3种诱发小鼠结肠癌模型的方法比较

楼主 medicilon_2 2018-05-18 14:45:44

诱发性肿瘤动物模型制作方法相对简单,重复性好,可以在较短时间内大量**,而且基本模拟癌变的过程,在实验中应用较广。二***(dimethylhydrazine,DMH)和其代谢产物氧化偶氮甲烷(azoxymethane,AOM)是建立小鼠结肠癌模型最常用的试剂,近年来研究显示长期反复的炎症性肠病(IBD)也可以诱发直结肠癌,目前它是采用葡聚糖硫酸钠(DSS)联合AOM法来制备的。


1、造模机制


(1DMH


DMH本身并不致癌,须经氧化脱烷基才具有致癌作用,DMH在肝细胞内质网被氧化成甲基氧化偶氮甲醇,与β-葡萄糖醛酸结合,一部分经尿排出,一部分随胆汁进入肠腔,在肠道细菌和肠黏膜上皮β-葡萄糖苷酸酶的作用下,甲基氧化偶氮甲醇重新游离,成为肠道终末致癌物并最终引起结直肠上皮癌变。


(2AOM


AOM是DMH在肝脏的代谢产物,作用过程与DMH相似,它通过DNA烷化,促进碱基的错误配对而致癌。这两种化学致癌物都可以诱发降结肠肿瘤,组织学表现类似人类散发性结肠癌。由于AOM相比DMH具有致癌作用稳定、高效的特点,现正被越来越多的研究者采用。


(3AOM联合DSS


DSS是人工合成的一种硫酸多糖,将DSS溶解于水给敏感种系的小鼠或大鼠饮用,可引起以血便、溃疡和粒细胞浸润为特征的结肠炎症,其病理改变接近人类溃疡性结肠炎。DSS肠炎的发生可能与其影响DNA合成、抑制上皮细胞增生、破坏肠黏膜屏障、巨噬细胞功能障碍及肠道菌群失调等有关。研究发现,DSS所导致的炎症以Th1/Th2细胞功能失调为特征,造成急性肠炎,经过多个循环喂养动物也可产生慢性肠炎,并伴有一定的肠癌发生率。加之AOM自身对肠道的影响,两者联合可以诱发稳定的炎症性肠癌。


2、造模方法


(1DMH


选取4月龄雄性Wistar大鼠,将 DMH用生理盐水配制成浓度为4mg/ml的溶液,用1mol/L NaHCO3溶液或0.1mol/L NaOH溶液调pH6.5,用0.22μm微孔滤器过滤除菌后备用。该浓度注射液腹腔注射,每次剂量21mg/kg,每周1次,连续20周。


(2AOM


生理盐水配制成浓度为1.25g/L溶液,选用6周龄雌性ICR小鼠,10mg/kg体重每周一次,腹腔注射,连续应用4周,观察时间选择实验第36周,以肿瘤发生为观察终点。



(3AOM/DSS


选用雌性ICRC57BL/6JBalb/e小鼠均可。通常选用相对分子质量为40 000DSS。第1天小鼠腹腔注射7.512.5ms/ kg AOM1周后饲喂(1%~3)DSS1周,之后改为正常饮水14天为一个循环,共循环3次,称之为“四步法”。“两步法”与前者的区别在于将3次循环的 DSS处理以后不做特殊处理缩短为单次循环,共两步完成。四步法较两步法加速了肿瘤的生成。


3、模型特点


(1DMH


①最后一次给药后14周后处死动物,直结肠癌诱发率达到81%~100%,诱发的肿瘤均为恶性肿瘤,绝大多数为腺癌。②诱癌过程中,大鼠肠黏膜上皮依次出现轻、中、重度不典型增生,腺瘤、腺癌。表现出肠黏膜表面粗糙、皱褶变粗而不规则,可见单发或多发结节,有的带蒂,直径212mm不等。结节数目可多达2030个,有的相互融合成巨块,结节分布于直肠远端及近**处。


(2AOM


①连续4周腹腔注射氧化偶氮甲烷10mg/kg为最佳的给药剂量,此最佳剂量与动物的饲养环境无关,剂量过高会导致动物死亡率升高。剂量过低会导致癌症程度较轻,不同的致癌剂最佳剂量取决于实验动物遗传背景和给药方式。②每周腹腔注射氧化偶氮甲烷10mg/kg,连续4周,在第24周发生结肠癌的概率为100%。③不同遗传背景小鼠对AOM的敏感程度不同,敏感性由强到弱的顺序为:BALB/C小鼠与ICR小鼠有相同的作用,对氧化偶氮甲烷最敏感,C57BL/6N小鼠其次。④AOM诱导小鼠大肠癌的发生是一个长期的多阶段的过程,与人类大肠癌发生过程中细胞动力学病理组织学和分子特征方面的变化特点非常相似。

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