当前位置:文档之家› C5a受体颉颃剂及其在动物疾病模型治疗中的研究进展

C5a受体颉颃剂及其在动物疾病模型治疗中的研究进展

C5a受体颉颃剂及其在动物疾病模型治疗中的研究进展

张泽英;刘东旭

【摘要】C5a受体是人和动物体内补体系统的重要组成部分,与C5a结合后介导了众多生物学效应,参与了许多疾病的发生、发展,并在多种病变中起重要作用,如器官缺血再灌注损伤、急性肺损伤、脓毒血症、类风湿性关节炎、肾小球肾炎等疾病.如何抑制C5a受体的生物活性,从而减轻炎症反应一直是免疫学研究的热点问题.文章着重介绍了C5a受体颉颃剂及其在动物疾病模型治疗中的研究进展.

【期刊名称】《中国畜牧兽医》

【年(卷),期】2014(041)002

【总页数】6页(P158-163)

【关键词】C5a;C5a受体;颉颃剂;补体;治疗

【作者】张泽英;刘东旭

【作者单位】武汉生物工程学院食品工程系,湖北武汉430015;湖北大学生命科学学院,湖北武汉430062;湖北大学生命科学学院,湖北武汉430062

【正文语种】中文

【中图分类】S852.4

补体是人与动物血清中正常存在的、与免疫有关的、具有酶活性的一组血清蛋白质或与膜结合的蛋白质。目前已知的补体是由30余种可溶性蛋白、膜结合性蛋白和补体受体组成的多分子系统,故称为补体系统。补体系统在某些激活物如免疫复合

物、某些病原体(落智荣等,2007)等作用下被激活产生许多具有生物活性的片段,如过敏毒素C3a、C4a、C5a。补体C5a是补体发生级联反应激活后补体C5

的裂解片段,是目前最强的过敏毒素,C5a的作用主要通过与C5a受体的结合来

实现。

1 C5a和C5a受体

C5a是一种由酶催化产生的糖蛋白,属于过敏毒素家族中的一员,是一个由74个氨基酸组成的多肽(相对分子质量约为11200),由C5a转化酶催化C5a链产生的。人C5a有4个α螺旋及3个链内二硫键,形成一个三元环,与小鼠、大鼠

C5a分别有60%和54%的氨基酸序列。C5a同源性是补体裂解片段中显示过敏毒素作用最强的介质,分别为C3a和C4a作用的20和2500倍。其具有趋化性因

子的作用,能吸引嗜中性粒细胞和单核细胞游走;能刺激组织中的肥大细胞和血液中的嗜酸性粒细胞,促使其释放组织胺和其他活性介质,导致组织坏死。

C5a可结合在1个信号G蛋白偶联的受体(C5aR/CD88)及1个无信号转导功能的G蛋白偶联受体上。C5aR(又称C5aR1、CD88)是G蛋白偶联受体(G protein coupled receptor,GPCR)大家族的成员,目前有关C5a受体基因在人类、大鼠、小鼠、犬、奶牛、猪及鱼类等生物中均有报道,且现已通过生物技术克隆出多种生物的C5a受体基因,该基因在人与大鼠、犬、家兔及豚鼠间的序列同

源性分别为70.5%、68.6%、79.5%和67%(Hezmee等,2012)。

早期在中性粒细胞和未成熟的树突状细胞上发现了1个新的7次跨膜受体,称为

C5a样受体(C5a like receptor,C5L2),但由于其不含G 蛋白,又称GPR77,属于C5a受体亚家族成员,在氨基酸序列上与CD88有35%同源性(宋蓉等,2007)。早期研究认为C5L2仅是一个诱饵受体,但近年来研究发现C5L2能与CD88相互作用,引起CD88的负调节,减少病变,另一方面,C5L2在体内、外均能引起HMGB1的释放,增加了脓毒血症的病变,说明C5L2也具有促炎作用

(Li等,2013)。

C5a受体在炎症和免疫反应过程中起重要作用。补体活化,导致大量C5a的产生,并诱导C5a受体在细胞上的异常表达,C5a-C5aR相互作用可调节炎症介质的表达、干扰凝血通路和诱导中性粒细胞功能障碍,最终导致器官功能损伤(朱世明,2010),引发疾病,如尿路感染(Li等,2012)、哮喘(Schmudde等,2012)、术后疼痛(Liang等,2012)、缺血再灌注损伤(Peng等,2010)及乳腺瘤(Hezmee等,2011)等病理发生过程。

2 小分子C5a受体颉颃剂及其在疾病治疗中的应用

1991年小分子C5a受体颉颃剂就已成为众多科学家研究的热点,这个研究甚至比有关C5a受体克隆的研究还早。C5a受体与C5a结合才能活化,从而发挥其一系列的生物学功能。C5a受体含G蛋白偶联受体的7次跨膜结构,与C5a相互作用有2个结合位点。第1个为识别位点,位于细胞外受体的N端,其与C5a的N

端及硫化中心结合;第2个活化位点,是由跨膜区域G蛋白偶联受体和C5a的C 端结合后组成,可介导一系列信号转导途径,其中主要的活化位点是C端的64—74位氨基酸残基。因此,C5a受体颉颃剂大都是模拟C5a活性C端氨基酸残基合成的肽段,其基本原理是以C5a活性C端的64—74位氨基酸残基某个修饰键或

是某一部分氨基酸序列作为研究对象,对其进行构效关系研究(王会会等,2010)。已报道的小分子C5a受体颉颃剂根据其结构大致可分为肽类和非肽类,而肽类又分为环肽类和非环肽类,其中研究最广泛的为环肽类颉颃剂。

2.1 环肽类C5a受体颉颃剂环肽PMX53(AcF-[OPdChaWR])(图1)是目前研究最广泛且最有效的C5a受体颉颃剂,结构式中环状氨基序列是由鸟氨酸残

基侧链上的氨基和精氨酸残基主链上的羧基构成的肽键连接(陈月等,2007)。PMX53由Peptech和Promics公司联合开发,其与人、大鼠、犬等生物体内的

C5a受体有较高的亲和性,而与山羊、猪、豚鼠、小鼠和家兔体内的C5a受体的

亲和力较弱(Woodruff等,2001)。PMX53在多项动物试验中具有良好的疗效,其半数抑制浓度(IC50)在毫摩尔级,能抑制C5a诱导的脱颗粒及C5a刺激的G 蛋白活化。Manthey等(2011)在小鼠动脉粥样硬化模型体内静脉注射PMX53(3mg/kg,每周注射3次),同时口服 PMX53 (1mg/(kg·d)),持续25周,减少了小鼠动脉粥样硬化的病灶面积。Arumugam等(2002,2004)分别

将PMX53应用于大鼠小肠缺血再灌注和大鼠肝缺血再灌注,在大鼠小肠或肝缺血前口服或静脉注射PMX53,均能显著减轻模型临床症状,减少模型中 TNF-α。Garrett等(2009)在小鼠脑出血模型中腹腔注射PMX53(1mg/kg),能减少

脑内积水,减少粒细胞浸润率,改善大脑功能。Woodruff等(2004)在大鼠后

肢缺血前10min或再灌注前10min静注PMX53(1mg/kg)或缺血前30min口服PMX53(10mg/kg)均能显著减少由缺血再灌注引起的肌酸激酶、乳酸脱氢酶、血清丙氨酸转氨酶与血清天门冬氨酸转氨酶之比、肌氨酸胺、尿素氮、髓过氧化物酶,减轻了组织损伤,提高了存活率。PMX53还可用于关节炎(Woodruff 等,2002)、脓毒血症(Huber-Lang等,2002)、中枢神经系统疾病(Woodruff等,2010)等疾病的治疗。由于PMX53可通过多种给药方式,包

括静脉注射、腹腔注射、口服、含片、肠道给药等,在体内均能快速代谢,主要通过肝脏消除,所以其在临床上应用较为方便。

研究者在探索对PMX53的苯丙氨酸残基修饰后的效果时发现了PMX205(HC-[OPd-ChaWR])(图2)(Qu等,2009)。Ager等(2008)在Tg2576小鼠阿尔茨海默病模型中通过饮水连续12周给予PMX205,饲喂PMX205组的小

鼠相对于未饲喂组的小鼠,纤维淀粉样蛋白减少了54%,总β淀粉样蛋白(Aβ)及活化的小胶质细胞分别减少了29%和49%,试验结果表明,在小鼠阿尔茨海默病模型中用PMX205封闭C5a受体可减轻病理症状,提高小鼠的认知能力。Woodruff等(2005)在炎症性肠病模型中的研究结果表明,PMX205比

PMX53具有更强的亲脂性和更高的代谢稳定性,且PMX205比PMX53更易通

过大脑屏障,进入大脑,因此其广泛的用于神经退行性疾病模型(Beck等,2010)。

2.2 非环肽类C5a受体颉颃剂 C089(NMePhe-Lys-Pro-dCha-Trp-dArg)(图3)是由默克公司研究出的第1个完整的C5a受体选择性颉颃剂,是一个由C5a

的C末端修饰而成的非环肽类抑制剂,C089对人C5a受体有强亲和力,且在

10μmol/L下无任何激动剂活性(Woodruff等,2011)。其颉颃C5a的机制是

在胞外接口附近的C5a受体跨膜区域与C5a的第2个结合位点(效应位点)结合。2006年德国Schnatbaum在对PMX53进行修饰时,发现了1个线性的肽类类

似物JPE1375(HOO-Phe-Orn-hle-Pff-Phe)(图4)。在体外试验中,

JPE1375 比PMX53具有更强的微粒体代谢稳定性和特异性,在对C5a诱导的小

鼠J774A.1细胞趋化作用的抑制试验中,JPE1375 (0.42 μmol/L)是 PMX53(7.1μmol/L)的17倍,在小鼠逆转被动阿尔图斯反应(RPAR)模型中,于造

模前15min静脉注射JPE1375(1mg/kg)能有效减少中性粒细胞的浸润(Schnatbaum等,2006)。JPE1375也成功用于小鼠肾纤维化模型和动脉粥样化模型(Boor等,2007;Shagdarsuren等,2010)。与环肽颉颃剂PMX53和PMX205相比,线性的C089和JPE1375口服活性差,因此其在临床上的应用受到限制。

2.3 非肽类C5a受体颉颃剂在过去20年间,很多医药公司都在致力于研究非肽类C5a受体颉颃剂,包括W-54011、NDT9520492、CP-447697、NDT9513727(图5~8)和 NGD2000-1(Qu等,2009)。W-54011(三菱制药公司)和NDT9520492(Neurogen公司)是具有口服作用效力的竞争性颉颃剂。Waters 等(2005)研究表明 W-54011对C5aR的口服IC50为2.2nmol/L。Peng等(2009)研究表明W-54011在小鼠体外试验中能有效的抑制C5a受体的活性,

有可能是小鼠脓毒血症研究中切实可行的工具。Neurogen公司已开发了几种有

效的具有口服活性的非肽类C5a受体颉颃剂,其报道的第1个C5a受体颉颃剂是NDT9520492,分子结构与W-54011相似。NDT9520492对灵长类动物和沙鼠有特异性,其能抑制[35S]GTPγS与人C5aR结合(Ki=15.2nmol/L)(Qu 等,2009)。NGD2000-1和NDT9513727也是Neurogen公司开发研究出的C5a

受体颉颃剂,其分子结构与NDT9520492相似,而NGD2000-1具体的分子结构尚未公布(Woodruff等,2011)。NDT9513727在不同细胞类型中均能抑制由C5a介导的免疫反应,包括钙调动、脱颗粒作用、氧化裂解作用、趋化作用及细

胞表面CD11b的表达,其IC50为1.1~9.2nmol/L,在沙鼠和猕猴体内试验中,NDT9513727能有效抑制由C5a诱导的嗜中性白血球减少症(Brodbeck等,2008)。CP-447697是辉瑞全球研发公司所筛选出的C5a受体颉颃剂,其对

C5aR的IC50为31 nmol/L,但其生物利用度较低,半衰期较短(Blagg等,2008)。这些颉颃剂由于生物利用度较低、半衰期较短等缺点限制了其在临床上

的应用。CCX168是最近报道的由ChemoCentryx制药公司发现的一个新型的

C5a受体的口服抑制剂。关于该化合物结构的文献鲜有报道,其可能是二氢吡啶

和哌啶化合物的替代物(Woodruff等,2011)。Xiao等(2010)研究结果表明其在抗中性粒细胞胞浆抗体(ANCA)疾病模型中有效。

图1 PMX53的分子结构

图2 PMX205的分子结构

图3 C089的分子结构

图4 JPE1375的分子结构

图5 W-54011的分子结构

图6 NDT9520492的分子结构

图7 CP-447697的分子结构

图8 NDT9513727的分子结构

3 大分子C5a受体颉颃剂及在疾病治疗中的应用

3.1 来自于C5a分子修饰和突变 1998年诺华公司报道了2种大分子的人C5a受体颉颃剂,CGS 27913和CGS 32359。这2种颉颃剂同样是由C5a C末端修饰而来,CGS 27913是单体,而 CGS 32359是二聚体。Riley等(2000)研究结果表明这2种颉颃剂能减少猪外科冠状动脉闭塞引起的梗死面积。A8δ71~73是由C5a衍生而来的C5a受体颉颃剂,是jun/fos-A8(由C5a的C-末端随机突变筛选而来)的一种突变型,是一部分jun/fos和第71—73位氨基酸残基缺失后的一种突变体(Woodruff等,2011)。由于CGS 27913、CGS 32359和

A8δ71~73分子质量较大,一般要静脉给药,且消除速率快,半衰期短,故限制了其治疗效用。

3.2 细菌性来源的抑制性蛋白一些细菌性来源的抑制性蛋白也具有抑制C5a受体活性的作用,目前发现细菌来源的抑制性蛋白主要有金黄色葡萄球菌趋化抑制蛋白(CHIPS),其是由金黄色葡萄球菌分泌,由121个氨基酸残基组成。其可通过结合到胞外C5a的N末端抑制由C5a活化的C5a受体。在小鼠腹膜炎模型中,CHIPS可抑制C5a对中性粒细胞的趋化效应。由于CHIPS分子量大,有潜在的免疫原性,特异性低,从而限制了其临床应用。最近研究发现CHIPS蛋白修饰物同样具有抑制C5a受体活性的作用。van der Pals等(2010)发现只有113个氨基酸残基的CHIPS突变重组体(被命名为ADC-1004)能与C5a受体特异性结合,能有效的抑制猪心肌梗死。Bunschoten等(2011)研究发现只有50个氨基酸残基的CHIPS类似物(被命名为CHOPS)同样能颉颃C5a受体活性。

4 小结

C5a受体在疾病炎症过程中起重要作用,因此针对C5a受体的化合物将成为补体治疗发展及制药公司主要开发的补体靶向物。小分子的环肽类颉颃剂,尤其是以

C5a分子修饰而成的小分子环肽,因其颉颃效果好,且具有良好的口服活性,将成为兽医治疗中C5a受体颉颃剂的研究热点。关于C5a受体颉颃剂的研究现在还主要停留在啮齿动物疾病模型的研究,在兽医临床上的应用还有待进一步研究。如果这些研究能成功,C5a受体颉颃剂将成为兽医治疗中诸如外科手术中所能预见的缺血再灌注损伤等并发症治疗的工具,且具有口服活性的颉颃剂将在临床上得到更广泛的应用。

参考文献

1 王会会,陈国江,黎燕,等.补体C5a、C5a受体及其拮抗剂的研究进展[J].国际药学研究杂志,2010,37(3):181~186.

2 朱世明.C5a受体介导血管渗透性的机制[D].武汉:湖北大学,2010.

3 宋蓉,陈月,吕凤林,等.C5L2不再是孤儿受体——进展与展望[J].免疫学杂志,2007,23(2):229~232.

4 陈月,吕凤林.补体C5a新型抑制剂研究进展[J].中国免疫学杂志,2007,23(2):180~184.

5 落智荣,帖菊霞,曹文斌,等.念珠菌型小鼠乳房炎组织损伤程度与C3c补体激活水平相关性的研究[J].中国畜牧兽医,2007,34(1):92~95.

6 Ager R,Fonseca M,Chu S,et al.Decreases in Alzheimer's disease like pathology associated with C5aR inhibition correlate with improved performance in a passive avoidance task[J].Molecular Immunology,2008,45(16):4109.

7 Arumugam T V,Shiels I A,Woodruff T M,et al.Protective effect of a new C5areceptor antagonist against ischemia-reperfusion injury in the rat small intestine[J].Surgical Research,2002,103(2):260~267.

8 Arumugam T V,Woodruff T M,Shelli Z,et al.Protective effect of a

human C5areceptor antagonist against hepatic ischaemia-reperfusion injury in rats[J].Hepatology,2004,40(6):934~941.

9 BeckK D,Nguyen H X,Galvan M D,et al.Quantitative analysis of cellular inflammation after traumatic spinal cord injury:Evidence for amultiphasic inflammatory response in the acute to chronic environment [J].Brain,2010,133(2):433~447.

10 Blagg J,Mowbray C,Pryde D C,et al.Small,non-peptide C5a receptor antagonists:Part 1[J].Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters,2008,18(20):5601~5604.

11 Boor P,Konieczny A,Villa L,et https://www.doczj.com/doc/7719335416.html,plement C5mediates experimental tubulointerstitial fibrosis[J].American Society of Nephrology,2007,18(5):1508~1515.

12 Brodbeck R M,Cortright D N,Kieltyka A P,et al.Identification and characterization of NDT 9513727[N,N-bis(1,3-benzodioxol-5-ylmethyl)-1-butyl-2,4-diphenyl-1H-imidazole-5-methanamine],a novel,orally bioavailable C5areceptor inverse agonist[J].Pharmacology and Experimental Therapeutics,2008,327(3):898~909.

13 Bunschoten A,Ippel J H,Kruijtzer J A,et al.A peptide mimic of the chemotaxis inhibitory protein of Staphylococcus aureus:Towards the development of novel anti-inflammatory compounds[J].Amino Acids,2011,40(2):731~740.

14 Garrett M C,Otten M L,Starke R M,et al.Synergistic neuroprotective effects of C3aand C5areceptor blockade following intracerebral hemorrhage[J].Brain Research,2009,1298:171~177.

15 Hezmee M N,Kyaw-Tanner M,Lee J Y,et al.Increased expression of

C5areceptor (CD88)mRNA in canine mammary tumors[J].Veterinary Immunology and Immunopathology,2011,139(1):50~56.

16 Hezmee M N,Shiels I A,Rolfe B E,et https://www.doczj.com/doc/7719335416.html,plement C5a:Impact on the field of veterinary medicine[J].Veterinary,2012,192(3):264~271.

17 Huber-Lang M S,Riedeman N C,Sarma J V,et al.Protection of innate immunity by C5aR antagonist in septic mice[J].FASEB,2002,16(12):1567~1574.

18 Li K,Choudhry N,Peng Q,et al.C5a-C5aR interaction promotes kidney infection through acting on both renal and circulating cells

[J].Immunobiology,2012,217(11):1145.

19 Li R,Coulthard L G,Wu M C.C5L2:A controversial receptor of complement anaphylatoxin,C5a[J].FASEB,2013,27(3):855~864. 20 Liang D Y,Li X Q,Shi X Y,et al.The complement component

C5areceptor mediates pain and inflammation in a postsurgical pain model [J].Pain,2012,153(2):366~372.

21 Manthey H D,Thomas A C,Shiels I A,et https://www.doczj.com/doc/7719335416.html,plement C5a inhibition reduces atherosclerosis in ApoE-/-mice[J].FASEB Journal,2011,25(7):2447~2455.

22 Peng Q,Li K,Wang N,et al.Dendritic cell function in allostimulation

is modulated by C5aR signaling[J].Immunology,2009,183(10):6058~6068.

23 Peng Q,Xing G,Li K,et al.Double deficiency of C5aR/C3aR

significantly prevents mice from renal ischemia/reperfusion injury [J].Molecular Immunology,2010,47(13):2235.

24 Qu H C,Ricklin D,Lambris J D.Recent developments in low molecular weight complement inhibitors[J].Molecular Immunology,2009,47(2~3):185~195.

25 Riley R D,Sato H,Zhao Z Q,et al.Recombinant human complement C5areceptor antagonist reduces infarct size after surgical revascularization [J].Thoracic and Cardiovascular Surgery,2000,120(2):350~358.

26 Schmudde I,Laumonnier Y,Ströver H A,et al.C5areceptor signalling in dendritic cells regulates the development of maladaptive Th2and

Th17immune responses in experimental allergic asthma

[J].Immunobiology,2012,217(11):1145.

27 Schnatbaum K,Locardi E,Scharn D.Peptidomimetic C5areceptor antagonists with hydrophobic substitutions at the C-terminus:Increased receptor specificity and in vivo activity[J].Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters,2006,16 (19):5088~5092.

28 Shagdarsuren E,Bidzhekov K,Mause S F,et al.C5areceptor targeting in neointima formation after arterial injury in atherosclerosis-prone mice [J].Circulation,2010,122 (10):1026~1036.

29 van der Pals J,Koul S,Andersson P,et al.Treatment with the

C5areceptor antagonist ADC-1004reduces myocardial infarction in a porcine ischemia-reperfusion model[J].BMC Cardiovascular Disorders,2010,10:45.

30 Waters S M,Brodbeck R M,Steflik J,et al.Molecular characterization

of the gerbil C5areceptor and identification of a transmembrane domain V amino acid that is crucial for small molecule antagonist interaction [J].Biological Chemistry,2005,280(12):40617~40623.

31 Woodruff T M,Strachan A J,Sanderson S D,et al.Species dependence for binding of small molecule agonist and antagonists to the C5areceptor on polymorphonuclear leukocytes[J].Inflammation,2001,25(3):171~177.

32 Woodruff T M,Strachan A J,Dryburgh N,et al.Antiarthritic activity of an orally active C5areceptor antagonist against antigen-induced monarticular arthritis in the rat[J].Arthritis and Rheumatism,2002,46(9):2476~2485.

33 Woodruff T M,Arumugam T V,Shiels I A.Protective effects of a potent C5areceptor antagonist on experimental acute lmb ischemia-reperfusion in rats[J].Surgical Research,2004,116(1):81~90.

34 Woodruff T M,Pollitt S,Proctor L M,et al.Increased potency of a novel complement factor 5areceptor antagonist in a rat model of inflammatory bowel disease[J].Pharmacology and Experiment Therapeutics,2005,314(2):811~817.

35 Woodruff T M,Ager R R,Tenner A J,et al.The role of the complement system and the activation fragment C5ain the central nervous system[J].Neuromolecular Medicine,2010,12(2):179~192.

36 Woodruff T M,Nandakumar K S,Tedesco F.Inhibiting the C5-

C5areceptor axis[J].Molecular Immunology,2011,48(14):1631~1642.

37 Xiao H,Jennette J C,Dairaghi D,et al.Robust efficacy of C5aR antagonist CCX168in a mouse model of ANCA glomerulonephritis [J].American Society of Nephrology,2010,21:40.

抗巴贝斯虫药物的研究进展

抗巴贝斯虫药物的研究进展 王婧;周绪正;李冰;魏晓娟;范颖;刘翠翠;张继瑜 【摘要】巴贝斯虫病广泛存在于热带和亚热带国家,给畜牧业造成严重的经济损失,目前对于巴贝斯虫病的治疗尚无特效药,作者就近年来治疗巴贝斯虫病的药物研究现状进行综述.常用的较为有效的药物咪唑苯脲对肝功能具有损伤作用,阿托伐醌和阿奇霉素联用可造成寄生虫细胞色素b基因突变,且复发感染和寄生虫对药物产生耐药性较为严重.对于抗巴贝斯虫的化合物开发主要集中在噻唑和咪唑等杂环化合物及其衍生物等.利用分子生物学的方法寻找寄生虫中适当的靶基因并进行其颉颃剂的研究取得了一定的效果,另外还有一些试验结果显示部分传统药物对于抗巴贝斯虫有效.%Babesiosis were exsiting in the tropical and subtropical country generally, and often resulted in great ecomomic losses in the livestock industry worldwide, and there was no sepcial drugs for this disease at present. This reviewed fouced on the progress on anti-babesiosis drugs in recent years. The effect drug imidocarb had deleterious effect on the liver function. The parasties genes had to be influenced by various mutations after treatment with atovaquone and azithromycin combination, particularly the cytochrome b gene, furthermore, the relapses after treatment by some anti-babesiosis drugs and the presence of drug resistant were still very serious. To develop compounds of anti-babesia had been focus on the heterocyclic compounds and their deribatives, such as thiazole and imidazole etc. To find the appropriate target genes in the parasite and its antagonist using molecular biology methods had achieved

常见新生儿疾病动物模型的特点与比较

常见新生儿疾病动物模型的特点与比较 荣箫周伟 近年来,随着产科和新生儿重症监护治疗技术的发展,我国早产儿、低出生体重儿、多胎儿的出生率有明显增高趋势,新生儿疾病一直是儿科疾病中研究的热点。建立合适的动物模型是研究新生儿疾病的关键,可以避免在人身上进行实验所带来的风险,本文就目前常见新生儿疾病的各种动物模型的特点作一综合介绍和比较。 一、实验动物的选择: 迄今为止,用于建立新生儿疾病动物模型和进行各种相关研究的动物主要包括大鼠、小鼠、豚鼠、新西兰白兔、绵羊、狗、猪和灵长类动物。大鼠、小鼠、豚鼠、绵羊和新西兰白兔是常规的实验动物,其中啮齿类动物由于其遗传背景清晰,容易获得,操作简单,重复性好,价格经济,使用最为广泛,可用于发病机制、药理学及神经行为学等的研究。实验动物的选择通常以实验目的和动物各自的特点来决定。若实验中需要每天抽取子代血液作为标本,就应选择体形大一些的动物如绵羊,以使用留置导管,为实验提供方便;若进行以形态学和分子生物学检测技术为基础的实验,则适宜选择体形较小的动物;当需要设窝内对照时,新西兰白兔则是最佳的考虑对象,因为子兔在孕兔子宫内有着各自的羊膜腔;选用灵长类动物如恒河猴或猕猴作研究对象的价值在于:此类动物有与人类极其相似的生物学特性和解剖结构;猪的解剖和生理学与人类较为相似,也成为近年的研究热点。 此外,为确保实验结果的准确性和可重复性,应尽量选用与研究内容相匹配的经遗传学、微生物学、环境及营养控制的标准化实验动物,才能排除微生物的干扰和潜在疾病对实验结构的影响,排除遗传污染造成的个体差异。 二、常见的新生儿疾病动物模型 (一)胎儿生长受限(fetal growth restriction , FGR)模型 1.子宫血管结扎法:早期的做法是于孕晚期完全结扎妊娠动物的双侧子宫动脉以减少胎儿营养素和氧的供给[1],但这种做法在短时间内完全阻断了子宫动脉的血流,死胎率高,建模成功率相对较低。目前常用的做法是部分结扎子宫动脉[2]或部分结扎子宫动脉和子宫静脉[3]。部分阻断法建立的FGR 动物模型具有与人类FGR 更为类似的病理生理学特点,并且克服了上述死胎率高、发病率低等缺点。但其操作有一定难度,尤其是部分血管结扎,扎的过紧死胎率太高,扎的过松FGR发生率太低。另外,此法是在孕晚期施加干预,也就无法观察孕早、中期营养供应异常对子代生长发育的影响。 2.营养干预法:低蛋白饮食和低能量饮食是建立FGR动物模型的常用方法,以采用低蛋白饮食法居多。低蛋白饮食组孕鼠孕期饲以含5%~8%蛋白的食物,对照组饲以含20%~25%蛋白的食物[4-6]。低能量饮食是指营养成分一致而实验组动物摄入食物总量低于对照组,中度者摄入对照组50%的量,而重度者摄入30%

C5a受体颉颃剂及其在动物疾病模型治疗中的研究进展

C5a受体颉颃剂及其在动物疾病模型治疗中的研究进展 张泽英;刘东旭 【摘要】C5a受体是人和动物体内补体系统的重要组成部分,与C5a结合后介导了众多生物学效应,参与了许多疾病的发生、发展,并在多种病变中起重要作用,如器官缺血再灌注损伤、急性肺损伤、脓毒血症、类风湿性关节炎、肾小球肾炎等疾病.如何抑制C5a受体的生物活性,从而减轻炎症反应一直是免疫学研究的热点问题.文章着重介绍了C5a受体颉颃剂及其在动物疾病模型治疗中的研究进展. 【期刊名称】《中国畜牧兽医》 【年(卷),期】2014(041)002 【总页数】6页(P158-163) 【关键词】C5a;C5a受体;颉颃剂;补体;治疗 【作者】张泽英;刘东旭 【作者单位】武汉生物工程学院食品工程系,湖北武汉430015;湖北大学生命科学学院,湖北武汉430062;湖北大学生命科学学院,湖北武汉430062 【正文语种】中文 【中图分类】S852.4 补体是人与动物血清中正常存在的、与免疫有关的、具有酶活性的一组血清蛋白质或与膜结合的蛋白质。目前已知的补体是由30余种可溶性蛋白、膜结合性蛋白和补体受体组成的多分子系统,故称为补体系统。补体系统在某些激活物如免疫复合

物、某些病原体(落智荣等,2007)等作用下被激活产生许多具有生物活性的片段,如过敏毒素C3a、C4a、C5a。补体C5a是补体发生级联反应激活后补体C5 的裂解片段,是目前最强的过敏毒素,C5a的作用主要通过与C5a受体的结合来 实现。 1 C5a和C5a受体 C5a是一种由酶催化产生的糖蛋白,属于过敏毒素家族中的一员,是一个由74个氨基酸组成的多肽(相对分子质量约为11200),由C5a转化酶催化C5a链产生的。人C5a有4个α螺旋及3个链内二硫键,形成一个三元环,与小鼠、大鼠 C5a分别有60%和54%的氨基酸序列。C5a同源性是补体裂解片段中显示过敏毒素作用最强的介质,分别为C3a和C4a作用的20和2500倍。其具有趋化性因 子的作用,能吸引嗜中性粒细胞和单核细胞游走;能刺激组织中的肥大细胞和血液中的嗜酸性粒细胞,促使其释放组织胺和其他活性介质,导致组织坏死。 C5a可结合在1个信号G蛋白偶联的受体(C5aR/CD88)及1个无信号转导功能的G蛋白偶联受体上。C5aR(又称C5aR1、CD88)是G蛋白偶联受体(G protein coupled receptor,GPCR)大家族的成员,目前有关C5a受体基因在人类、大鼠、小鼠、犬、奶牛、猪及鱼类等生物中均有报道,且现已通过生物技术克隆出多种生物的C5a受体基因,该基因在人与大鼠、犬、家兔及豚鼠间的序列同 源性分别为70.5%、68.6%、79.5%和67%(Hezmee等,2012)。 早期在中性粒细胞和未成熟的树突状细胞上发现了1个新的7次跨膜受体,称为 C5a样受体(C5a like receptor,C5L2),但由于其不含G 蛋白,又称GPR77,属于C5a受体亚家族成员,在氨基酸序列上与CD88有35%同源性(宋蓉等,2007)。早期研究认为C5L2仅是一个诱饵受体,但近年来研究发现C5L2能与CD88相互作用,引起CD88的负调节,减少病变,另一方面,C5L2在体内、外均能引起HMGB1的释放,增加了脓毒血症的病变,说明C5L2也具有促炎作用

Science作为全球范围内主要的科技和医学出版商之一

Bentham Science Bentham Science作为全球范围内主要的科技和医学出版商之一,出版近百种电子和纸本期刊、200多种免费在线开放期刊以及相关的纸本/电子系列丛书,为从事药物学、生物医学及医学研究的人员提供最新的信息。现在开通试用的期刊有79种。 1. Anti Cancer Agents in Medicinal Chemistry(ISSN:1871-5206)《医药化学中抗癌药剂》涵盖与药物化学及开发抗 癌药物合理药物设计有关的最新和最重要的进展。每期包括一系列由本领域权威撰写的深入全面的前沿性综述,涉及与抗癌药物的药物化学有关的各个当今课题。 2. Anti Infective Agents in Medicinal Chemistry(ISSN:1568-0126)涵盖与药物化学及开发新抗感染药物的合理药物设 计有关的最新和最重要的进展,涉及与抗感染药物化学有关的各个当前课题。 3. Anti Inflammatory & Anti allergy Agents in Medicinal Chemistry(ISSN:1871-5230)《医药化学中的抗炎与抗过敏 药剂》介绍抗炎和抗过敏药物研制方面的最新进展。 4. Cardiovascular & Hematological Disorders- Drug Targets(ISSN:1871-529X)《心血管和血液系统疾病-药物靶体》 涵盖与心血管和血液系统疾病有关的最新分子靶体,如疾病特异性蛋白、受体、酶和基因等的最新和最重要的进展。 5. Cardiovascular and Hematological Agents in Medicinal Chemistry(ISSN:1871-5257)《医药化学中的心血管和血 液药剂》涵盖与药物化学及开发治疗心血管和血液系统疾病新药合理药物设计有关的最新和最重要的进展。 6. Central Nervous System Agents in Medicinal Chemistry(ISSN:1871-5249)《医药化学中的中枢神经系统药剂》介 绍中枢神经系统药剂研究方面的最新进展,发表医药化学领域中枢神经系统最新研究课题的评论。 7. CNS & Neurological Disorders- Drug Targets(ISSN:1871-5273)《中枢神经系统与神经紊乱药靶》刊载医药化学、 药理学、分子生物学、基因学、生物化学以及与神经和中枢神经系统紊乱有关的分子药靶最新评论。 8. Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening(ISSN:1386-2073)发表组合化学和/或高通量药物筛选学 科的原创性研究论文和综述,涵盖了这两个学科的多个方面。前者如小分子、多肽、核酸及嗜菌体展示库;后者如实际筛选和虚拟筛选等。在应用化学领域排名第4位,2006年影响因子:2.55 9. Current Alzheimer Research(ISSN:1567-2050)《当今的老年痴呆症研究》发表老年痴呆症研究领域的同行评议 的综述和研究论文。这本交叉学科性期刊,有助于我们对老年痴呆症的神经生物学、遗传学、病因学及治疗策略的深入认识。 10. Current Analytical Chemistry(ISSN:1573-4110)《当代分析化学》发表由本领域专家撰写的有关分析化学最新进 展的权威综述。对本领域的各个方面,包括分析方法学以及基础和应用方面的技术和仪器等均有体现。2006年影响因子:1.5 11. Current Bioactive Compounds(ISSN:1573-4072)《生物活性化合物的最新进展》旨在向研究人员提供生物学活性 成分研究方面的最新进展。本刊将提供经研究人员开发和设计,并已在权威刊物发表的化合物的结构、生物学活性及来源的信息。 12. Current Bioinformatics(ISSN:1574-8936)《当代生物信息学》旨在发表生物信息学方面最新的令人瞩目的进展, 重点刊载计算机分子/结构生物学方面进展的综述,包括的范围有生物医学及基因组学的计算、计量蛋白组学和系统生物学及代谢途径工程学等等。 13. Current Cancer Drug Targets(ISSN:1568-0096)刊载医药化学、药理学、分子生物学、基因学以及与癌症有关的 分子药靶最新评论。在肿瘤学127种刊物中排名第17位,2006年影响因子:5.68 14. Current Cancer Therapy Reviews(ISSN:1573-3947)《当代癌症治疗评论》发表临床肿瘤学、癌症治疗、药理学 最新进展的前沿性述评。本刊旨在发表该领域内临床研究最优秀的综述。 15. Current Cardiology Reviews (ISSN:1573-403X)《当代心脏病学评论》发表心血管疾病诊断治疗方面最新进展的 前沿性综述,涵盖所有的相关领域,包括心律失常、充血性心力衰竭、心肌病、先天性心脏病、药物、方法学、心脏起搏及心脏病预防学。 16. Current Chemical Biology(ISSN:1872-3136)《当代化学生物学》主要出版化学生物学界面的大型新进展的短评, 涵盖了化学合成、化学生物学界面科学和生物系统的化学机制等领域。

积雪草的化学成分与药理作用研究进展

【关键词】积雪草化学成分药理作用 积雪草Centella asiatica (L. ) Urb又称崩大碗、落得打、连钱草、半边钱等,为伞形科积雪草属植物,广泛分布于长江流域以南各地, 是广东民间地区常用中草药,我国医学上用积雪草外用及内服治病已有两千多年历史。积雪草性寒、味苦、辛,具有清热利湿、活血止血、解毒消肿之功效。全草主含三萜类,多炔烯烃类,挥发油类等成分。临床多用于湿热黄疸、痈肿疮毒、跌打损伤、传染性肝炎、皮肤病、流行性脑脊髓膜炎等。总之,积雪草具有多种重要生物活性,是个值得开发利用的药用植物资源。本文对其化学成分和药理作用研究进展进行综述,为更好地研究和利用资源提供基础资料。 1 化学成分 1.1 三萜类积雪草全草主要含大量的三萜皂苷类成分,如:积雪草苷(asiaticoside)、羟基积雪草苷(madecassoside)、玻热模苷(brahmoside)、玻热米苷(brahminoside)、参枯尼苷(thankuniside )、异参枯尼苷(isothankunside )和斯理兰卡积雪草苷(centelloside)[1],积雪草二糖苷(asiaticodiglycoside)[2]等,均为五环三萜皂苷,最近报道发现新的三萜类成分,积雪草皂苷B(centellasaponin B),积雪草皂苷C(centellasaponin C, ),积雪草皂苷D(centellasaponin D)。积雪草中还有多种游离的三萜酸:积雪草酸(asiatic acid)、羟基积雪草酸(brahmic acid or madecassic acid)、异参枯尼酸(isothankunic acid)和Ternomilic acid [1],马达积雪草酸(madasiatic acid),centic acid,Centoic acid, cenellic acid,indocentic acid [2],6-羟基积雪草酸(6-β-O-Hhydroxyasiatic acid)[3]等。 1.2 多炔烯烃类积雪草中还含有多炔烯烃类成分, 如:C16H21O2,C19H27O4, C19H27O3,C15H20O2[2],C19H28O2,C17H24O3和11-oxoheneicosanyl-cyclohexane 和dotriacont-8-en-1-oic acid,3-isoocladecanyl-4-hydroxy-a-pyrone[4],3-o- [a-L-arabinopyranosyl]-2a,3a,6a,23a-tetrhydroxyurs-12-ene-28-oic acid[2]等。 1.3 挥发油类秦路平等[5]应用GC-MS分析,从积雪草中鉴定了45 个长链的挥发油类成分。其中含量较高的有石竹烯(caryophyllene) ,法尼烯(farnesol),榄香烯(elemene), 长叶烯(longifolene) 等。 1.4 其他成分除上述化学成分外积雪草中还含有其他成分,Srivastava R[6]在积雪草提取物中分离得到Stigmasterol,Stigmasterone 和Stigmasteroi-B-glucopyranoside。。Holeman 等[7]从积雪草中分离得到了倍半萜类成分。何明芳等[8]在积雪草中分离得到了胡萝卜苷(daucosterol) 、香草酸(vanfllic acid) 。另外在积雪草中还发现含有内消旋肌醇、积雪草糖、胡萝卜烃类、叶绿素、山萘酚、β-谷甾醇、谷氨酸、天冬氨酸、维生素B1 、生物碱以及鞣质等成分。 2 药理作用 2.1 抗抑郁的作用陈瑶等[9]

生命科学中的疾病模型研究进展

生命科学中的疾病模型研究进展近年来,随着科学技术的不断进步,生命科学领域的疾病模型研究取得了突破性的进展。疾病模型是一种能够模拟和研究人类疾病发生机制的工具,对于深入理解疾病的本质以及开发新的治疗策略具有重要意义。本文将围绕生命科学中的疾病模型研究进展展开探讨,并阐述其在临床应用和药物开发中的作用。 1. 体细胞重编程模型 体细胞重编程是一种通过逆转成体细胞状态来生成诱导多能性干细胞(iPSC)的方法。这种疾病模型可以从患者体细胞中获取iPSC,然后分化成需要研究的特定细胞类型,如心脏肌细胞或神经细胞。这样一来,科学家们就能够研究特定疾病发生的机制,并探索可能的治疗方法。典型的例子是使用iPSC模型研究遗传性疾病,如囊性纤维化和亨廷顿舞蹈病。 2. 动物模型 动物模型在生命科学中广泛应用于疾病的研究,特别是癌症和神经学相关的疾病。小鼠是最常用的动物模型之一,其基因组与人类相似度较高,并且具有许多相似的生理学和解剖学特征。通过改变小鼠基因组中的特定基因或引入人类疾病相关的基因突变,科学家们能够模拟和研究人类疾病的发生和发展过程。此外,一些大型动物模型,如猕猴和猪,也被用于研究特定疾病的机制和治疗方法。 3. 人工器官和器官芯片

人工器官和器官芯片是一种新兴的疾病模型,它们通过在体外培养 温度控制、氧气饱和度和细胞生长因子等条件下培养人类组织和器官,以模拟生物体内的环境和功能。这些模型可用于研究器官发育、器官 功能和疾病发生的机制。由于可控的实验条件和基于人类组织的配置,人工器官和器官芯片模型能够提供更准确和可预测的疾病模拟。 4. 计算机模拟 计算机模拟是一种基于数学模型和计算机算法的疾病模拟方法。通 过建立数学模型来描述疾病的发展过程,并使用计算机算法模拟模型 在不同条件下的响应,科学家们能够预测疾病的发展轨迹以及不同治 疗方法的疗效。计算机模拟在疾病研究中的应用非常广泛,包括癌症 治疗、药物研发和流行病传播预测等。 总结起来,生命科学中的疾病模型研究不断取得进展,为我们深入 了解疾病发生机制和发展提供了有力的工具。这些模型在临床应用和 药物开发中发挥着重要的作用,为减轻人们的痛苦和推动医学进步做 出了巨大贡献。随着相关技术的不断发展,相信疾病模型的研究将会 越来越重要,为人类健康带来更多的突破。

最新 肝癌转基因小鼠模型研究进展-精品

肝癌转基因小鼠模型研究进展 HBV感染动物模型的发展对理解病毒复制、疾病发病机理,尤其是对鉴定HBV感染治疗的候选药物是很重要的。下面是小编搜集整理的相关内容的论文,欢迎大家阅读参考。 摘要:肝细胞癌是全球范围内的恶性肿瘤,由于其进展迅速、易于复发转移,早期诊断和有效治疗一直是临床难题,对于肝癌的发病机制也亟待进一步阐明。利用基因工程手段构建的肝癌转基因小鼠模型,为肝癌发病机制研究和药物筛选提供了宝贵的研究材料。结合经典研究与近年进展,对常用肝癌转基因小鼠模型的构建方法、模型特点、特别是应用研究状况进行了分类介绍,并展望了未来发展的方向。 关键词:肝细胞癌;转基因;小鼠模型 引言: 1.肝细胞癌(Hepatocellularcarcinoma,HCC)是一种致死率很高的恶性肿瘤,2012年全球范围内发病率位居肿瘤第五位,死亡率高居肿瘤第二位[1]。严峻的临床诊治形势对HCC发生及转移机制研究提出迫切需求,HCC相关机制的深入阐释对HCC早期诊断、药靶研发及治疗预后具有重要意义。但HCC致病因素多,病程复杂,涉及通路广,因此研究难度较大,其发生发展机制目前尚不完全清楚。 2.动物模型作为重要的研究手段,在HCC发生发展机制研究中发挥了不可或缺的作用。化学诱导、原位异位移植及转基因等方法在目前HCC动物模型构建中较为常用。转基因动物模型与其他常用HCC动物模型相比,在研究特殊基因在HCC发生过程中的作用或不同基因间的相互作用,以及与肝脏特异性致癌物之间的关系中具有独特优势,迅速成为新的研究热点。本文将对近年来常用的HCC转基因小鼠模型进行分类介绍,并对其在HCC相关机制研究及药物筛选中的应用进行综述,旨为相关领域研究者提供参考。 一、HCC转基因动物模型概况 转基因动物模型是通过基因工程方法导入或敲除动物体内特定基因,从而影响动物性状表达并产生稳定遗传修饰的动物模型。1982年,Gordon等[2]首次利用显微注射法成功构建转基因小鼠,此后转基因动物模型得到快速发展和广泛应用。HCC转基因模型的实验动物多为CD1、C57BL/6×CBA/J、 C57BL/6×DBA2等品系的小鼠。HCC转基因小鼠主要通过重组基因敲入(Knock-in)或目的基因敲除(Knock-out)构建,利用显微注射法将重组基因导入受精卵是构建转基因小鼠的经典方法。另外,通过逆转录病毒介导等方式对小鼠胚胎干细胞进行基因靶向修饰也较常用。外源重组基因构建时通常包含肝脏特异性蛋白启动子元件,可在肝脏进行组织特异性表达。白蛋白(Albumin)启动子是最常用的启动子。此外,α-1-抗胰蛋白酶(α-1-antitrypsin,AAT)、金属硫蛋

常见自身免疫疾病及动物模型概述

常见自身免疫疾病及动物模型概述 自身免疫性疾病〔Autoimmune disease,AID〕,指机体对自身抗原发生免疫反响而导致自身组织损害所引起之疾病,通常病程长、顽固且难以根治,对于患者生活质量有较大影响,严见之AID包括银屑病、类风湿性关节炎、多发性硬化症、系统性红斑狼疮、炎症性肠病、I型糖尿病等. 经典之AID包括器官特异性和器官非特异性自身抗体贰大类导致机体免疫调节功能之紊乱,免疫系统无法区别自身细胞和组织,或识别自身或非己之免疫耐受机制被破坏而引起.AID确实切发病机制尚不明确,可能和多种因素有关,如免疫耐受之丧失、免疫反响调节异常,或由于遗传因素或病毒诱发. 作为医药工业界研发热点,抗AID药物之临床前研发阶段需要借助实验动物模型评价候选化合物之优劣,对于临床阶段之疗效进行预测,并对于药物调控疾病之潜在机理进行说明.本文对于常见之AID及其较广泛使用之动物疾病模型进行简要介绍. 银屑病及银屑病相关动物模型 银屑病〔Psoriasis〕, 俗称"牛皮癣〞,就是最为常见之慢性AID,常发于青壮年人群,在世界范围内发病率约1-3%.银屑病发病顽固且持续,最显著特征为皮肤外表红肿及白色鳞屑之覆盖,其病因尚不明确,目前以为就是遗传和环境因素共同作用导致,如感染、压力、肥胖、吸烟等因素都可能对于疾病产生诱发临床上尚无根治银屑病之特效药物,故治疗银屑病主要以控制病症为主,如外用维生素D3类似物、糖皮质激素和维A酸,系统性使用糖皮质激素、甲氨蝶呤,以及免疫抑制剂如环孢素A药之开展,多种抗体类药物也对于银屑病具有较好疗效. 科学研究中银屑病之实验动物模型主要分为自发形成、基因工程改造、病灶原位移植和直接诱发肆类,受限于模型建立难度和本钱,直接诱发类模型使用最为广泛,以下介绍两种基于小鼠之银屑病直接诱发模型. 〔壹〕咪喹莫特诱导小鼠银屑病皮损模型

实验报告动物模型建立与疾病研究

实验报告动物模型建立与疾病研究实验报告 一、引言 动物模型的建立在疾病研究中具有重要的意义。通过模拟疾病特征 和临床表现,动物模型可以帮助科研人员更好地理解疾病的发生机制,寻找潜在的治疗方法,并评估新药物的疗效与安全性。本实验报告将 介绍动物模型的建立与疾病研究,并分析其在生物医学领域的应用前景。 二、动物模型的选择与建立 1. 模型选择 在动物模型的建立过程中,首先需要选择适宜的动物作为研究对象。通常选择的动物是与人类有较高相似性的物种,如小鼠、大鼠、猪等。此外,还需考虑疾病的特点、病理生理过程以及实验要求等因素进行 综合评估。 2. 模型建立 a. 基因编辑技术 近年来,基因编辑技术已成为动物模型建立的重要手段。例如,利 用CRISPR/Cas9系统可以准确地对动物基因进行编辑,使其表现出类 似于目标疾病的特征。基因编辑技术的发展为疾病模型的建立提供了 新的途径。

b. 药物诱导模型 通过给动物注射特定药物或者暴露于特定环境条件下,可以诱导出 与目标疾病相似的症状和病理变化。这种方法常用于建立慢性疾病模型,如肥胖症、高血压等。 三、动物模型在疾病研究中的应用举例 1. 肿瘤研究领域 动物模型在肿瘤研究领域具有重要作用。通过建立小鼠肿瘤模型, 科研人员可以研究肿瘤的发生机制、生长特点以及药物治疗的有效性。此外,还可以评估抗癌药物的毒性,并研究肿瘤的转移过程。 2. 神经系统疾病研究 动物模型在神经系统疾病研究中有广泛应用。例如,通过建立阿尔 茨海默病小鼠模型,科研人员可以模拟阿尔茨海默病的病理过程,研 究其致病机制,并评估新药物对于疾病的治疗效果。 3. 心血管疾病研究 动物模型在心血管疾病研究中也发挥重要作用。通过建立高血压、 心肌梗死等动物模型,可以深入研究心血管疾病的发生机制,并评估 药物的疗效。 四、动物模型的优缺点 1. 优点

动物模型在药物筛选和治疗研究中的应用

动物模型在药物筛选和治疗研究中的应用 动物模型在药物筛选与治疗研究中的应用 自古以来,人类就一直致力于发现和研发药物来治疗疾病。然而,研发出名副 其实的有效药物不仅需要科学家具备扎实的医学知识,更需要繁琐的实验过程来验证。其中,动物模型就是不可或缺的一环。 动物试验作为新药研究开发中的重要环节之一,因其具有物种相近、生理相似、代谢和药效表现类似人类等特点,一直被广泛应用于药物研发领域。而且,通过动物试验对新药的毒理、药动学、药效等一系列生物学特性进行研究,不仅可提高药物的安全性和有效性,还可以对药品质量进行评估和掌握其临床应用特点。 一、动物模型在药物筛选中的应用 新药研发领域中,药物筛选是非常重要的一步。在莫名其妙地开始吞药之前, 科学家需要在动物模型中对各种候选药物进行实验,确定其毒副作用,并寻找到对疾病具有治疗作用的药物。 例如,想要治疗2型糖尿病的药物的筛选,糖尿病动物模型便是必不可少的一 个环节。科学家可以将不同药物投放到这个糖尿病动物模型中,观察它们对动物血糖水平和胰岛素分泌的影响等等,来判断哪种药物对2型糖尿病有治疗作用,哪种药物在剂量上是否合理,是否会产生不良反应等等。这就为后续的研究工作奠定了重要的基础。 二、动物模型在治疗研究中的应用 在有了候选药物之后,科学家还需要在动物模型中进行实验验证它们的疗效。 由于人类体内复杂的组织胚胎、神经网络和气液交换系统等特殊的物理结构,而动物组织、生理和生化特性等与人类相比具有很高的相似性,所以动物模型也被广泛用于治疗研究中。

比如针对肿瘤疾病,科学家可以通过选取不同型号的小鼠制定相关的肿瘤动物 模型,对新的治疗药物进行治疗实验。通过检测动物机体的代谢转化、疾病进展、药物修复效果等指标,验证候选药物的疗效,并提供参考数据用于大规模临床试验。 三、动物模型亦存在一定的不足 在动物模型应用上述两个方面可以得到优秀的效果,但它也存在不足。首先, 动物模型和人类身体仍然存在着相当大的区别。对于部分代谢过程、免疫反应等方面,动物和人类之间差别较大,可能造成人类研发出的药物在动物实验中产生了好的效果,但在临床实际应用中未必有同等效果。 其次,动物模型在动物种内的差异、疾病模型复杂度、环境影响等因素也会对 动物模型的实验结果产生影响,甚至使得模型无法完全复原人体,因此动物模型的应用亟待发展。 四、改进的方向和思考 对于动物模型的不足,可以从以下几个方向加以改进: 1. 研发更多的新型动物模型:比如更好地与人类某些特征相似的疾病模型、会 受到某种药物或者疾病影响的模型等等,不断拓宽动物模型的种类和类型。 2. 通过基因编辑技术改良动物模型:利用基因编辑技术可在生物体内实现准确的、针对个体的、指向性的基因干预,可以通过此技术依据人体特性对动物模型进行修饰,并快速迭代验证。 3. 引入“人体微环境”原理:考虑人体环境的微调节,即将人类体内微生物、人 体组织细胞群落等生态系统部分植入实验动物体内,以尽可能地模拟人体微环境与药物交互。 总的来说,动物模型在药物筛选及治疗研究中的应用有诸多优势,为人类药学 研究做出了不可或缺的贡献。但是,随着科技和基因技术的不断进步,我们相信未

动物疾病模型的建立及其在疾病研究中的应用

动物疾病模型的建立及其在疾病研究中的应 用 疾病是人类最常见的问题之一,也是医学研究的热门话题之一。为了深入了解疾病的本质和找到有效的治疗方法,建立合适的疾病模型是非常关键的。动物疾病模型是研究人类疾病的重要手段之一,不仅为人类疾病研究提供了平台,而且为新药研发提供了便捷的途径。 一、动物疾病模型的建立 动物疾病模型的建立需要严谨的科学方法和精准的实验操作。如何选择合适的动物、制备疾病模型并观察其疾病进程是疾病模型研究的核心问题。 根据模拟疾病特征的程度,动物疾病模型分为三种类型:基因编辑型,化学诱导型和自然发病型。其中提到自然发病型模型值得注意的是,动物在疾病进程中的行为和生理状态与人类疾病完全相同,因此自然发病型模型应用效果显著。 在制备疾病模型的过程中,需要依据不同疾病模型的特点,选择相应的实验操作。例如,在人类糖尿病模型中,需要使用药物诱导,通过调节动物的胰岛素分泌来制造糖尿病模型。但不管选取什么方法建立疾病模型,都需要注意操作细节,保证实验的可重复性和较低的误差。 二、动物疾病模型在疾病研究中的应用 动物疾病模型在人类疾病研究中的应用已经非常广泛,包括疾病的发病机制、药物研发及疗效研究等。有关使用动物疾病模型的一些案例如下: 1. 心血管疾病模型

研究心血管疾病的过程中,研究人员经常需要使用动物模型来了解疾病的发生和发展方式,也需要使用动物模型来评估新药的疗效。近年来,使用动物模型研究心血管疾病的例子不胜枚举,如心肌缺损模型、心肌梗死模型等。 2. 肿瘤模型 肿瘤模型是肿瘤研究中最常用和最有用的实验模型之一。使用肿瘤模型可以了解肿瘤细胞生长和扩散信息,并可以评估新药的疗效。例如,近期一篇研究使用老鼠肾脏细胞的肿瘤模型,来研究血管生成调节及其对肿瘤细胞扩散的影响。 3. 神经疾病模型 神经疾病包括中风、帕金森病、多发性硬化症等,这些疾病对人类健康有着严重威胁。使用动物疾病模型研究神经疾病,可以了解疾病的病理生理机制,寻找新的治疗方法。例如,使用小鼠脑缺血模型进行中风治疗的研究,研究发现去甲肾上腺素重吸收抑制剂可改善中风患者的不良后果。 总之,动物疾病模型的建立和应用是疾病研究领域所需的基础工作。研究人员应根据不同疾病的特点,选择合适的实验方法来制备动物疾病模型。同时,结合基因、微生物、免疫学、分子以及其他新技术的发展,动物疾病模型研究的范围将不断扩大,相信在不久的将来会取得更加丰硕的成果。

模式生物果蝇在中药活性评价及其治疗功效表征中的应用与展望

模式生物果蝇在中药活性评价及其治疗功效表征中的应用与展望 果蝇作为生命科学领域中重要的模式生物,被广泛用于人类疾病的研究,这些研究促进了对病理生理活动中相关蛋白分子表达和信号通路的理解,同时,也建立了诸多具有丰富遗传特征的果蝇品系。人们发现,这些果蝇品系作为一类新兴人类疾病模型,可以被应用于活性评价及药物筛选。中药活性评价技术与方法的匮乏是制约中医药发展的瓶颈问题之一。果蝇因其繁殖迅速、生命周期短、整体作用、品系丰富、与人类高度相关等特点,尤其适用于成分复杂的中药的活性评价与筛选。该文就近年来利用果蝇进行的衰老、神经退行性疾病、代谢紊乱及糖尿病、睡眠障碍、肠道免疫、生殖、肿瘤、心脏功能等疾病模型的研究及药物活性评价的研究进展进行了综述。 标签: 果蝇;模式生物;抗衰老;神经退行性疾病;代谢紊乱;睡眠障碍;肠道免疫 果蝇是生物学与基础医学研究领域中极为重要的模式生物。果蝇的全基因组测序已于21世纪初基本完成,近75%的人类疾病基因在果蝇中有相对应的直系同源物。同时,果蝇携带许多便于遗传操作的表型标记、分子标记或其他特性的特征染色体。基于清晰的遗传背景和便捷的遗传操作,果蝇在发育生物学、生物化学、分子生物学、神经科学等领域逐渐得到了广泛的应用。 果蝇具有繁殖速度快,生命周期短,生理结构简单,繁殖量大,培养费用较低等特点,且与哺乳动物在生理学、生物学和神经系统机能等方面比较相似。果蝇每12~16周完成1个世代,1对果蝇可产400~500只卵,染色体仅有4对(容易改造)。在一个较短的生命周期内(25℃左右,8~12d),果蝇的发育经历胚胎、幼虫、蛹和成蝇期4个阶段,每个阶段都可被应用于不同目的的实验研究。胚胎通常用于基础发育研究,以检测从神经元发育到整个发育模型的正确形成。幼虫通常被用于研究一些生理过程以及觅食行为。蛹可用于研究某些特定的发育过程。果蝇成虫大脑内约有10万多个神经细胞,可形成复杂的神经回路和神经纤维网,借此调节各种行为,如飞行、打斗、梳理、觅食、学习和记忆、睡觉和昼夜节律等。因此,许多作用于哺乳动物中枢神经系统的药物被证实能在果蝇的大脑内发挥同样的作用。近年来,果蝇作为新兴整体动物模型,通过转基因技术、基因定点敲除等有效的基因组操作,逐渐被应用于药物活性的评价以及先导化合物的高通量筛选,不仅缩短了研究周期,也降低了科研成本。中药,因其对人类健康的巨大贡献,日益受到国内外研究者的重视。但中药及方剂成分复杂,适宜的活性评价手段的缺乏仍是制约中医药研究的瓶颈问题。模式生物果蝇因具有上述特点,并可观察药物的整体作用,尤其适用于中药复方、单味中药及其成分的活性评价与筛选。 1果蝇在药物活性评价中的应用

补体系统药物研究进展

补体系统药物研究进展 季鸣;王丽;金晶;陈晓光 【摘要】The complement system is a powerful effector arm of innate immunity, which have the roles in phagocytosis of foreign elements, solubilization of immune complexes, apoptotic cell clearance and enhance of humoral immune responses.Dysregulation of complement activity has been connected to various disease including infections, autoimmune diseases and cancers.These triggered a broad of candidates acting at complement activation are currently in clinical development.This review will provide an overview of complement system and related diseases , and update recent development in complement-targeted drug discovery.%补体系统作为机体固有免疫系统的一部分,在吞噬异源物、清除免疫复合物和凋亡细胞以及参与获得性免疫等方面起着重要的作用。补体系统的异常与感染、自身免疫系统疾病、肿瘤等多种疾病密切相关。近年来,随着对补体系统的深入研究和分子生物学技术的不断发展,补体系统药物的开发逐渐活跃,涉及多种补体系统相关的疾病。本文主要从补体系统的组成、补体系统与疾病的关系以及补体系统药物研发现状等方面进行论述。 【期刊名称】《中国生化药物杂志》 【年(卷),期】2016(036)012 【总页数】4页(P7-10) 【关键词】补体系统;自身免疫系统疾病;肿瘤;感染;补体抑制剂

MPO-ANCA相关性血管炎中抗溶酶体相关膜蛋白-2抗体的作用初探

MPO-ANCA相关性血管炎中抗溶酶体相关膜蛋白-2抗体的 作用初探 桂雅迪;帅宗文;胡子盈;张铭明;武琳琳;陈珊宇 【摘要】目的初步探讨抗溶酶体相关膜蛋白-2抗体(LAMP-2A)在髓过氧化物酶抗中性粒细胞胞质抗体相关性血管炎(MPO-AAV)中的存在及意义.方法采用ELISA法分别检测入选者周围血的LAMP-2A、髓过氧化物酶抗中性粒细胞胞质抗体(MPO-ANCA)、溶酶体相关膜蛋白-2(LAMP-2)、髓过氧化物酶(MPO)及活化补体C5a水平,比较LAMP-2A阳性与阴性患者间临床资料及上述指标间的差别,并分析其相关性.结果 MPO-AAV患者中LAMP-2A的阳性率为48.44%,阳性率在有无肾、肺损害患者中差异无统计学意义;病例组LAMP-2水平显著高于对照组(P <0.001);LAMP-2A阳性患者C5a、MPO及LAMP-2水平显著高于阴性患者(P<0.01),并且LAMP-2A分别与C5a、MPO及LAMP-2水平呈显著正相关性 (rs=0.056、0.525、0.723,P<0.001),与MPO-ANCA及BVAS无明显相关性.结论 MPO-AAV中自身抗体LAMP-2A常见,其独立于自身抗体MPO-ANCA,可能通过促进补体旁路激活、结合升高的自身抗原(LAMP-2)等途径影响MPO-AAV的临床损害,更确切的作用和意义有待进一步探讨. 【期刊名称】《安徽医科大学学报》 【年(卷),期】2016(051)008 【总页数】4页(P1196-1199) 【关键词】ANCA相关性血管炎;髓过氧化物酶;抗溶酶体相关膜蛋白-2抗体;溶酶体相关膜蛋白-2;补体激活;致病机制

卵巢癌动物模型制备的研究进展

卵巢癌动物模型制备的研究进展 李冬冬;王莉;钟洁;凌晨祁;梁延平 【摘要】卵巢癌是导致女性癌症死亡的第五大原因,其中75%的卵巢癌患者检出时即为晚期.目前该病缺乏有效的早期筛查手段,同时临床治疗效果较差,已经成为严重威胁妇女健康的重大疾病.借助卵巢癌动物模型开展相关研究工作,是阐明其发病机制或者筛选有效的诊断、治疗措施的重要手段.目前,按照制备方法分类,该疾病模型主要分为有自发型、诱发型、移植型、基因干预型等四类造模方法.该模型所选择的动物主要有小鼠、大鼠、鸡、东方田鼠、长爪沙鼠等.本文结合近年来的文献报道,综述了卵巢癌动物模型制备方法,并介绍了各种方法制备的动物模型的评价标准及主要特点.%Ovarian cancer is the fifth leading cause of cancer-related death in women. 75% of ovarian cancer patients were detected at an advanced stage. At present,the disease lacks effective early screening method and the clinical therapy effect is poor,which has become a serious threat to women's health. The use of animal models of ovarian cancer is an important mean to elucidate the pathogenesis of the disease,and to screen effective diagnosis and treatment. The disease models are mainly divided into four types: spontaneous, induced, transplanted and gene intervention type. Mice, rats, hens,Mirotus Fortis and Mongolian gerbil are mainly selected to prepare animal models of ovarian cancer. Based on recent literature reports,we reviewed the preparation method of animal models of ovarian cancer and introduced the evaluation standards and main characteristics of these animal models.

肺动脉平滑肌细胞增殖的分子机制及干预的研究进展

肺动脉平滑肌细胞增殖的分子机制及干预的研究进展 李满祥;卢家美 【摘要】肺动脉高压是一种常见的临床综合征。肺动脉平滑肌细胞的过度增殖是构成肺血管重塑的主要病理基础,而肺血管重塑是导致肺动脉高压发生的关键病理变化。本文总结了促进肺动脉平滑肌细胞增殖的分子信号通路的研究进展,并介绍了目前抑制肺动脉平滑肌细胞增殖靶向治疗的现状及研究进展。%Pulmonary artery hypertension (PAH)is a common clinical syndrome.The over-proliferation of pulmonary arterial smooth muscle cells (PASMCs)is a hallmark of pulmonary vascular remodeling which is a critical and fundamental pathogenesis in the development of a variety of pulmonary artery hypertension.Here,we review the advances in studies on signaling transduction pathways mediating the proliferation of PASMCs and also introduce the existing approaches in inhibiting their proliferation and relevant research advances. 【期刊名称】《西安交通大学学报(医学版)》 【年(卷),期】2014(000)003 【总页数】5页(P285-289) 【关键词】肺动脉高压;肺动脉平滑肌细胞;增殖;分子机制;干预 【作者】李满祥;卢家美 【作者单位】西安交通大学医学院第二附属医院呼吸病研究室,陕西西安710004; 西安交通大学医学院第二附属医院呼吸内科,陕西西安 710004;西安交通大学医

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档