中国树鼩实验动物化研究进展和展望

该文回顾了我国树鼩驯养繁殖和研究的发展历史,介绍了树鼩实验动物化研究的最新进展,并结合我国目前的状况,提出了今后的工作建议:加强实验树鼩标准化(包括地方和国家标准)的研究、近交系动物的研制、达到商业化树鼩的基础分子与细胞生物学研究工具的研制、人类重大疾病树鼩动物模型研究和建设国家实验树鼩种源基地等。     

树鼩视网膜微血管内皮细胞永生化细胞株的建立及鉴定

目的 建立树鼩视网膜来源的微血管内皮细胞的体外分离培养技术以及永生化细胞株，为体外利用树鼩视网膜微血管内皮细胞开展相关研究提供新的实验材料。方法 利用Ⅱ型胶原酶、分散酶和DNaseⅠ酶消化法分离培养出原代视网膜微血管内皮细胞，利用差速消化法纯化内皮细胞，然后利用携带SV40T基因的慢病毒转染细胞，再挑取单克隆后进行传代培养。对传至50代以上的细胞进行形态学观察、免疫荧光鉴定以及核型鉴定。结果 采用混合酶消化法能够分离获得微血管内皮细胞，纯化后的细胞呈不规则多角形和梭形。经慢病毒转染后的细胞传代培养后细胞形态一致，到第50代时细胞形态结构仍较好。细胞免疫荧光结果显示标志性蛋白VWF、CD34、Claudin1、ZO-1和永生化SV40T表达阳性。生长曲线结果显示：细胞生长旺盛，第2～4天时处于对数生长期，第4天进入平台期。细胞核型结果显示：染色体数与树鼩染色体相同，即所获取的细胞为永生化的树鼩视网膜微血管内皮细胞。结论 成功建立的树鼩视网膜微血管内皮细胞永生化细胞株具有较好的形态结构与功能，为视网膜病变及眼科相关疾病的研究提供了新的实验材料。     

树鼩在医学实验研究中的新进展

树鼩的许多生物学特性近似于人类,人们利用树鼩成功建立了多种人类病毒感染的动物模型,并在肿瘤、内分泌、神经、视觉等方面有相当广泛和深入的应用和研究。本文概述了树鼩在医学实验研究中的新进展。     

EV71病毒对树鼩原代肾上皮细胞感染模型的建立

目的建立EV71对树鼩原代肾细胞的感染模型。方法胰蛋白酶消化法获得树鼩的原代肾细胞,用EV71感染树鼩肾细胞,测定1、2、4、6和8 d培养上清病毒滴度,分别用Western blot和间接免疫荧光法检测细胞中EV71病毒VP1蛋白的表达,以确定EV71病毒对树鼩原代肾细胞的感染性。结果对分离得到的树鼩原代肾细胞进行传代纯化和形态鉴别,建立以树鼩原代肾细胞为主的细胞培养。用EV71病毒感染树鼩原代肾细胞,感染后48~96 h病毒滴度可达到1.3×10~6TCID_(50)/m L,说明EV71病毒可有效感染树鼩原代肾细胞并有效增殖。Western blot检测发现,EV71病毒VP1蛋白可在感染后2~8 d的树鼩原代肾细胞中有效检出,间接免疫荧光法则在感染后2~6 d细胞的细胞质中检测到病毒VP1蛋白的分布。结论在成功建立树鼩原代肾细胞培养的基础上,确定了EV71病毒对树鼩原代肾细胞的感染性和病毒增殖特性,初步建立了EV71树鼩原代肾细胞感染模型。     

树鼩IgG纯化鉴定及其多克隆抗体制备和检测

目的:比较两种抗体纯化方法在分离纯化树鼩IgG抗体的应用,制备抗IgG的多克隆抗体及检测。方法:采用两种商品化IgG抗体纯化试剂盒分离树鼩血清IgG抗体,采用SDS-PAGE和蛋白定量测定提纯IgG。以树鼩IgG作为抗原,与等量弗氏完全佐剂(第一次)、弗氏不完全佐剂(第二次)混合皮下注射免疫兔,对分离血清进行多克隆抗体纯化及Western Blot检测及定量分析。结果:两种方法均能有效分离纯化树鼩IgG,在经过Montage PROSEP-A试剂纯化后的IgG在纯度和含量方面均优于Protein A/G Matrix试剂。通过纯化后的树鼩IgG免疫兔制备的抗IgG抗体能有效识别树鼩IgG。结论:纯化的树鼩IgG具有良好免疫原性,由此制备的抗体具有高度特异性。研究结果为利用树鼩作为实验动物提供了必要的实验基础。     

树鼩干扰素家族的基本构成及分子特征分析

干扰素(IFN)是在"危险信号"刺激下,由细胞分泌的具有抗病毒、抗肿瘤、抑制细胞增殖和免疫调节等多重作用的糖蛋白家族,在机体免疫系统中具有重要地位。树鼩作为多种人类疾病研究模型的前景已受到广泛关注,但对其IFN家族的研究尚属空白。该研究在现有的树鼩全基因组数据基础上,应用大片段核酸序列比对、基因预测等方法,对树鼩IFN家族的基本构成和分子特征进行预测和分析。结果显示,树鼩具有I型IFN:α(5个亚型)、β、ω、κ、ε、δ;II型IFN-γ;III型IFN:IFN-λ1、λ2/3,所编码的氨基酸序列及蛋白空间结构与其它哺乳动物具有较高的相似性,但在半胱氨酸位置和N糖基化个数上具有部分差异。该研究以全基因组数据对树鼩IFN家族信息进行系统挖掘和分析,为树鼩IFN的基因克隆以及其在感染免疫学中的作用和机理研究奠定了基础。     

树鼩原代皮肤成纤维细胞的分离培养技术

建立稳定的树鼩(Tupaiabelangeri)皮肤成纤维细胞的体外培养体系,可为有关此类细胞的实验和疾病树鼩细胞模型提供技术支持。取树鼩大腿内侧皮肤用组织块贴壁法和胶原酶Ⅰ消化法分离皮肤细胞,胰蛋白酶差别消化法纯化细胞;用MEM(10%FBS)完全培养基和含低血清生长添加物(LSGS)的培养基培养细胞;免疫荧光和蛋白印迹法鉴定细胞,并测定细胞的生长、冻存和复苏特性。经树鼩皮肤细胞分离效果比较,胶原酶消化法比组织块贴壁法更适合用于树鼩原代皮肤细胞分离;对分离及冻存复苏后细胞生长状况观察比较发现,添加了LSGS的MEM培养基更利于细胞存活、生长;细胞形态观察、免疫荧光和蛋白印迹检测鉴定所分离的细胞为树鼩皮肤成纤维细胞。成功建立了树鼩原代皮肤细胞的分离、纯化方法,并优化了该细胞的培养条件。     

树鼩驯养繁殖实验动物标准及丙型肝炎动物模型技术平台建设的探讨

目前用于生物医学研究的树鼩大多数来源于野生捕获,由于个体间的差异较大,其实验结果的均匀性和可重复性较差,亟待解决树鼩人工饲养设施条件、繁殖关键技术、动物质量标准等一系列基础科学问题。许多文献报道了树鼩与其他实验动物比较,在肝病研究中具有巨大的开发应用潜力,在丙型肝炎动物模型研究中,亟待解决丙型肝炎病毒(HCV)细胞培养体系、HCV病毒感染剂量与感染途径、HCV病毒对树鼩体外、体内感染后病毒核酸检测、抗体检测和病理检测等技术方法的建立及动物模型评价标准问题。本文就上述问题系统性地进行初步报道,旨在为树鼩早日实现实验动物化和丙型肝炎疾病研究中应用提供科学依据。     

树鼩视线阻隔后的取食行为观察和食物选择

为获得树鼩行为学特征的基础数据,通过视线阻隔处理,观察雄性成年树鼩的行为变化。结果表明树鼩的活跃度和取食逐步提高,阻隔时间与运动树鼩数及取食数有回归关系,回归方程为:运动树鼩数=50.954+时间×0.607(R2=0.870,n=80)。取食树鼩数=e(4.356-0.721/时间)(R2=0.996,n=80)。树鼩对4种水果(F=294.234;d=3;P=0.000)、动物性食物(F=279.692;d=3;P=0.000)及混合食谱(F=239.692;d=3;P=0.000)的取食量有显著差异(P0.01),树鼩喜好甜而多汁的石榴和面包虫。本研究建立了一种行为学观察的基础方法和数据,为树鼩行为学研究提供依据。     

树鼩在神经系统疾病中的应用研究进展

近年来研究表明,树鼩的生理、生化和解剖学等许多生物学特性比啮齿类更接近于人类。因此,关于树鼩的研究越来越广泛,涉及病毒、内分泌和肿瘤等方面。此外,树鼩是神经系统高度发达的动物,与啮齿类相比存在其特有的优势。概述了国内、外树鼩在脑血管病、抑郁症和阿尔兹海默病中的研究现状,以及CRISPR/Cas系统在树鼩中的运用前景,期望可以对今后的基础研究和临床研究提供导向作用。     

两种原代树鼩肝细胞的分离和培养方法的研究

目的 探讨体外原代培养树嗣肝细胞的分离方法.方法 以成年树鼩和新生树鼦做为肝供体,分别采用体外两步灌流法和Percoll梯度液离心方法获取肝细胞并进行体外培养;以台盼蓝染色法测细胞存活率,在相差倒置显微镜下观察细胞形态变化,MTT法测培养细胞活性,并采用PAS染色法鉴定.结果 分离收获成年树鼩肝细胞较新生树鼩肝细胞存活率高;培养过程中,新生树胸肝细胞较成年树鼩肝细胞生长快,增殖能力强,具有统计学意义;PAS染色观察,新生树鼩和成年树鼩的肝细胞中充满大量糖原颗粒,两者差异无显著性.结论 两种方法均可用于原代树鼩肝细胞的体外培养.     

DNA条形码技术在中缅树鼩隆安种群和昆明种群鉴定中的研究

目的:本研究利用线粒体细胞色素C氧化酶亚基I基因(CO1)的一段保守区域作为DNA条形码技术的研究序列,探讨DNA条形码技术对中缅树鼩隆安种群和昆明种群进行分类鉴定的可行性。方法:对22只广西隆安树鼩和21只昆明树鼩样本的CO1基因进行PCR扩增、测序,应用MEGA V5软件对序列进行比对及分析其遗传距离,采用NJ法构建系统发育树。结果:中缅树鼩种群中,隆安种群、昆明种群和海南亚种的种内遗传距离为0.00%-0.79%,种群间遗传距离为9.71%-13.59%,中缅树鼩与普通树鼩的种间遗传距离为20.43%-24.11%,存在条形码间隔。系统发育树显示:隆安种群、昆明种群及海南亚种分别聚为一小支,分支置信度高达100%。结论:本研究结果表明DNA条形码技术有助于树鼩种群和亚种的分类鉴定,经CO1基因的测序分析证实广西隆安树鼩和昆明树鼩分属不同的种群。     

树鼩IL-2全长编码序列的克隆及分子特征分析

树鼩作为多种人类疾病模型已受到广泛关注,而免疫因子对于树鼩模型评价至关重要,但目前对其白细胞介素-2(IL-2)的研究鲜有报道。该实验以经ConA(concanavalin)诱导培养的树鼩淋巴细胞总RNA为模板,RT-PCR克隆出465bp的树鼩IL-2全长编码序列,并采用ClustalW软件分析其序列和分子特征。结果表明树鼩IL-2cDNA编码一个由154个氨基酸组成的蛋白质,其cDNA及氨基酸序列与人的同源性分别为93%及80%,且其整体结构与人IL-2相似。MEGA5.0软件构建的进化树表明,树鼩与人及恒河猴的亲缘关系较近。Pymol软件对树鼩和人IL-2氨基酸序列进行的三维结构模建表明,两者的IL-2分子三维空间结构基本相似,表面大部分区域所带电荷相同,但在某些区域差异较大,且树鼩多出一个糖基化位点,这些差异对抗体的结合可能存在影响。该研究为今后树鼩IL-2单克隆抗体的制备及功能研究奠定了基础。     

慢性环境刺激对中国树鼩行为方式的影响

以中国树鼩为实验对象,采用缩小生活空间和增加同种动物个体数目或给干预的方法,观察慢性环境刺激对中国树鼩生活行为、生理生化的影响。结果发现:与对照组(大饲养笼饲养)比,生活在小饲养笼的中国树鼩的体重明显减轻,血象和胸骨骨髓象各类细胞数均显著增加,雄性树鼩出现睾丸萎缩、阴茎外露下垂、性行为减退。干预组(给利血平)的中国树鼩应激性显著降低,外界环境刺激对生活行为、角斗、体重、血象和胸骨骨髓象各类细胞数、性器官及性行为影响较小。     

树鼩的动物福利措施探讨

树鼩在生物学特性、生理生化、新陈代谢和基因组等方面近似于人类,被广泛应用于生理学、病理学、病毒学、免疫学、药理学及遗传学等多个领域。迄今为止用于生物医学研究的树鼩大部分来自野生,实验树鼩尚无国家质量控制标准。为了保证树鼩引种、驯化、饲养、繁殖、质量控制及福利的规范化和科学化,提高树鼩繁殖率和成活率,本文从兽医公共卫生及实验动物科学的角度,对野生树鼩的捕捉、运输、检疫、饲养及繁育等方面的基本原则及技术操作和福利要求作一简述,为从事树鼩工作的有关人员及树鼩实验动物化研究提供参考。     

树鼩呼肠孤病毒的分离鉴定

致病性病毒严重危害树鼩(treeshrew,Tupaia)生命健康,但却鲜见有关树鼩自然感染病毒的报道。该研究采集6份因腹泻死亡的野生树鼩粪便,用Vero细胞进行病毒分离,72h后细胞发生病变,特征为颗粒增多、破碎、变圆固缩、拉网及脱落等;电镜观察显示该病毒为球形,双层衣壳,完整直径~75nm。纯化病毒经核酸PAGE电泳后呈现10个核酸节段,并为典型的3:3:4排列。哺乳动物呼肠孤病毒(mammalian orthoreovirus,MRV)L1基因保守区RT-PCR检测、序列分析及进化树构建结果表明,该病毒株属于MRV,且与来源于蝙蝠的呼肠孤病毒分离株(T3/Bat/Germany/342/08)同源性最高。MRV是人兽共患病病毒,该实验首次从树鼩体内成功分离到MRV,对今后研究制定实验树鼩病毒学控制标准具有指导意义,同时为有效预防该病毒在树鼩与人类之间传播提供了实验依据。     

树鼩CD4全长编码序列的克隆及分子特征分析

树鼩作为多种人类疾病研究模型的可能性已受到广泛关注,但尚缺乏研究其免疫功能的基本标志以及单克隆抗体。该实验首先以树鼩外周血总RNA为材料,通过RT-PCR扩增得到长度为1365bp的树鼩CD4全长编码序列,并确定了数据库中缺失的两个片段,进而通过ClustalW等软件对其序列和分子特征进行分析,发现树鼩CD4氨基酸序列胞外和胞内域保守性较好,且与人类和猴的亲缘关系较近。虽然树鼩和人CD4分子表面大部分区域均带正电荷,但与人CD4胞外域D1相比,树鼩CD4D1结构区域表面带负电荷较多,且多出两个N-糖基化位点。这些差异对抗体的结合可能存在影响。该研究为今后树鼩CD4单克隆抗体制备及功能研究奠定了基础。     

树鼩进化分类地位的分子证据

树鼩隶属攀鼩目,广泛分布于东南亚、南亚和中国南部等地区。由于其独特的特点,如体型小、脑-体重比例高、生殖周期短、寿命短和饲养成本低等,在生物医学研究中被认为是可望替代灵长类动物的新型实验动物。然而,关于树鼩与灵长类动物的亲缘关系一直存在争议。明确树鼩的分类地位是创建实验动物的重要研究基础。该文介绍了近年来关于树鼩分类地位探讨的分子证据。在现有的研究中,大部分核DNA序列研究,包括近期树鼩全基因组序列分析,都支持树鼩是灵长动物的近缘旁系群,然而绝大部分基于线粒体DNA序列的研究却显示树鼩与啮齿动物的亲缘关系更为接近。这样的分歧主要是由于线粒体序列和核基因数据的差异以及不同的算法导致。综合现有不同DNA数据的研究结果,作者认为树鼩作为灵长类的近亲这一结论应该成为共识。     

树鼩模型在人类病毒性疾病研究中的应用进展

由于树鼩在进化上接近于灵长类动物,在生理、生化及解剖学等生物学特性方面与人类有着相似之处,树鼩得到越来越多的关注,研究人员运用与其他动物相比具有多种优势的树鼩建立了一系列的疾病模型,如病毒类疾病、神经系统、肿瘤等,本文着重就树鼩在人类病毒疾病方面的研究进展进行概述。