胃酸分泌模型

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

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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300-1,500shRNA腺病毒载体构建包装

1500 - 5000稳转细胞株

>5000

特殊序列



ELISAWBqPCR
组织匀浆处理蛋白提取及定量一RNA抽提
ELISA(不含试剂盒)48T/kitWB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/kitWB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



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