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動物實驗室日常----良性前列腺增生模型的構建
動物實驗整體外包
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最后更新:2024-11-14半年訪問:3
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良性前列腺增生癥(BPH) 是中老年男性的常見病之一,嚴重影響中老年男性的生活質量,發病率也隨著年齡增長而增高。BPH在40歲以上的男性發病率在50%以上,到80歲發病率可達80%以上。

BPH包括組織學上的前列腺間質和腺體增生,解剖學上的前列腺體積增大(BPE),尿動力學上的膀胱出口梗阻(BOO),臨床癥狀以尿路癥狀(LUTS)為主。針對BPH的不同表現及發生發展機制,通過建立相應的BPH動物模型,探討BPH發病機制及治療藥物藥效機制。模型成功與否在實驗研究中至關重要。


動物的選擇

目前應用于BPH動物模型復制的動物有大、小鼠,猩猩,犬,獼猴,棕色挪威鼠等。其中Wistar大鼠、SD大鼠和犬是較為理想的。

靈長類動物與人類的前列腺解剖結構極為相似,是最佳選擇,但因其品種極稀有,同時涉及倫li、造模時間較長、價格昂貴等原因,使靈長類作為實驗動物受到限制。

老年犬存在自發性前列腺增生現象,自發性和激素誘導的犬BPH模型均可用于BPH藥物評價。自發性前列腺增生的老年犬價格高、難大規模獲得,應用受限,而睪酮誘導的犬BPH模型相對容易獲得。

 

小鼠、大鼠具有種純、量大、價廉等優點,常被作為建立BPH模型的實驗動物。鼠類的前列腺背外側葉組織學上與人類類似,幼齡小鼠前列腺對外源性雄激素最為敏感,并且死亡率低,但與BPH年齡依賴存在不一致。目前研究顯示外源性雄激素干預正;蛉菪坌源笫,其中Wistar和SD是最易建立BPH模型的品系。


造模方法

目前BPH模型成功判斷標準主要有以下幾個方面:表觀指標,如前列腺臟器指數、墊料潮濕度、活動次數及尿流動力學指標,如膀胱內壓及排尿間隔是模型制作成功的核心指標。

組織病理學指標,如上皮細胞及間質組織的增生是前列腺增生病理變化的直接依據,亦是判定該模型是否成功的決定因素。生化指標如雌雄激素、肽類生長因子、增殖與凋亡蛋白,可以反映前列腺增生的發生發展程度。作為與臨床診斷符合程度判定的客觀指標,上述評價指標從不同層面反映BPH情況。

 


睪酮誘導

該方法主要適用于大鼠、小鼠、犬等,大鼠報道較多。主要分為去勢和非去勢兩種。

非去勢法(小鼠) 造模方法:

選取雄性ICR小鼠,體質量18~22g,采用腹腔注射的方式,按劑量5mg/kg連續給予丙suan睪酮31d。

非去勢法(大鼠) 造模方法:

選取雄性SD大鼠,體質量250~270g,每隔 1d對大鼠進行皮下注射丙suan睪酮(50mg/kg) ,丙suan睪酮可溶于橄欖油,給藥質量濃度為 0.001mL/g,皮下注射連續4周。

去勢法(大鼠) 造模方法:

選取體質量280~320g的Wistar雄性大鼠,腹腔麻醉,經陰囊摘除雙側睪wan,此操作要在無菌環境下進行。手術后為防止大鼠感染,可對大鼠連續3d肌內注射青霉素(2.5×105U/kg) 。手術后,大鼠進行恢復7d,于第8天選取已去勢且狀態恢復較好的模型大鼠,每天按劑量4mg/kg皮下注射造模藥物丙suan睪酮(可將丙酸睪酮溶于植物油中,如大豆油等) ,持續30d制備大鼠前列腺增生模型。

去勢法(小鼠) 造模方法:

選取KM雄性小鼠,體質量20~23g,腹腔麻醉,麻醉后經陰囊摘除雙側睪wan,此操作在無菌環境下進行; 為防止感染,對手術后的小鼠進行肌內注射青霉素(2.5×105U/kg) ,注射連續3d。注射3d青霉素后,可取去勢成功、狀態良好的小鼠,每日按劑量5mg/kg皮下注射丙suan睪酮(可溶于大豆油中) ,連續3周,制備小鼠前列腺增生模型。

 



小鼠尿生殖竇植入法制備前列腺增生模型

造模方法:

選取雄性小鼠,體質量25~30g,腹腔麻醉后,分離前列腺腹葉,并在腹葉內植入3個16d同品系胎鼠的尿生殖竇組織( 尿生殖竇的準備: 取受孕16d的母鼠子宮內的胎鼠,取出胎鼠的尿生殖竇組織,放在玻璃平面皿中,備用) ,此操作過程可在體視顯微鏡下進行操作,立即縫合。為防止手術感染,可對術后模型小鼠連續3d肌肉注射青霉素(2.5×105U/kg) 。植入16d胎鼠尿生殖竇組織的模型小鼠 21d后即可形成小鼠前列腺增生模型。該模型可維持的時間最少3個月。

優缺點:

該模型可維持的時間最少3個月,具有短期內可產生預期的顯著增生。操作難度較大,對實驗技術要求高。同時存在感染的風險高,動物死亡率高的問題。與臨床吻合度高。

注意:

造模關鍵因素是取尿生殖竇的胎鼠應屬于同品系,胎齡為16~18d。應注意動物手術后預防感染。



雌、雄激素誘導老齡大鼠制備前列腺增生模型

常用的BPH研究方法。

造模方法:

選取18月齡左右雄性大鼠,用乙醚麻醉,經陰囊摘除雙側睪wan; 為防止手術感染,可對已摘除睪wan的模型大鼠采用肌肉注射的方式,連續注射5d青霉素(2.5×105U/kg) 。恢復7d后,連續30d對每只大鼠進行皮下注射丙suan睪酮-苯甲酸雌二醇(60:1) 橄欖油液(0.001mL/g) ,每天 1次。該模型維持時間不少于3個月。

優缺點:

更符合臨床BPH的發生條件,雌/雄比例往往難以準確的評估,導致造模時激素比例難以確定,在一定程度上會影響成模率。與臨床吻合度≥90%。



不予干預 ,通過動物自然衰老,誘發 BPH自發性模型

優缺點:

避免外界干預,較好的反映自發狀態下BPH的發展及變化。動物數量受到制約難以大規模進行試驗。與臨床吻合度度≥90%。

注意:

應保證老齡大鼠鼠齡一致,同時應注意大鼠體質量應相近。


結論

根據BPH疾病的臨床特點,應該繼續開發基于臨床特點及發病規律的 BPH 模型。主要從以下幾個方面著手,

①在考慮模型成本及倫li的前提下,探索多因素復合模型,復制更貼近 BPH 發病本質的模型。

②篩選能反映 BPH 病變本質的評價指標。

③研發相應儀器用來檢查行為學變化,并使其能夠量化。

④進一步探索行為學變化與微觀指標的內在聯系,實現宏觀表征與客觀指標的聯合運用及協同判定。伴隨老齡化社會的到來,BPH發病人群不斷增加,深入開展 BPH 模型研究,規范造模方法、模型評價標準,建立穩定BPH模型,開發療效可靠的BPH治療藥物是今后研究的重要方向。

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