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小动物生物发光活体成像的条件优化与技术扩展研究
目的 为发掘生物发光活体成像技术的灵敏性和应用潜力,进行在体检测条件的优化和技术扩展.方法 将稳定高表达荧光素酶的乳腺癌细胞(4T-1-Luc+)和肝癌细胞(Huh-7-Luc+)接种于BALB/c 小鼠体内,通过活体成像仪进行生物发光检测灵敏度和毛发的影响分析,利用生物发光结合X线扩展活体成像技术.结果 毛发对小鼠皮下接种的肿瘤细胞的生物发光成像有干扰作用,在局部剃除毛发小鼠内体可以检测到50个细胞的光信号值.通过建立X结合发光的检测模型,实现了既能检测发光信号值强度大小,又能比较清晰地观测到部分脏器和发光体(病变组织)的部位.结论 实现了生物发光活体成像技术的检测条件优化,建立了X线结合发光新的检测模式,为扩展小动物活体成像的应用范围奠定了基础.
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活体荧光成像对裸鼠肝癌细胞系MHCC97-H原位移植模型的动态量化分析
目的:利用生物自发光的裸鼠肝癌原位移植模型,以活体荧光成像技术对肝癌的生长和转移情况进行动态、量化分析.方法:将稳定转染了荧光素酶(luciferase)基因的人肝癌细胞株MHCC97-H-LUC细胞,移植至裸鼠肝脏包膜下,每周利用活体荧光成像系统对裸鼠体内移植瘤的生长部位和范围进行成像,测量肿瘤细胞生物发光量,动态观察肝癌细胞在裸鼠体内的肿瘤数量、生长速度和转移情况.结果:建立可稳定表达荧光素酶的人肝癌细胞株MHCC97-H-LUC并用于进行生物自发光的裸鼠原位移植模型；利用活体荧光成像系统对裸鼠体内的移植瘤成像,见发光部位由肝脏向腹腔扩散,发光量随时间呈指数级增长；病理学观察证实肿瘤细胞长.结论:利用活体荧光成像技术的动态量化分析可灵敏、准确地监测裸鼠肝癌原位移植模型中肿瘤细胞的生长及转移情况,为肿瘤发生、生长、转移机制及对抗肿瘤生长和转移的体内研究提供了科学的量化手段.
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应用活体生物发光成像技术研究纳米雄黄的抗小鼠恶性黑色素瘤肝肺转移作用
目的 采用小动物活体成像技术研究纳米雄黄对小鼠B 16-luc恶性黑色素瘤的抗转移作用和机制.方法 以萤火虫荧光素酶(luciferase,luc)基因标志小鼠B16黑色素瘤细胞(B16-luc),BALB/c小鼠的尾静脉注射B 16-luc细胞制作小鼠黑色素瘤肺转移瘤模型,每日4 mg/kg和8 mg/kg纳米雄黄灌胃24 d,阳性对照组隔日腹腔注射顺铂(DDP)2 mg/kg,阴性对照组灌胃生理盐水0.02 L/kg.小动物活体成像系统动态观察肿瘤细胞转移情况.治疗末期处死动物,取出肺和肝,置活体成像系统下直接成像,并肉眼观察肺和肝表面转移瘤结节形成;另对肺、肝肿瘤组织作HE染色,光镜下观察组织形态变化.结果 活体成像显示纳米雄黄可显著抑制小鼠黑色素瘤细胞在肺和肝中的转移(P＜0.05),解剖肉眼可见肝、肺表面转移灶显著减少或消失,病理学检查显示纳米雄黄治疗组小鼠的肺脏内转移瘤结节小、数量较少,大多数瘤结节中央呈坏死液化改变,肝脏内未见到转移瘤结节.结论 纳米雄黄可有效抑制小鼠恶性黑色素瘤B 16-luc细胞的肺转移和肝转移能力.
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活体成像技术监测肿瘤生长动态的研究
目的 生长动态的监测是肿瘤学重要的研究内容之一,现有的各种生长动态的监测方法存在诸多缺陷.文中研究活体成像技术(in vivo imaging technique,IVIT)在肿瘤生长动态监测中的应用.方法在18只Babl/C小鼠背部皮下注射1×106/mL B16-F10-luc-G5细胞100μL,建立种植瘤模型.肿块出现后每天测量肿瘤并计算肿瘤体积,并于第0、3、5、7、9、14天每次取3只小鼠以活体成像系统(in vivo imaging system,IVIS)检测肿瘤生物发光,检测后处死取肿瘤组织制成石蜡切片行病理学检查.结果 所有小鼠接种成功肿瘤,第5天肿瘤可见.第5、7、9、14天肿瘤大小分别为[(2.86E+00)±1.21]、[(4.87E+00)±1.66]、[(9.27E+01)±6.31]、[(2.60E+02)±7.88]mm3;所有移植瘤生物发光均被IVIS检测到,第0、3、5、7、9、14天肿瘤平均实测光子数为[(6.35E+05)±7655]、[(1.12E+05)±1820]、[(1.62E+05)±2090]、[(2.40E+05)±3515]、[(1.18E+06)±11530]、[(2.23E+06)±17934]photon/(cm2 · ser· s);移植瘤平均实测光子数与体积之间存在线性回归关系(R2=0.97);以IVIS监测结果绘制的肿瘤生长曲线,揭示了B16F10移植瘤生长动态特点.结论IVIT可连续监测标记肿瘤的生长动态,准确灵敏、具有一定实用价值.
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纳米雄黄的抗小鼠原位乳腺癌作用及其机制
目的:研究纳米雄黄体内体外对小鼠乳腺癌细胞(4T1)的增殖抑制作用及其机制.方法:以萤火虫荧光素酶(Luciferase,Luc)基因标记小鼠4T1乳腺癌(4T1-Luc)细胞,应用噻唑蓝(MTT)比色法和生物发光法(Bioluminescent method,BLM)检测细胞增殖活性；细胞形态学及Annexin V/PI双标记法观察细胞凋亡.4T1-Luc细胞接种雌性BALB/c小鼠乳腺脂肪垫制作原位乳腺癌模型,纳米雄黄(4和8 mg· kg-1·d-1)灌胃治疗20 d,小动物活体成像系统连续动态观察小鼠乳腺肿瘤生长变化,治疗末期处死动物、剥离肿瘤块称重,并制片HE染色和CD34标记观测肿瘤组织内细胞核分裂像、新生血管形成及坏死改变.结果:MTT法和BLM法检测显示1.56～50 μg/mL纳米雄黄体外显著抑制4T1-Luc细胞的增殖(P＜0.05)；形态学观察和Annexin V/PI染色显示细胞呈现典型的凋亡改变.体内纳米雄黄呈时间和剂量依赖性地抑制小鼠4T1-Luc原位乳腺癌的生长(P＜0.05)；肿瘤组织制片观察,经纳米雄黄治疗后肿瘤组织内细胞核分裂像和微小血管显著减少(P＜0.01),肿瘤组织内部呈显著的坏死改变.结论:纳米雄黄体外抑制小鼠乳腺癌4T1细胞增殖和诱导细胞凋亡,并主要通过减低原位肿瘤组织内新生血管的形成而导致肿瘤组织坏死而发挥抗乳腺癌作用.
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三氧化二砷通过抑制新生血管形成发挥抗小鼠恶性黑色素瘤作用
目的:采用小动物活体成像技术研究三氧化二砷(As2O3)的抗小鼠恶性黑色素瘤作用及其机制.方法:荧光素酶(luciferase,Luc)基因标记小鼠B16黑色素瘤(B16-Luc)细胞,MTT比色法和AnnexinV/PI双标记法分别检测细胞增殖活性及凋亡;BALB/c小鼠腋下接种B16-Luc细胞制备荧光黑色素瘤动物模型,腹腔注射4和8 mg/kg As2O3治疗25天,小动物光学活体成像系统连续动态观察肿瘤生长;治疗末期处死动物、剥离肿瘤块、制片,HE和CD34免疫组化染色观察肿瘤病理和新生微血管形成.结果:1.0 ～32.0μmol/L As2O3体外显著抑制B16-Luc细胞增殖和诱导其凋亡.活体成像技术观察显示As2O3在体内剂量依赖性地抑制小鼠B16-Luc恶性黑色素瘤的生长,肿瘤组织中新生微小血管显著减少,肿瘤组织中心呈明显坏死改变.结论:As2O3体外诱导小鼠恶性黑色素瘤B16细胞凋亡,主要通过降低肿瘤组织新生血管的形成、促使肿瘤坏死而发挥抗恶性黑色素瘤作用.
关键词： 三氧化二砷 小鼠B16移植性恶性黑色素瘤 活体成像技术 新生血管生成 细胞凋亡 -
DNA疫苗的不同构象在体内外表达差异研究
目的:研究DNA疫苗构象对体内和体外表达的影响.方法:分别构建绿色荧光蛋白表达质粒(pcDNA3.1-EGFP)和萤火虫荧光素酶表达质粒(pDRVISV1.0-Fluc),对其存在的3种拓扑形式(包括超螺旋、线性、闭环切刻等)和反复冻融状态对表达效率的影响进行分析,前者用脂质体介导转染293FT细胞,用流式细胞仪检测EGFP的表达情况;后者通过接种BALB/c小鼠,用活体成像技术监测荧光素酶的表达情况.结果:对pcDNA3.1-EGFP质粒,流式细胞仪检测其转染293FT细胞48 h后显示,4种处理组的质粒表达EGFP的效率和荧光强度有所差异,依次为新鲜制备质粒(89.76％,2682.68)＞反复冻融处理质粒(76.35％,2313.48)＞闭环切刻质粒(68.45％,1245.95)＞线性质粒(38.28％,929.5).对pDRVISV1.0-Fluc质粒,采用小鼠活体成像技术持续观察接种后28 d的体内荧光素酶的荧光信号强度情况,结果显示:接种后0.2d观察到荧光,之后强度持续开始增强,至第5d达到平台期,维持至18d.质粒各处理组的荧光强度组间有显著差异,依次为新鲜制备质粒(108.6)＞反复冻融处理质粒(108.4)＞线性质粒(108.3)＞切刻质粒(10 8.0).2种质粒不同构象的体内体外表达中,均是新鲜制备质粒的表达量高,因其中超螺旋为其主要构象.结论:质粒中超螺旋比例高时其转染效率及表达量高,提高超螺旋比例是DNA疫苗质量控制的关键.
