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肿瘤转移模型构建:尾静脉转移 vs 原位自发转移 vs 脾注射肝转移,操作与鉴定全对比!

时间:2026-11-05 阅读:123
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肿瘤转移模型的选择,首先要看实验准备研究转移的哪个阶段。尾静脉注射主要观察肿瘤细胞进入循环后的肺部滞留、外渗和定植;脾内注射主要利用脾静脉—门静脉通路建立肝转移;原位自发转移则从原发灶生长开始,保留局部侵袭、入血、循环、远端定植等过程。

三种模型都能看到“转移灶”,但代表的生物学过程并不相同。



一、三种转移模型怎么选?


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尾静脉和脾注射都绕过了原发肿瘤从局部侵袭并进入血管的过程,因此更适合研究循环后的转移步骤和目标器官定植。原位模型技术要求更高、周期更长,但更接近肿瘤自然发生转移的过程。



二、尾静脉注射肺转移模型


2.1 操作流程

选择状态稳定、处于对数生长期的肿瘤细胞,制备均一的单细胞悬液,去除明显细胞团并检查活率。批量操作过程中定期轻柔混匀,避免细胞沉降造成实际接种量变化。


注射前适度加温尾部,使两侧尾静脉充分显露。将尾巴拉直后,使用细针沿静脉方向低角度进针,确认针尖进入血管后缓慢推注。常采用约100 μL细胞悬液和30 G左右针头作为操作条件,但具体细胞数量和体积应根据细胞系成瘤能力确定。


推注过程中阻力应较小,局部不出现明显皮下隆起。出现阻力突然增大、注射点发白或鼓包,说明发生外渗,应停止继续推注。


2.2 模型鉴定

Luciferase标记细胞可通过活体生物发光连续观察肺部肿瘤负荷。终点取完整肺组织,记录肺表面转移结节数量、肺重量及大体形态,再结合HE确认转移灶数量、面积和组织结构。

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图1丨尾静脉注射肺转移模型原理示意图



三、原位自发转移模型


3.1 模型构建

原位模型需要把肿瘤细胞或肿瘤组织植入对应的原发器官,例如乳腺癌接种乳腺脂肪垫,结直肠癌建立盲肠或结肠原位瘤,胰腺癌接种胰腺。


接种时统一细胞状态、接种量、原位位置和操作方式,并持续监测原发瘤生长。不同原发肿瘤的手术方法差异较大,因此不能使用一套固定进针深度或接种体积。


部分模型中,原发瘤生长过快会使动物在远端转移灶充分形成前达到终点。这类研究可以在原发瘤达到预设大小后进行切除,再继续观察远端转移。原位模型相比实验性转移模型,更适合研究肿瘤从原发灶进入循环并形成远端转移的全过程。


3.2 模型鉴定

除了记录远端转移,还要同时评价原发瘤,包括原发瘤体积、重量、局部浸润和血管侵犯。转移评价根据肿瘤类型检查肺、肝、淋巴结、骨等主要靶器官。


使用Luciferase标记细胞可以连续观察原发灶和远端信号变化。终点再通过大体解剖、HE及肿瘤来源相关标志物确认真正的转移灶。


原位自发转移模型的组内差异通常大于尾静脉模型,因此正式实验前需要先确定原发瘤大小、观察周期和人道终点。

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图2丨肿瘤自发转移级联过程示意图



四、脾内注射肝转移模型


4.1 操作流程

脾内注射常用于建立结直肠癌、胰腺癌等肝转移模型。其原理是将肿瘤细胞注入脾脏后,细胞经脾静脉进入门静脉系统并到达肝脏,从而形成多发肝转移灶。


完成麻醉、备皮和消毒后,在左上腹做小切口,轻柔暴露脾脏。使用细针缓慢注入均一细胞悬液,注射后压迫针孔,确认无明显出血和细胞外漏。


部分模型会在细胞进入门静脉循环后进行脾切除,减少肿瘤在脾脏局部持续生长,使后续评价更集中于肝转移。是否切脾要在正式实验前固定,不能同一实验中混用两种方案。脾注射联合脾切除已用于胰腺癌和结直肠癌等肝转移模型。


4.2 模型鉴定

Luciferase标记细胞可通过活体成像连续监测肝区信号。终点完整取肝,记录肝重量、肝表面转移结节数量及大小,同时进行HE检查肝实质内转移灶。


脾注射本身也可能形成脾脏局部肿瘤,如果实验重点是肝定植,应把脾脏残留肿瘤、腹腔播散和真正的肝转移分开记录。

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图3丨脾内注射肝转移模型操作示意图
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图4丨小鼠肺转移灶 HE 染色结果图



五、三种模型最常见的偏差来源


尾静脉模型:肺转移数量差异大

常见原因是细胞悬液沉降、细胞团聚或静脉注射外渗。正式实验统一细胞状态、注射体积和推注速度,每几只动物重新轻柔混匀细胞悬液。


原位模型:有原发瘤却没有稳定转移

首先检查细胞本身是否具有足够的自发转移能力。原位成瘤能力强不等于转移能力强;观察周期过短或原发瘤过早达到人道终点,也会导致远端转移率偏低。


脾注射模型:肝转移不均或腹腔种植

常见原因包括脾内注射外漏、实际进入门静脉循环的细胞量不一致以及细胞团聚。脾脏暴露、进针位置、注射速度和针孔处理需要保持一致。



六、模型评价不要只数结节


三种模型都可以结合活体成像 + 大体解剖 + 组织病理进行评价,但具体指标应根据研究问题选择。


尾静脉肺转移可重点记录肺部BLI信号、肺表面结节、肺重量和HE转移面积;脾注射肝转移重点记录肝区BLI、肝重量、转移结节数量及肝内肿瘤面积;原位自发转移则要同时记录原发瘤负荷、局部侵袭和远端器官转移。


如果研究药物是否抑制“转移”,还要区分药物是在降低原发瘤生长,还是直接影响肿瘤细胞的播散和远端定植。原发瘤明显缩小时,远端转移减少不能简单全部归因于抗转移作用。



七、总结


三种模型对应的是不同转移阶段:尾静脉注射适合研究肺部定植和转移后期;脾内注射适合研究门静脉播散后的肝定植;原位自发转移则更适合研究从原发灶侵袭到远端转移的完整过程。


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