浅析荧光标记技术在病理模型研究中的应用
生物探索 · 2018/11/09
荧光标记技术是指利用一些能够发射荧光的物质共价结合或物理吸附在所要研究分子的某个基团上,利用它的荧光特性来提供被研究对象的信息。建立荧光标记的小鼠肿瘤模型,并建立活体荧光成像和荧光显微镜成像,可在在整体和细胞水平直接观察肿瘤的生长及肿瘤与宿

荧光标记技术是指利用一些能够发射荧光的物质共价结合或物理吸附在所要研究分子的某个基团上,利用它的荧光特性来提供被研究对象的信息。建立荧光标记的小鼠肿瘤模型,并建立活体荧光成像和荧光显微镜成像,可在在整体和细胞水平直接观察肿瘤的生长及肿瘤与宿主的相互作用。

荧光标记成像具有照射能量低、灵敏度高、安全环保以及成像系统价格低的特点,使得荧光标记技术广泛应用于组织以及动物病理模型的研究中,尤其在肿瘤模型方面。肿瘤模型作为实验假说和临床假说的实验基础,可为研究恶性肿瘤的病因学、发展过程和治疗提供特有的条件。美迪西可以根据客户的需求提供各种有效的动物模型,用来检测药物的有效性。实验动物有非人类灵长动物、狗、小鼠、大鼠、家兔、豚鼠、裸鼠等各种种类。

活体荧光成像可以长时间追踪观察活体动物肿瘤模型体内肿瘤细胞的生长以及对药物治疗的反应,希望能观察到荧光标记的多肽、抗体小分子药物在体内的分布和代谢情况。活体动物荧光成像技术对疾病动物模型微小病灶的检测灵敏度极高,可实现对动物模型无创、实时、动态的活体观察,对同一实验对象进行不同时间点的观察,减少实验动物个体间差异。与传统的实验方法相比,在减少动物用量的同时可以获得连续观察受试对象资料,使动物实验有良好的连续性。

荧光显微镜是最常用的荧光技术设备之一,它是通过紫外线照射被检物体,使之发出荧光,然后在显微镜下观察被检物的形态及其分布,主要用于对荧光标记的物质进行观察和初步定位。

1、利用荧光标记技术在黑色素瘤上的研究

利用绿色荧光小鼠和红色荧光蛋白标记肿瘤细胞,建立荧光标记的小鼠肿瘤模型,并建立活体荧光成像和荧光显微镜成像在整体和细胞水平直接观察肿瘤的技术。将小鼠B16黑色素瘤细胞接种到绿色荧光蛋白转基因小鼠皮下,建立GFP小鼠肿瘤模型。以红色荧光蛋白作为标记基因导入小鼠黑色素瘤细胞B16细胞,建立稳定表达红色荧光蛋白的细胞株。将表达红色荧光蛋白B16细胞接种到绿色荧光转基因小鼠皮下,建立双荧光小鼠肿瘤模型。

用荧光显微镜和活体荧光成像系统检测小鼠肿瘤的发生发展。结果分别建立了GFP小鼠肿瘤模型和双色荧光小鼠肿瘤模型。利用活体荧光影像仪可以观察双色荧光小鼠模型中受体绿色荧光组织和红色荧光移植肿瘤相互融合。利用荧光显微镜可以观察到肿瘤内绿色荧光标记的来源于受体小鼠的血管和免疫细胞。经香菇多糖刺激的GFP小鼠肿瘤模型的移植瘤组织中,来源于受体小鼠绿色荧光标记的免疫细胞明显多于经生理盐水刺激的对照小鼠

因此利用绿色荧光小鼠和红色荧光RFP标记肿瘤细胞建立荧光标记的小鼠肿瘤模型,采用活体荧光成像仪和荧光显微镜可在整体和细胞水平直接观察肿瘤的生长以及肿瘤与宿主的相互作用。 

2、绿色荧光蛋白在人结肠癌细胞研究中的应用

我国还有研究人员制备并筛选得到了稳定高表达的绿色荧光蛋白的人结肠癌细胞。通过荧光成像技术,无创性地对HCT-8肿瘤细胞在裸鼠体内生长和瘤体形成过程进行了连续且多次重复的观察。该研究建立了一种新的肿瘤动物模型,对体内检测肿瘤的早期生长具有重要意义。

3、利用红色荧光蛋白(RFP)基因建立原位骨肉瘤肺转移裸鼠模型

该模型为体内监测骨肉瘤的生长及抗肿瘤药物的药效评价建立一种肿瘤动物模型。以包含逆转录病毒pLNCX-DsRed-2的PT67包装细胞转染人骨肉瘤细胞系143B,在裸鼠胫骨近端原位接种使其成瘤,活体荧光成像系统观察骨肉瘤的生长及肺转移情况。

结果获得稳定表达红色荧光蛋白的人骨肉瘤细胞株,原位接种的肿瘤发生率达100%,肺转移率为80%。通过活体荧光成像系统于移植1周观察到肿瘤形成,移植4周肿瘤呈梭形膨胀,移植6周肿瘤呈分叶状球形,发光强度亦逐渐增加。因此通过建立原位骨肉瘤肺转移裸鼠模型可以观察原位骨肉瘤的不同生长过程以及肺转移情况,是研究骨肉瘤生长及肺转移相关因素的一种重要工具。

以上研究表明利用荧光标记技术,能够客观评价细胞在裸鼠体内的生长情况,可以为肿瘤的发展机制、药物治疗、基因治疗等方面的研究提供了重要的动物模型。

 

 


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