肺纤维化研究干活!博来霉素诱导小鼠模型构建全解析

发布时间:2025-04-16
本篇文章研究围绕肺纤维化展开,介绍用博来霉素构建小鼠模型的方法,对比不同给药方式,阐述科研思路,还对未来模型发展和应用进行了展望 。


▍肺纤维化:沉默的 “肺部杀手”
你知道吗?有一种疾病正以高发病率和死亡率威胁着人类呼吸健康 ——肺纤维化(PF)这是一种慢性进行性疾病,因肺泡上皮细胞损伤修复异常、成纤维细胞过度增生,导致肺部瘢痕化、功能丧失,最终引发呼吸衰竭。患者的肺会逐渐变得像 “硬橡皮”,失去弹性,目前尚无根治手段。

▍博来霉素快速构建肺纤维化模型

在科研领域,博来霉素(BLM)是诱导肺纤维化动物模型的 “黄金选择”:
  • 作用机制:通过诱发肺部炎症、促进上皮细胞凋亡,精准触发肺损伤 - 修复 - 纤维化过程;

  • 显著优势:短时间内快速成模(2-3 周可见典型病理)、重复性高,是药物筛选和机制研究的理想工具。小鼠模型因成本低、易操作,成为最常用的造模对象。

灵赋拓普生物:两种造模方法深度对比
目前 BLM 诱导小鼠肺纤维化主要有两种方式,各有优劣:
方法优势挑战
气道口滴注
操作简便,无需复杂设备
药物易误流入食管,剂量精度低
气管插管给药
药物分布均匀、剂量精准
操作难度高,可能引发气管损伤

科研全流程:从建模到评价的

 “标准化攻略”

实验设计
01
  • 动物选择:8 周龄雄性 C57BL/6 小鼠(体重 20-25g,免疫背景稳定);

  • 分组设计:正常组、气道口滴注组、气管插管组,对比不同给药方式的成模效率。

核心操作步骤
02
  • 气道口滴注:暴露声门后缓慢滴注 50μL BLM 溶液,需精准控制避免误吸;

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气道口滴注操作示意图-a

手指捏住舌头,伸入压舌灯,观察声门开合的位置

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气道口滴注操作示意图-b

向声门缓慢滴加50ul药物

  • 气管插管借助留置针经口腔插入气管,利用小鼠自主呼吸吸入药物,确保肺部均匀给药。

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气管滴注操作示意图

留置针针头紧贴舌根部中央缓慢进针, 趁声门打开的间隙进入气管, 利用小鼠自主呼吸过2-3个呼吸周期吸入BLM。

多维度评价体系
03
  • 观察指标:对小鼠体重变化、肺泡上皮细胞结构、肺成纤维细胞分布、胶原蛋白和炎性组织水平进行观测,这些指标从整体体征、细胞层面、组织成分等方面综合反映肺纤维化进程,涵盖了疾病发展过程中可能出现变化的关键方面,为全面评估模型提供依据。

  • 评价方法:

  • Micro CT 影像检测:通过对不同时间点(如 14 天、21 天、28 天)模型组与生理盐水组小鼠肺部的检测,以低通气组织变化为量化指标(模型组 14 天和 21 天时低通气组织显著增加,p<0.05 ,28 天不再明显),从影像学角度直观呈现肺部结构和通气功能改变,帮助判断肺纤维化程度。

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    Pivotal role of micro-CT technology in setting up an optimized lung fibrosis mouse model for drug screening - PMC  

    不同时间点 BLM 和生理盐水处理动物的代表性冠状显微 CT 肺切片和相应的 3D 渲染 [3]

  • HE、Masson 染色:利用这两种染色方法,在病理层面观察肺组织形态学变化。如 Masson 染色结果显示,给药后第 7 天肺组织呈重度肺泡炎改变(大量中性粒细胞浸润) ,第 14 天纤维化开始形成(炎性细胞减少、成纤维细胞增多),第 21 天出现弥漫性肺间质纤维化,清晰展现疾病不同阶段特征。

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    正常组与气道口滴注组(Day7、Day14、Day21)masson染色结果

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    气管插管组与气道口滴注组masson染色结果

  • 生化检测 α-SMA 等成纤维因子:α-SMA 是肌成纤维细胞的标志性蛋白,检测其水平可反映成纤维细胞的活化程度,从生化角度为肺纤维化进程提供量化数据支持,进一步明确疾病发展情况。

05
未来方向:从模型优化到临床转化
  1. 模型升级:目前小鼠模型多为急性损伤,未来将聚焦人源化、慢性持久性模型,更贴近人类特发性肺纤维化的病程;

  2. 精准医疗:结合基因检测与生物信息学,探索抗纤维化药物与免疫调节(如 IL-17 抑制剂)、抗氧化剂(如 NAC)的联合治疗方案;

  3. 多学科融合:通过基因编辑、生物工程技术,推动临床前模型与临床数据联动,加速新药研发进程。

结语
小鼠肺纤维化模型是破解肺部 “瘢痕化” 谜题的关键钥匙。灵赋拓普生物深耕模型构建与评价,助力科研人员深入解析发病机制、筛选治疗靶点。期待更多合作伙伴携手,让 “呼吸自由” 不再是奢望!