原发性支气管肺癌动物模型
【摘要】制作动物模型的根本目的是要对人类疾病进行预防和治疗, 因此应选择那些结构、功能、代谢和人类相似的动物进行研究。目前, 研究肺癌的病因多采用吸入方法, 研究肺转移癌多采用外科种植, 而研究原发性支气管肺癌以支气管灌注法为佳。
【关键词】肺癌，支气管肺癌，动物模型
肺癌是最为常见的恶性肿瘤之一, 一般认为80%～90%的癌症与环境因素有关, 与肺癌发病相关的因素有吸烟、大气污染、职业接触、室内空气污染等。为减少肺癌对人类的威胁, 最经济的预防措施就是对肺癌高危险人群进行筛查或监测, 发现某些个体出现早期肺癌指征, 及时对其进行预防或治疗。因此, 研究支气管肺癌的发生发展过程及其机制, 寻找机体形成实体性肿瘤过程中的早期变化指标就成为预防肺癌的重要课题。本课题采用化学诱癌的方法建立了大鼠的肺癌模型[1]。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
离心机, 722 型分光光度计, 3-甲基胆蒽, 二乙基亚硝胺, 碘化油注射液, 氨苄青霉素钠, 链霉素, 硫喷妥钠, N-乙酰神经氨酸, 间苯二酚。显色剂: 2%的间苯二酚溶液10 ml+78 ml12 mol /L 的浓HCl +1.5 ml 0.1 mol /L 的FeCl3 溶液, 加蒸馏水至100 ml, 放置4 h 后使用, 4 ℃冰箱可贮存1 周。Schiff 试剂, 盐酸, 偏重亚硫酸钠。
1.2 实验动物
清洁级Wistar 大鼠, 71 只, 雌雄各半, 体重180～220 g, 由中国医学科学院实验医学中心提供。随机分成3 组( 诱癌组, 溶剂对照组, 正常对照组, 每组动物数分别为31、20、20 只) 。
1.3 动物肺癌模型的建立
1.3.1 诱癌剂配制在70～80 ℃水浴中将MCA 溶于碘化油注射液中, 配成浓度为100 mg/ml 的混悬液, 在此混悬液中再加入10 %(V/V)DEN[2]。
1.3.2 动物染毒诱癌组: 大鼠肌注硫喷妥钠( 12.5mg/kg 体重) 作为基础麻醉, 同时肌注氨苄青霉素2 万单位及链霉素2 万单位以预防感染, 再用乙醚麻醉后, 一次向左肺叶支气管注入0.1ml 诱癌剂( 含MCA10mg,DEN 0.01 ml) 。溶剂对照组: 处理同上, 只注入碘化油注射液。正常对照组: 不做任何处理。
1.3.3 染毒效果检查对大鼠进行染毒后2 d 对大鼠拍摄正位X 线胸片。在X 线片上显示肺叶内有清晰、致密的团状药物阴影者, 证明
药物已注入肺叶。而药物阴影分散、模糊的大鼠则从诱癌组排除。
1.3.4 动物观察及样品采集各组动物均喂以常规饲料, 自由饮水。每周称一次体重。在染毒前及染毒后第1、3、5、7、10 周, 对所有大鼠进行尾静脉采血约0.2 ml,离心分离血清, 测定LSA 值。每次采血的同时, 诱癌组随机选4 只大鼠, 雌雄各半, 处死后常规解剖, 观察各脏器肿瘤发生情况, 取肺脏肿瘤组织及其他可疑组织, 置10%中性福尔马林液中固定, 保存, 以备作病理检查Feulgen 染色。染毒后第10 周处死全部动物, 处理同上[3]。
2．讨论
在肺癌学研究中, 对动物诱发肿瘤是很重要的实验方法。以往诱发肺癌的方法主要有注射法、口服法、物理辐射、气管注入法等, 一般为长期多次接触法, 诱发时间在15 周～2 a。我曾参考田鸿生等建立大鼠肺癌模型的方法, 采用阳性致癌物3-甲基胆蒽溶入人造影剂碘化油, 一次性注入肺叶支气管, 诱发大鼠肺鳞状细胞癌, 由于实验中未能对灌注效果进行检查, 其中未排除灌注失败的动物, 所以实际诱癌率应更高。采用3-甲基胆蒽同时加入促癌剂二乙基亚硝胺, 染毒后拍摄X 线片以确定灌注效果, 在染毒后仅3 周发癌率达到100%, 达到了设计目的, 建立了一种快速诱发支气管肺癌模型的方法。与多次染毒法比较, 实验人员接触阳性致癌物的机会较少, 对动物的实验过程干扰较小。但由于病程发展太迅速, 在研究肿瘤的早期病变时, 有些变化发生时间很短, 难以仔细观察。今后如需要用此方法, 可根据研究目的, 对诱癌剂及促癌剂的使用适当地调整, 使其诱癌效果更符合实验的要求。本实验诱发的大鼠恶性肿瘤均为支气管肺癌, 其起源组织为肺内支气管上皮细胞。病变
过程主要经历了支气管上皮细胞脱落、支气管上皮复层化、支气管上皮鳞状化生、早期浸润癌、晚期高度角化癌等阶
[4]段。
本实验诱发的大鼠恶性肿瘤均为支气管肺癌, 其起源组织为肺内支气管上皮细胞。病变过程主要经历了支气管上皮细胞脱落、支气管上皮复层化、支气管上皮鳞状化生、早期浸润癌、晚期高度角化癌等阶段。
3总结与展望
动物模型是进行试验研究的重要手段和平台，对肺癌的发生机制、诊断及治疗的研究具有十分重要的意义。进行肺癌研究时，
需结合模型特点、肺癌自身特点和实际需要选择合适的模型方法。支气管肺癌模型应随其基础研究、实验性治疗的日益深入和发展而不断完善。继续研究更符合人类肺癌多种生物学特性的动物模型并加以改进，努力减少个体间的差异，解决动物转基因效率低和基因表达方面的问题，提高实验的成功率、可行性和准确性。随着基因组学的发展，利用稳定的肺癌细胞系建立转基因鼠模型，通过干预与肺癌形成相关的调控因子及分子通路，实现对肿瘤形成过程的控制，不仅有利于肺癌病理过程的理解，还能提供理想的靶向治疗试验的临床前模型，这些将是肺癌动物模型的发展方向[5]。
1. 彭鹏, 杜秀平. 肺癌动物模型的制作概况[J]. 徐州医学院学报. 2005(03):263-267.
2. 杜秀平, 高向阳, 韩正祥, 彭鹏. 小鼠Lewis 肺癌胸腔与皮下移植模型的比较研究
[J]. 中华肿瘤防治杂志. 2007(23):1783-1785.
3. 杜秀平, 韩正祥, 高向阳, 彭鹏. 小鼠Lewis 肺癌模型对不同药物干预的反应[J]. 江苏医药. 2008(07):703-705.
4. 胡丽丽, 阮永华. 移植性肺癌动物模型的建立和研究进展[J]. 临床与实验病理学杂志. 2012(08):906-908.
5. 俞惠新, 王铁生, 林秀峰, 齐效君, 谭成, 陈波, et al. 埃本膦酸钠对肺癌骨转移动物模型的干预作用[J]. 肿瘤防治研究. 2007(05):331-333+396.