大肠癌动物模型

时间:2021-09-29浏览次数:2289

大肠癌(结直肠癌,CRC)的动物模型在研究发病机制、药物筛选及治疗策略中具有重要作用。不同造模方法模拟的病理机制和分子通路存在差异,以下从造模方法、机制通路、关键蛋白及临床研究关联四方面系统阐述。



一、化学诱导模型

造模方法

    • 通过代谢生成甲基自由基,诱导DNA损伤和腺瘤形成。

    • AOM(单次腹腔注射,10-15 mg/kg)作为基因毒性致癌剂,诱导肠道上皮细胞DNA烷基化;DSS(2-5%饮水,循环给药)引发慢性炎症,模拟炎症相关癌变。

    • 氧化偶氮甲烷(AOM)联合葡聚糖硫酸钠(DSS)

    • 二甲基肼(DMH)/1,2-二甲基肼(DMH)

机制通路

    • 炎症-癌变通路:DSS激活TLR4/MyD88/NF-κB信号,促进促炎因子(IL-6、TNF-α)释放,诱导STAT3磷酸化,抑制细胞凋亡。

    • 氧化应激:AOM代谢产物导致ROS积累,激活MAPK(ERK、JNK)和PI3K/Akt通路,促进细胞增殖。

    • Wnt/β-catenin通路:AOM诱导的APC突变导致β-catenin核积聚,驱动癌基因(c-Myc、Cyclin D1)表达。

关键蛋白

    • NF-κB、STAT3(炎症调控)

    • β-catenin(Wnt通路核心)

    • COX-2(炎症相关前列腺素合成)

    • p53(AOM诱导突变后失活)

临床研究关联

    • COX-2抑制剂(如塞来昔布):在AOM/DSS模型中减少息肉数量,临床证实可降低家族性腺瘤性息肉病(FAP)患者腺瘤发生风险。

    • 抗炎治疗:抗TNF-α药物(英夫利昔单抗)在炎症性肠病(IBD)相关CRC中应用。



二、基因工程模型

造模方法

    • Apc突变模型(如Apc<sup>Min/+</sup>小鼠):Apc基因截短突变导致β-catenin异常激活,自发形成多发性肠腺瘤。

    • KRAS突变模型(如Kras<sup>G12D</sup>):条件性激活KRAS驱动腺瘤-癌序列。

    • TP53敲除模型:联合Apc突变加速癌变进程。

机制通路

    • Wnt/β-catenin通路:Apc突变导致β-catenin降解受阻,激活下游靶基因。

    • MAPK通路:KRAS突变持续激活ERK,促进细胞增殖和存活。

    • TGF-β/Smad通路:TP53缺失导致TGF-β抑癌作用丧失,促进EMT和转移。

关键蛋白

    • β-catenin(Wnt通路核心)

    • KRAS(MAPK通路开关)

    • Smad4(TGF-β信号转导)

    • E-cadherin(EMT标志物)

临床研究关联

    • 抗EGFR治疗:西妥昔单抗在KRAS野生型患者中有效,但在KRAS突变模型中耐药。

    • Wnt抑制剂:PORCN抑制剂(如LGK974)在Apc突变模型中抑制肿瘤生长,进入早期临床试验(NCT01351103)。

    • 免疫检查点抑制剂:TP53突变模型显示高肿瘤突变负荷,提示PD-1抑制剂潜在疗效。



三、异种移植模型(PDX/CDX)

造模方法

    • 细胞系移植(CDX):将人类CRC细胞系(如HCT116、SW480)接种至免疫缺陷鼠(裸鼠、NSG)。

    • 患者来源移植瘤(PDX):将患者肿瘤组织原位或皮下移植,保留原始肿瘤异质性。

机制通路

    • 个体化驱动通路:如EGFR/MAPK、PI3K/Akt/mTOR在特定亚型中激活。

    • 血管生成:VEGF高表达促进肿瘤血管新生。

关键蛋白

    • EGFR(靶向治疗标志物)

    • VEGF(血管生成核心因子)

    • HER2(部分转移性CRC过表达)

临床研究关联

    • 靶向药物筛选:PDX模型预测患者对瑞戈非尼(多激酶抑制剂)的反应,与临床疗效一致。

    • 抗血管生成治疗:贝伐珠单抗(抗VEGF)在PDX模型中抑制转移,临床用于晚期CRC一线治疗。



四、原位移植模型

造模方法

    • 将CRC细胞或组织块手术植入小鼠结肠黏膜下,模拟原位微环境。

机制通路

    • 转移相关通路:整合素/FAK信号促进肝/肺转移;CXCR4/CXCL12趋化因子轴驱动定向转移。

关键蛋白

    • MMP-9(细胞外基质降解)

    • CXCR4(转移趋化因子受体)

临床研究关联

    • 抗转移药物:CXCR4抑制剂(如Plerixafor)在模型中减少肝转移,临床试验中与化疗联用(NCT02179970)。



五、自发模型与类器官模型

自发模型(如老年大鼠)

    • 自然发生CRC,机制涉及衰老相关基因组不稳定和表观遗传改变(如DNA甲基化)。

    • 关键蛋白:DNMT1(甲基化酶)、HDAC(去乙酰化酶)。

    • 临床关联:表观药物(阿扎胞苷)在甲基化高亚型中试验。

类器官模型

    • 患者来源类器官保留遗传特征,用于药物敏感性测试。

    • 机制:个性化药物反应与基因突变(如BRAF V600E)相关。

    • 临床:指导BRAF抑制剂(维莫非尼)在难治性CRC中的应用。



模型总结与未来研究方向

模型局限性

    • 化学模型无法完全模拟遗传性CRC,基因模型缺乏肿瘤微环境复杂性。

转化医学瓶颈

    • 动物模型对免疫疗法的响应差异(如小鼠免疫系统与人类不同)。

前沿方向

    • 人源化免疫系统小鼠、微生物组调控模型(如移植患者肠道菌群)。


通过整合多模型数据,可更精准解析大肠癌异质性,推动靶向治疗和免疫治疗的临床转化。



裸鼠是随着近代医学的发展,特别是肿瘤学和免疫学研究的需要,在近十几年中发展起来的动物模型。由于裸鼠的免疫缺陷,在一定情况下,不排斥来自异种动物的组织移植,因此,可用其建立理想的人类肿瘤可移植实验动物肿瘤模型。人体肿瘤移植于免疫缺陷动物(裸鼠),能保持其生物学特性,用于研究人体肿瘤对药物的敏感性有很大帮助。利用裸鼠建立肿瘤模型(即裸鼠成瘤)进行肿瘤的防治研究,是基础医学研究中的重要课题。

晶莱可根据客户具体需求建立各种肿瘤、肿瘤转移动物模型,同时提供给药实验、药物药理、药效评价及药代动力学分析,协助客户研究肿瘤发生发展的机制、寻求预防和治疗肿瘤的新型药物。

应用范畴:
1.评价抗肿瘤免疫治疗的疗效

2.作为抗肿瘤药物筛选模型
3.为肿瘤转移研究提供更好的研究平台
4.为研发抗肿瘤转移性药物提供良好的实验工具

服务内容:
裸鼠的购买,饲养,造模、取材,和后续指标的检测等。

肿瘤模型(皮下移植瘤、原位癌):

乳腺癌肺癌结肠癌胃癌肝癌白血病
淋巴瘤皮肤癌前列腺癌食管癌宫颈癌卵巢癌
人绒毛膜癌口腔癌肾癌膀胱癌胰腺癌大肠癌




交付标准:
整套的动物模型构建,动物饲养,标本采集和指标检测的实验服务,提供详细的动物实验报告单。

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(15孔膜/指标)CircRNA引物设计及合成

灰度值分析及作图二(15孔膜/指标)mRNA RT-qPCR


miRNA RT-qPCR


LncRNA RT-qPCR


CircRNA RT-qPCR



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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。
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