小鼠肝癌模型研究进展

肝癌至今仍是全球高死亡率癌症之一。动物模型特别是小鼠模型是研究肝癌生物学特性、发病机制、新药筛选和治疗的重要工具。近年来，各种小鼠肝癌模型的发展在一定程度上促进了肝癌的相关研究，但是现有模型都有一定不足。缺乏与人类肝癌高度相似且经济适用的动物模型严重制约着对肝癌的深入研究。随着基因修饰技术的发展，小鼠肝癌模型的构建更加快速、容易和方便。本文拟对用于肝癌研究的各种小鼠模型进行概述，并着重强调基因修饰小鼠肝癌模型的构建，以期为相关癌症基因功能研究、应用基因编辑技术研发肝癌模型提供新思路和方向。     

Ⅰ型遗传性酪氨酸血症动物模型研究进展

I型遗传性酪氨酸血症(hereditary tyrosinemia type 1,HT1)是一种常染色体隐形遗传病,主要是由于FAH基因(fumarylacetoacetate hydroxylase,FAH)突变导致酪氨酸代谢发生障碍,不能正常代谢延胡索酸和乙酰乙酸。临床上主要表现为严重的肝、肾损伤,甚至肝癌。依赖基因编辑技术的发展,Fah基因修饰的小鼠、大鼠、兔和小型猪模型均相继成功制备。目前,这些动物模型已经广泛应用于人类HT1疾病的病理生理、肝脏生物学、肝干细胞以及肝癌基因治疗的研究,同时也用于制备人源化肝和人肝细胞扩增的生物反应器。本文拟对I型遗传性酪氨酸血症动物模型的相关研究进展进行综述和探讨,为更好的研究该疾病提供一些线索。     

猪作为人类疾病模型的研究进展

人类疾病动物模型在阐明疾病发生机制、探索治疗方法等基础医学及临床前研究具有重要作用。与啮齿类动物相比,猪在解剖、生理、营养代谢以及伦理方面更有优势,更适合做人类疾病动物模型。目前,通过基因编辑技术和体细胞克隆技术等方法产生了多种人类疾病模型猪。本文综述了近年来猪模型在糖尿病、心血管疾病、神经退行性疾病、遗传病以及肿瘤等多领域的研究进展,并探讨了不同模型存在的表型不稳定、不能准确模拟人类疾病等问题。本文为了解和推动猪在人类疾病动物模型中的应用提供重要参考。     

肿瘤实验动物模型的建立及应用研究进展

实验动物模型是人类肿瘤的复制品,可分为自发瘤模型、诱导模型、移植模型和转基因动物模型,实验动物模型与其模拟的人类肿瘤在分子、组织学以及生物学特性方面有许多共同性,可以用于肿瘤发病机制研究、肿瘤治疗药物的筛选以及肿瘤的基因治疗。本文对肿瘤实验动物模型的建立及其临床应用进展予以综述。     

基于基因敲除的炎性肠疾病复合动物模型研究进展

建立合适的动物模型对于研究炎症性肠疾病（IBD）的机制以及探索新的治疗途径具有重要意义。单敲除某些与人类IBD易感性相关的基因并不表现为IBD的症状或症状较轻,而结合其他造模因素建立的复合动物模型能更好地模拟IBD的临床特征。本文主要介绍了三类新型复合动物模型的具体特点：基因双重敲除动物模型较单基因敲除模型的建立周期更短、疾病症状更明显;螺杆菌复合基因敲除模型有助于研究微生物感染在IBD发病机制中的作用;在基因敲除的基础上特异性缺失某种免疫细胞可用于研究该免疫细胞在IBD发展中的作用。这些模型在一定程度上有助于探索IBD的机制,其中Muc2/IL-10双重敲除模型有望成为IBD遗传学研究的重要动物模型。     

靶向基因修饰技术在免疫缺陷动物模型研究中的应用进展

免疫缺陷动物模型在人类相关疾病机理研究、药物研发、器官移植研究和干细胞研究中有重要的应用。但由于传统基因修饰动物构建技术难度大、效率低等限制,在中型、大型动物中获得的免疫缺陷动物模型还很少。近年来新兴的靶向基因修饰技术,包括ZFNs、TALENs、CRISPR/Cas9等,为高效率免疫缺陷动物模型构建提供了技术基础。本文就ZFNs、TALENs、CRISPR/Cas9的技术原理及研究进展进行概况介绍,并详细地阐述这些技术在中型和大型动物中免疫缺陷动物模型构建方面取得的进展,包括KO Rag1/ Rag2兔、KO Rag1/ Rag2猪、KO IL2rg猪、KO Ppar-?/ Rag1猴等。这些免疫缺陷动物模型不仅能用于人类SCID相关疾病研究,评价干细胞移植的效率和安全性,且可进行临床前手术治疗研究,生产人源化动物模型等,进而架起实验动物与医学应用的桥梁,促进临床前细胞再生策略的综合评价体系的发展。     

CRISPR/Cas9介导的猪Six1和Six4基因敲除细胞系的建立

目的：利用干细胞囊胚互补技术再生同种或异种动物器官已得到验证,其重要的前提是需要构建出相应的器官缺失动物模型。本文拟通过CRISPR/Cas9基因编辑技术建立猪Six1单基因和Six1/Six4双基因敲除猪细胞系,为构建肾脏发育缺陷和缺失猪模型奠定重要的研究基础。方法：选取猪Six1基因和Six4基因第一外显子为敲除靶点,分别设计并合成单导向RNA（single guide RNA,sgRNA）,将其插入含有Cas9骨架的PX330质粒,分别构建Six1基因和Six4基因敲除打靶载体PX330?sgRNA1和PX330?sgRNA4;用T7EN1酶验证打靶载体敲除效率后,将高效打靶载体与含G418抗性的质粒（pCMV?tdTomato）共转染原代猪胎儿成纤维细胞（porcine fetal fibroblasts,PFFs）中,并通过药物筛选获得单克隆细胞群落,随后对单克隆细胞进行基因型鉴定。结果：分别成功构建Six1和Six4基因的Cas9/sgRNA表达载体。转染Six1基因打靶载体经药物筛选后,利用PCR方法鉴定所获得的Six1基因敲除单克隆细胞系48个,其中Six1-/-细胞系21个。通过同样方法同时转染Six1基因和Six4基因打靶载体,经药物筛选后共获得44个单克隆细胞系,其中Six1-/- Six4-/-细胞系为13个。结论：通过CRISPR/Cas9基因编辑技术可高效获得Six1单基因敲除细胞系和Six1/Six4双基因敲除细胞系,为构建肾脏发育缺陷猪动物模型提供了基础,并有助于研究Six1和Six4基因在猪肾脏发育中的功能。     

RNAi功能及应用

RNA干涉（RNA interference,RNAi）是将双链RNA（dsRNA）导入细胞引起特异基因mRNA降解的一种细胞反应过程,它是转录后基因沉默（PTGS）的一种。这一过程已经在包括拟南芥、线虫和真菌等多种模式生物中得到揭示。RNAi具有高效性和高度特异性,在维持基因组稳定、基因表达调控、保护基因组免受外源核酸侵入等方面发挥重要生物学作用。RNAi作为基因沉默的一个工具,RNAi作为基因沉默的一个工具,已被广泛用于基因功能研究、基因治疗和新药研究与开发等方面。     

基因敲除动物模型的建立

随着基因敲除和胚胎干细胞（ES细胞）技术的发展，在生命科学的许多领域都已建立了基因敲除动物模型。基因敲除动物模型的建立主要是用ES细胞作为材料，通过外源基因同源重组技术将ES细胞中某段基因置换出来，然后将此ES细胞注入囊胚中形成嵌合体，再通过杂交使外源基因纯合。同源重组法应用比较广泛但存在不足，主要是有些被敲除的基因对动物的胚胎发育至关重要，基因敲除后容易导致胚胎早期死亡。Cre/loxP基因定点敲除系统可解决这些问题，它可以在特定的时间内对特定组织中的基因进行敲除。基因敲除动物模型在免疫学、人类疾病模型复制和基因功能鉴定等方面都有着广泛的应用。     

EV71病毒感染动物模型研究进展

人肠道病毒71型（enterovirus 71,EV71）是引起手足口病的主要病毒之一,并可导致严重的神经系统疾病,近年随着发病率的升高,严重威胁了婴幼儿的生命健康。可感染EV71的动物模型是研究其致病机理、疫苗评价和药物研发等的重要工具,然而目前尚未建立有效的EVT1感染标准化动物模型。本文将对不同物种的EV71病毒感染模型进行总结,并着重就利用基因修饰手段建立的EV71病毒感染模型进行讨论和展望。     

后基因组时代的基因工程小鼠

基因工程小鼠是当今生命科学中集成度最高的综合性研究体系之一，在认识“基因－蛋白质－生命现象”、制备人类疾病研究的实验动物模型，以及新药开发的评价体系等领域中具有重要作用。随着生命科学中功能基因组学的兴起和模式生物时代的到来，使得生物医药研究对基因工程小鼠的需求日趋增加，同时也促使基因工程小鼠技术体系得到了快速的发展。然而，在基因工程小鼠的产生中，仍存在着一些问题。它们的解决，则需加强一些与基因工程小鼠直接相关的基础问题和有潜在应用价值的基础问题的研究。     

结直肠癌人体肿瘤移植小鼠模型的研究进展

 人体肿瘤移植( patient-derived tumor xenograft, PDX) 模型通过将患者新鲜的肿瘤组织直接移植到免疫缺陷小鼠, 可以较好地保持原发肿瘤的生物学特性及与患者相似的遗传特性和肿瘤异质性, 在临床肿瘤的精准治疗研究中可起到不可替代的作用, 但在其模型建立成功率、时效性和成本控制等方面仍存在不足。本文就人结直肠癌PDX模型构建的实验动物及移植组织类型和方式的选择、最新应用进展和面临的挑战进行综述。     

房颤动物模型及其在细胞和分子疗法研究中的应用进展

房颤是多原因引起的心律失常，可导致运输到各器官组织的血量不足，引发血栓、心衰或其他相关的复杂病情。房颤的动物模型分类根据其疾病的症状或诱发因素可分为电生理性模型、神经激素和血管生理失常模型和结构变异模型等。不断涌现的新技术如micro RNA、CRISPR-Cas9体系等为构建房颤疾病动物模型提供了新的技术手段并引导其在疗法研究上的应用新方向。目前房颤治疗方法的研究已经从传统的侵入式电生理方法和抗心律失常药物的使用转向细胞和分子疗法，并在房颤分子机理、靶向治疗和药物筛选等方面都有重要的新进展。本文综述了几类常见的房颤动物模型的构建和特性及其在细胞和分子疗法研究中的应用进展。     

丙型肝炎病毒感染实验动物模型的研究进展

丙型肝炎病毒（HCV）感染是导致人类慢性病毒性肝炎、肝硬化和肝癌的最主要病因之一。由于缺乏合适的HCV感染实验动物模型,使得针对HCV感染更为有效的疗法及疫苗的研发滞后。黑猩猩是HCV感染研究的最佳实验动物,但由于其来源有限、价格昂贵及临床症状等诸多问题,其应用受限,因此发展新的实验动物模型用于HCV感染相关的基础和应用研究迫在眉睫。近年来,以啮齿类等动物为替代模型取得了不少进展,应用转基因等实验技术使替代动物感染了HCV,并成功应用于多个学科领域的研究。本文分析了 HCV自然感染的实验动物、自然感染和非自然感染的替代实验动物在致病机制研究、药物评价和疫苗研发应用中的优缺点及未来研究趋势。     

转基因动物技术研究进展

转基因动物技术起始于上个世纪七十年代末,随着生物科学的飞速发展,此技术也得到很大的进步。转基因动物技术在生物医药、农业等领域具有重要的作用。本文就转基因动物技术的发展、方法、应用及面临的问题做一综述。     

Pathophysiology of the endothelin system - lessons from genetically manipulated animal models

Shortly after discovery of ET-1 in 1988, the entire endothelin system was characterized. The endothelin system consists of the three peptides ET-1, ET-2 and ET-3, their G-protein-coupled receptors endothelin receptor A and B (ETRA and ETRB) and the two endothelin-converting enzymes (ECE-1 and ECE-2). Genetically modified animal models are an important tool in biomedical research. Here we describe the key findings obtained from genetically modified animal models either over-expressing compounds of the ET system or lacking these compounds (knockout mice). Results from the different transgenic and knockout models disclose that the ET system plays a major role in embryonic development. Two ET system-dependent neural crest-driven developmental pathways become obvious: one of them being an ET-1/ETAR axis, responsible for cardio-renal function and development as well as cranial development; the other seems to be an ET-3/ETBR mediated signalling pathway. Mutations within this axis are associated with disruptions in epidermal melanocytes and enteric neurons. These findings led to the discovery of similar findings in humans with Hirschsprung disease. In adult life the ET system is most important in the cardiovascular system and plays a role in fibrotic remodelling of the heart, lung and kidney as well as in the regulation of water and salt excretion.     

外科手术制备先天性心脏病动物模型的研究进展

小儿先天性心脏病研究领域中动物模型的制备非常困难，目前尚无公认的方法，本文从外科手术制作方法的角度，综述了近年的研究进展，探讨了多种术式在临床应用的前景，为深入开展先天性心脏病发病机制，病理生理变化及治疗的分子，基因水平研究提供基础。     

小型猪腹壁拉链模型的建立

目的建立小型猪腹壁拉链模型并对其生物学特性进行研究,为教学和科研工作的开展提供便利的研究工具。方法通过外科手术的方法将定制的生物拉链固定于小型猪体表,建立小型猪腹壁拉链模型,观察小型猪的体征和精神状态,利用全自动血液分析仪及尿液分析仪对其血液和尿液生化指标进行动态检测。结果模型建立后7～49 d小型猪的活动、精神状态良好,其生理生化指标表现稳定,与对照相比无显著变化。结论本课题组建立的小型猪腹壁拉链模型建立后7～49 d体征、精神状况良好,生理生化指标稳定,可以推广应用于相关的科研、教学试验。     

慢性肾功能衰竭动物模型研究进展

近年来,慢性肾功能衰竭（CRF）动物模型建立方法及评价指标不断完善,但仍存在一定的局限性。本文对近年来文献中建立CRF动物模型的操作方法、模型特点与临床运用进行归纳和总结,综述了CRF动物模型的研究进展,归纳出物理、化学、生物学三大类造模方法,为进一步规范动物模型的诊断标准,寻求统一、稳定、简便的动物模型提供依据。不同的CRF动物模型均有其各自的特点及运用范围,实际工作中应根据各自研究的侧重点来选用,以助于研究者更好地探讨肾脏病组织形态、生化指标的变化和临床表现的相互关系,阐述CRF的发病机制,筛选有效药物及阐明疗效机制。