时间:2021-09-29浏览次数:3343
胃酸分泌的动物模型是研究胃酸相关疾病(如胃溃疡、胃食管反流病、Zollinger-Ellison综合征)的重要工具。以下从造模方法、机制通路、关键蛋白及临床研究四个方面进行系统阐述。
一、常见的胃酸分泌动物造模方法
1. 药物诱导模型
组胺及其类似物(如Histamine、Betazole)
机制:通过激活胃壁细胞H2受体(H2R),激活腺苷酸环化酶(AC),升高cAMP水平,激活蛋白激酶A(PKA),最终激活H+/K+-ATP酶(质子泵)。
关键蛋白:H2受体、腺苷酸环化酶(AC)、cAMP、PKA、H+/K+-ATP酶。
临床关联:H2受体拮抗剂(如雷尼替丁)用于治疗胃酸过多,通过阻断H2R减少cAMP生成。
五肽胃泌素(Pentagastrin)
机制:结合胃壁细胞CCK-B受体(胆囊收缩素B受体),激活磷脂酶C(PLC)-IP3/DAG通路,升高细胞内Ca²⁺,激活质子泵。
关键蛋白:CCK-B受体、PLC、IP3受体、PKC、H+/K+-ATP酶。
临床关联:胃泌素瘤(Zollinger-Ellison综合征)患者胃泌素水平异常升高,导致胃酸过度分泌。
质子泵抑制剂(PPIs)诱导的反向模型
机制:长期使用奥美拉唑(Omeprazole)抑制H+/K+-ATP酶,通过负反馈上调胃泌素水平,停药后出现胃酸分泌反弹。
关键蛋白:H+/K+-ATP酶、胃泌素(Gastrin)。
临床关联:PPIs停药后的反跳性酸分泌现象提示需逐步减量。
2. 手术造模
迷走神经切断术(Vagotomy)
机制:切断迷走神经减少乙酰胆碱(ACh)释放,阻断M3受体介导的胃酸分泌通路。
关键蛋白:M3受体、PLC、Ca²⁺通道。
临床关联:迷走神经切断术曾用于难治性溃疡治疗,现已被PPIs替代。
胃窦切除术(Antrectomy)
机制:切除胃窦(胃泌素主要分泌部位),减少胃泌素释放,降低胃酸分泌。
关键蛋白:胃泌素、CCK-B受体。
临床关联:胃窦切除术用于治疗难治性胃泌素瘤。
3. 基因工程模型
H+/K+-ATP酶敲除(Atp4a/Atp4b KO)小鼠
机制:敲除胃壁细胞质子泵α亚基(ATP4A)或β亚基(ATP4B),导致胃酸分泌完全缺失。
关键蛋白:H+/K+-ATP酶。
临床关联:模拟人类先天性胃酸缺乏症,研究长期低酸状态对胃肠道菌群及黏膜的影响。
过表达胃泌素(Gastrin)转基因模型
机制:胃泌素过表达持续激活CCK-B受体,导致胃酸过度分泌和胃黏膜增生。
关键蛋白:胃泌素、CCK-B受体、H+/K+-ATP酶。
临床关联:模拟Zollinger-Ellison综合征,研究胃泌素依赖性肿瘤的发生机制。
二、胃酸分泌的机制通路及关键蛋白
胃酸分泌的核心通路可分为三条调控轴,均通过激活H+/K+-ATP酶(质子泵)实现:
神经调控(迷走神经-ACh通路)
通路:迷走神经释放ACh→激活胃壁细胞M3受体→激活PLC→生成IP3和DAG→IP3促进Ca²⁺释放→激活钙调蛋白依赖性激酶→激活质子泵。
关键蛋白:M3受体、PLCβ、IP3受体、钙调蛋白(CaM)。
激素调控(胃泌素-CCK-B受体通路)
通路:胃泌素结合CCK-B受体→激活PLC→IP3/DAG→Ca²⁺和PKC激活→促进质子泵转运至细胞膜。
关键蛋白:胃泌素(Gastrin)、CCK-B受体、PLCγ、PKC。
旁分泌调控(组胺-H2受体通路)
通路:组胺激活H2受体→激活Gs蛋白→腺苷酸环化酶(AC)升高cAMP→激活PKA→磷酸化并激活质子泵。
关键蛋白:H2受体、AC、PKA。
三、相关临床研究
H2受体拮抗剂(H2RA)与PPIs
研究焦点:H2RA(如西咪替丁)和PPIs(如奥美拉唑)的药效学差异,PPIs通过不可逆抑制质子泵实现更强效的抑酸作用。
临床转化:PPIs成为胃食管反流病(GERD)和消化性溃疡的一线药物。
胃泌素与胃癌
研究发现:长期高胃泌素血症(如慢性萎缩性胃炎)可诱导肠嗜铬样细胞(ECL细胞)增生,增加Ⅰ型神经内分泌肿瘤(NET)风险。
临床意义:监测胃泌素水平用于胃癌高危人群筛查。
迷走神经切断术的改良
研究进展:高选择性迷走神经切断术(HSV)减少术后并发症,但复发率仍高于PPIs治疗,现仅用于特定病例。
四、模型选择与临床前研究的局限性
模型对比
转化医学挑战
动物模型难以完全模拟人类胃酸分泌的复杂调控网络(如幽门螺杆菌感染的影响),需结合类器官或人源化模型提高研究可靠性。
总结
胃酸分泌动物模型通过不同造模手段模拟病理生理过程,揭示H+/K+-ATP酶、胃泌素、组胺等关键分子的作用机制。这些模型不仅推动了抑酸药物的研发(如PPIs),也为胃酸相关疾病的个体化治疗提供了理论依据。未来需结合多组学技术和临床大数据,进一步优化模型并探索新型治疗靶点。
晶莱生物服务流程
晶莱生物实验服务项目
动物实验 | 细胞生物学 | 病理实验 |
消化系统模型 | 细胞培养 | 病理染色 |
胃酸分泌模型 | 普通细胞株 | HE染色 |
脓毒症模型 | 细胞缺氧培养 | 油红O染色 |
胃溃疡模型 | 细胞培养+支架 | 番红固绿染色 |
胰腺炎模型 | 干细胞培养 | Masson染色 |
肝纤维化模型 | 原代细胞分离/提取/培养 | 天狼猩红染色 |
DIO肥胖模型 | 细胞转染/病毒感染 | PAS糖原染色 |
胆结石模型 | Trans well共培养 | 阿利新蓝染色 |
结肠炎(UC)模型 | 细胞增殖 | 甲苯胺蓝染色 |
脂肪肝模型 | 细胞计数 | 尼氏染色 |
急性肝损伤模型 | 生长曲线测定 | LFB髓鞘染色 |
免疫、代谢系统疾病模型 | 存活曲线测定 | 普鲁士蓝染色 |
骨质疏松模型 | ccK-8增殖检测 | VG染色 |
糖尿病模型 | MTT增殖检测 | EVG染色 |
高尿酸血症模型 | CFSE检测增殖-流式检测 | VonKossa染色 |
呼吸系统模型 | BrDU检测-免疫荧光法 | 刚果红染色 |
肺纤维化模型 | 细胞凋亡 | 苏丹黑B染色 |
慢性肺阻塞模型 | Annexin V/PI流式检测细胞凋亡 | Trap染色 |
急性肺损伤模型 | WB检测凋亡相关蛋白 | 抗酸染色 |
哮喘模型 | 透射电镜观察凋亡小体 | 革兰氏染色 |
肺栓塞模型 | Tunel染色(POD法,DAB显色) | AB-PAS染色 |
支气管炎模型 | Tunel(荧光法,含试剂盒) | 亚甲基蓝染色 |
泌尿生殖系统模型 | DNA ladder法 | 苯胺蓝染色 |
慢性肾衰模型 | 细胞周期 | 荧光 DAPI染色 |
急性肾衰模型 | 细胞显微计数 | 普鲁士蓝染色 |
肾间质纤维化模型 | PI染色 | 间苯二酚碱性品红染色 |
肾结石模型 | BrdU渗入法 | 银染 |
肾炎模型 | 免疫荧光染色 | 黑色素染色 |
子宫内膜异位症模型 | PI流式检测细胞周期 | 镀银染色 |
心血管系统模型 | 细胞运动 | PASM 六胺银染色 |
冠心病模型 | Transwell检测细胞迁移 | VG染色 |
心肌梗死模型 | Transwell检测细胞侵袭 | 富尔根染色 |
心脏骤停模型 | 细胞划痕 | 亚甲基蓝染色 |
慢性心力衰竭模型 | 细胞克隆 | 碘-碘化钾染色 |
动脉粥样硬化模型 | 集落形成法/稀释铺板方法 | Goldner三色法染色 |
白血病模型 | 软琼脂克隆法 | PAS-萘酚磺S染色 |
高血压模型 | 毛细管克隆法 | 改良苯酚品红染色 |
神经系统模型 | 体外实验血管生成 | 网状纤维染色 |
脑卒中模型 | 磁珠分选细胞 | β-半乳糖苷酶染色 |
栓塞性脑梗死模型 | 流式分选细胞 | 镀银染色 |
脑出血模型 | 开机费 | movat五色染色 |
脑损伤模型 | 单色 | 维多利亚蓝染色 |
脊髓损伤模型 | 双色 | 免疫组化 |
帕金森模型 | CBA多细胞因子流式检测 | 免疫组化预式 |
老年痴呆模型 | 组织/血液细胞制备 | 免疫组化正式 |
应激模型 | 组织单细胞制备 | 免疫荧光(石蜡-单标) |
骨骼疾病模型 | 中性粒细胞提取 | 免疫荧光(石蜡-双标) |
骨折模型 | 其他样本细胞制备(如血液等) | 免疫荧光(石蜡-三标) |
骨缺损模型 | 外周血PBMC分离 | 免疫荧光(冰冻-单标) |
风湿免疫性关节炎模型 | 线粒体组学 | 免疫荧光(冰冻-双标) |
骨关节炎模型 | 线粒体膜电位检测-流式法 | 制片前处理 |
五官疾病模型 | 线粒体膜电位检测-免疫荧光法 | 石蜡组织包埋 |
眼科疾病模型 | 线粒体ROS生物含量检测--流式 | 特殊包埋(细胞、材料、眼球等) |
鼻腔疾病模型 | 线粒体ROS生物含量检测--免疫荧光 | 软化(肝硬化、皮肤结痂、植物等) |
皮肤疾病模型 | 线粒体通透性转换孔(mPTP) | 骨组织脱钙(小) |
皮肤损伤模型 | 溶酶体免疫荧光法 | 骨组织脱钙(大) |
肿瘤疾病模型 | 线粒体+溶酶体共定位 | 骨组织EDTA脱钙(小) |
原位瘤模型 | 内质网 | 骨组织EDTA脱钙(大) |
转移瘤模型 | 线粒体钙瞬时变化检测-流式 | 石蜡白片 |
皮下植瘤模型 | ATP检测 | 细胞爬片 |
ADP检测 | ||
AMP检测 | ||
流式 | DNA/RNA半定量检测 | 基因编辑工具 |
组织细胞悬液处理 | pcr检测mRNA | 合成(3保1)片段/质粒/引物合成 |
细胞处理 | microRNA检测 | 质粒载体构建 |
血液标本处理 | LncRNA表达量的检测 | 过表达腺病毒载体构建包装 |
细胞刺激培养 | CirRNA表达量的检测 | shRNA腺病毒载体构建包装 |
单色检测 | 凝胶电泳 | 过表达慢病毒载体构建包装 |
双色检测 | 基因合成 | shRNA慢病毒载体构建包装 |
Annexin V/PI凋亡 | <300 | 过表达腺相关病毒载体构建包装 |
细胞周期 | 300-1,500 | shRNA腺病毒载体构建包装 |
1500 - 5000 | 稳转细胞株 | |
>5000 | ||
特殊序列 | ||
ELISA | WB | qPCR |
组织匀浆处理 | 蛋白提取及定量一 | RNA抽提 |
ELISA(不含试剂盒)48T/kit | WB检测一(10孔膜/指标) | mRNA引物设计及合成 |
ELISA(不含试剂盒)96T/kit | 灰度值分析及作图一(10孔膜/指标) | miRNA引物设计及合成 |
ELISA(含国产试剂盒)48T/kit | 蛋白提取及定量二 | LncRNA引物设计及合成 |
ELISA(含国产试剂盒)96T/kit | WB检测二(10孔膜/指标) | CircRNA引物设计及合成 |
灰度值分析及作图二(10孔膜/指标) | mRNA RT-qPCR | |
miRNA RT-qPCR | ||
LncRNA RT-qPCR | ||
CircRNA RT-qPCR |
收费标准/服务周期/提供结果:
欢迎咨询详谈,我们会根据您的方案及需求制定详细的服务协议。
更多实验技术服务请浏览网站其他内容,或来电咨询!
做实验,找晶莱!您的科研生涯,我们一路相伴!
【平台项目开展范围】慢病毒,腺病毒,RNAi类,分子生物实验,病理实验,免疫学实验,细胞实验,动物实验,蛋白组学实验,芯片类实验,并为广大客户朋友们提供课题设计指导、基金申请指导等服务。