素(5U/kg,40μl/小鼠)進(jìn)行氣管霧化肺纖維化疾病造模,通過流式細(xì)胞術(shù)和RNA-seq分析,基于外泌體的治療干預(yù),不僅確定了M?mitohigh為促纖維化巨噬細(xì)胞,而且還提供了一種通過可配制的外泌體組合來逆轉(zhuǎn)PF的有效策略。
附:北京元森凱德生物技術(shù)有限公司研制生產(chǎn)的動(dòng)物霧化吸入給藥儀器,主要包括大/小動(dòng)物肺部氣管直接遞送裝置(動(dòng)物氣道霧化針)、動(dòng)物口鼻吸入、僅鼻腔給藥、全身式暴露染毒、動(dòng)物煙氣/PM2.5染毒系統(tǒng)、粉塵氣溶膠發(fā)生器、臭氧動(dòng)物暴露裝置、動(dòng)物高低壓氧艙,此外給客戶多樣化提供自動(dòng)型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物an'le'si系統(tǒng)(窒息系統(tǒng)、二氧化碳安樂處死箱),實(shí)驗(yàn)動(dòng)物除臭暫存系統(tǒng),巴馬香豬皮,NGI Gentle Rocker智能洗盤裝置,NGI新一代撞擊器和ACI安德森撞擊器的校驗(yàn)與檢測(cè)。
附:北京元森凱德生物技術(shù)有限公司(BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD),簡(jiǎn)稱元森凱德(YSKD),2013年成立于北京中關(guān)村科技園,是一家專業(yè)從事生命科學(xué)類實(shí)驗(yàn)儀器研制、生產(chǎn)與銷售的科技創(chuàng)新型企業(yè)。服務(wù)毒理學(xué)、藥理學(xué)、免疫學(xué)、生物安全、大氣污染物、化學(xué)物質(zhì)毒性鑒定、臨床前藥物開發(fā)與安全性評(píng)價(jià)、呼吸系統(tǒng)、環(huán)境與健康等領(lǐng)域。
部分用戶案例:哈佛大學(xué),麻省理工學(xué)院,新加坡國(guó)立大學(xué),瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院,中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所,中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所,麗珠醫(yī)藥集團(tuán)股份有限公司,康龍化成(寧波)生物醫(yī)藥有限公司,中日醫(yī)院呼吸病學(xué)研究中心/中日友好臨床醫(yī)學(xué)研究所,北京中醫(yī)藥大學(xué),中國(guó)藥科大學(xué),沈陽藥科大學(xué),復(fù)旦大學(xué),浙江大學(xué),四川大學(xué),中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院等
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。