前言
骨腫瘤(bone tumor)是發(fā)生于骨骼或其附屬組織(血管、神經(jīng)、骨髓等)的腫瘤,一般原發(fā)于股骨末端、脛骨和肱骨周圍,在青春期長骨快速生長后被診斷出來,但其確切病因不明。由于惡性骨腫瘤發(fā)展迅速愈后不佳死亡率高,故研究較為廣泛。骨腫瘤動物模型可分為移植性模型和基因修飾模型。其中,可移植腫瘤模型通常又分為同種異體移植和異種動物移植,移植腫瘤可以是腫瘤組織塊,也可以是細(xì)胞株。
部分造模方法
使用動物:大鼠、家兔
【造模機(jī)制】:
同種異體移植是在同種或同系動物身上移植,機(jī)體間即供體和受體間的共性大,容易在機(jī)體內(nèi)停留,生長繁殖,再現(xiàn)其腫瘤過程。通常選用小于6周的Sprague Dawley大鼠(此階段大鼠免疫功能尚未完善),選用大鼠骨肉瘤細(xì)胞株UMR106進(jìn)行同種異體骨內(nèi)原位移植,該細(xì)胞株是 20世紀(jì)70年代Sprague Dawley大鼠經(jīng)放射性磷誘導(dǎo)獲得的一種成骨肉瘤細(xì)胞株,近來已被用于構(gòu)建骨肉瘤的原位移植模型,其成瘤率高,肺轉(zhuǎn)移能力強(qiáng),是肺轉(zhuǎn)移研究的理想細(xì)胞株。腫瘤細(xì)胞在缺乏有效的免疫監(jiān)視條件下發(fā)生逃逸生長,可獲得較高的成功率。目前可供選擇使用的細(xì)胞系或細(xì)胞株較多,許多細(xì)胞系在世界范圍分布廣泛,并且這些細(xì)胞的生物學(xué)特性已經(jīng)比較明確,一般都有明確的背景資料,使一群動物同時接種同樣量的瘤細(xì)胞,生長速度一致,個體差異較小,成活率高,易于對照觀察這些都是便于科研成果相互比較和交流的有利因素。
【造模方法】:
1.大鼠 體外培養(yǎng)大鼠骨肉瘤細(xì)胞系UMR-106,獲得對數(shù)生長期細(xì)胞備用。選取30~40日齡的Wistar大鼠,雌雄各半,鹽酸氯胺酮注射液肌內(nèi)注射麻醉(0.1g/kg),碘酒消毒下肢,在脛骨上部干骺端內(nèi)側(cè)或股骨下端外側(cè)作切口,分離皮下組織暴露骨面后,用直徑1mm克氏針輕柔鉆入骨髓腔,有明顯的落空感,然后用12號輸血針頭沿此空斜鉆入髓腔,挖取其中骨髓和骨松質(zhì),形成一傾斜通道,用無血清RPMT1640培養(yǎng)液將備用的骨肉瘤細(xì)胞稀釋成5×106/ml,每個骨髓腔內(nèi)注射0.2ml,骨蠟封口,依次縫合肌膜、皮膚,消毒切口后包扎,飼養(yǎng)觀察,4周即可造模成功。
2.家兔 選用VX2細(xì)胞株作為研究對象,先在兔后肢肌肉內(nèi)注射細(xì)胞懸液,制備荷瘤兔,3周腫瘤生長至直徑約5cm的腫塊時,取新鮮的魚肉樣腫瘤組織剪碎,放入200~400目的細(xì)胞篩內(nèi),擠壓過濾,并用Hanks液沖洗。收集細(xì)胞懸液,以1500r/min離心3分鐘,形成的沉淀小球再次懸浮于Hanks液中,制成1 ×106/ml的腫瘤細(xì)胞懸液后,無菌條件下麻醉實(shí)驗(yàn)動物,于右膝關(guān)節(jié)髕骨下方縱行切開皮膚長約1cm,觸及脛骨平臺,18G的骨穿針經(jīng)脛骨近端關(guān)節(jié)面穿刺,穿刺針與脛骨骨干平行,轉(zhuǎn)動穿刺針,當(dāng)產(chǎn)生落空感時,穿刺針頭即進(jìn)入骨髓腔內(nèi),將穿刺針?biāo)腿?.0~2.5cm,針尖位于脛骨骨髓腔中上段,注入0.3ml腫瘤細(xì)胞懸液,拔針,縫合皮膚。
【模型特點(diǎn)】:
大鼠接種瘤細(xì)胞,植入骨內(nèi)后3周,骺端出現(xiàn)膨大,瘤區(qū)皮下可見豐富的迂曲小血管;切面可見皮內(nèi)質(zhì)破壞斷裂,腫瘤侵及軟組織,腔內(nèi)外的腫瘤組織呈魚肉狀;移植后四周,骺端球形膨大,腫塊直徑可達(dá)2~3cm大小,質(zhì)中或稍硬,骨皮質(zhì)破壞更明顯,肺門及邊緣有少量轉(zhuǎn)移灶,大小不等;移植后6周,腫瘤呈巨球形,質(zhì)稍硬;切面際骨皮質(zhì)已消失,僅見骨干殘端;雙肺見大量轉(zhuǎn)移瘤,大小不等,部分瘤灶融合,灰白色;移植后7周,右下肢腫瘤直徑可達(dá)3~5cm,雙肺廣泛轉(zhuǎn)移灶,瘤灶融合,正常肺組織結(jié)構(gòu)基本消失。模型鼠自然生存期為7周左右。
【模型評估和應(yīng)用】:
大鼠模型成功率較裸鼠荷瘤模型略低,但如果將接種后出現(xiàn)生長和轉(zhuǎn)移的瘤體組織勻漿后再接種,成功率將提高。雖然同種動物間排斥作用相對較弱,但是不同環(huán)境的個體,生理狀態(tài)差異很大,因而適當(dāng)降低其免疫力或改變接種方式,也能達(dá)到增加成瘤的效果。該模型試驗(yàn)周期短,動物成本低,便于飼養(yǎng)管理,故被廣泛應(yīng)用。兔模型通過經(jīng)脛骨近端關(guān)節(jié)面穿刺將腫瘤種植在脛骨中上段的骨髓腔內(nèi),可將骨膜受到的機(jī)械性損傷減小到最小,且穿刺孔距離腫瘤種植部位相對較遠(yuǎn),腫瘤不易通過該孔向外生長。
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