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a. 卵母细胞显微注射或附加基因转移 显性 因子基因 ( 如: Oncogenes) 、系统 效应基 因 ( 代谢的或激素的基因) 和读懂调控序列的作用, 表 达类型。 b. 同源重组或靶突变 基因功能、表型: 应用缺失( 零位突变) 、平头( 截 短) 序列来研究 DNA 编码或调控序列( 基因PexonP启 动子 ,) 的功能。工具和模型: 胚胎发育和分化, 免 疫应答、细胞受体、癌症发展 ,。
[ 5] Katchman SD et al. A transgenic mouse model provides a novel biological assay of topical glucocorticosteroid potency [ J] . Arch Dermatol. 1995, 131( 11) : 1274- 8.
临床前研究中, 转基因动物作为人类疾病模型 可应用的数量很少, 但不断生产的模型被广泛应用 于临床前、药物开发。包括: ¹ 药理学和毒 理学模 型; º人类遗传疾病模型( 如囊性纤维化, 肌病 ,) » 综合 致 病 因 素, 人 类 疑 难 病 症、特 征 的 模 型 ( 如 Alzheimers 病, 动脉粥样硬化 ,) [ 6] 。对/ 合理的药物 开发 利用0 来说 转基 因 技 术 和 出 现的 模 型 的 潜 在 的 贡献是对制药工业的评价和鉴定, 这些制药工业目 前正面临着支付巨大的费用。市场价格的压力、专 利保护期、股东的期望、国际竞争等等, 任何涉及模 型开发或生产的研究院所或公司都将感受到这持续 不断的挑战。
[ 2] Crampton JM et al. Sinden RE. Model systems to evaluate the use of transgenic haematophagous insects to deliver protective vaccines[ J] . Parassitologia. 1999, 41( 1- 3) : 473- 7.
6 在医药领域开发模型中应注意的事项
611 需要更贴切的模仿人类疾病和评价药物效果 的模型( 创造未出现的动物模型或已存在的动物模 型的进一步开发) 。
参考文献:
[ 1] Murray JD et al. Genetic modification of animals in the next century[ J] . Theriogenology, 1999, 51( 1) : 149- 59.
2 实验动物科学和技术的进程中有几个历 史性里程碑式的跨越
无菌和隔离器技术; 在伴随质量检测条件下的繁 育中 SPF 概念的产生和应用; 由于兔疫学的发展使近 交系动物应用量剧增; 噬齿类动物病理学的发展和远 交群动物的遗传管理等等。最有意义的进展是转基 因动物、靶基因突变和条件突变, 这是分子生物学和 胚胎工程方面的进步所产生的。然而, 我们仍应该将 这些新生事物看作是实验动物, 因为这是应用所有 -经典. ( classical) 动物模型历史经验和教训的积累, 并 且病理学模型仍保留着很高的应用价值。
[ 3] DeWille JW et al. Structural analysis of the ras transgene in MMTVPv-Ha- ras transgenic mice[ J] . Lab Anim Sci. 1994, 44 ( 2) : 131- 4.
[ 4] Wight DC et al.Transgenic mice: a decade of progress in technology and research[ J] . Mutat Res. 1994, 307( 2) ; 429- 40.
[ 6] Shenaq SM et al. Local gene delivery: arterial thrombosis model for endothelial cel-l targeted thrombolytic gene therapy research[ J] . J Reconstr M icrosurg . 1999, 15( 1) : 73- 79. 审校: 陈振文
优点: 单目的基因整合位点、存在调控序列、无 内源性基因和可选择不同的突变入口和类型。
缺点: 仅有 小鼠成功( 主要有 129 胚 胎干细胞 系) 、耗时耗经费、显性由于 1 细胞胚胎而缺失和存 在基因代偿现象。 31213 新的其它方法[5]
a. 长片段 转基 因( 用 5c隔离 序列) , 如: C57 BLP 6ES 细胞。
5 临床前研究应用和质量要求
612 需要开发新的毒理学模型以便能增加预测在 人体内的毒性效果, 更早地发觉损伤, 从而减少后期 的研究时间和花费( 致癌性、致突变 ,) 。 613 存在对人类和实验动物已知的传染病的传播 风险和鉴定传染源和干扰繁育及研究缺乏认知。 614 要充分认识高敏感动物的最佳生存条件和生 存周期以及高价值模型的长期有效性。 615 完成标准的遗传背景, 获得转基因或突变的可 靠而稳定的表达后显性可能很大程度上受遗传背景 影响和改变, 在同一品系内个体的基因纯化, 最小量 的遗传背景漂移由一代到另一代, 及同源控制系的 有效性, 这决定性的步骤经常被忽略或没意识到。 616 注意用于当前应用的研究技术和评价药物的 模型特性和合法化。 617 注意每周或每个月的有效动物数量( 组数和每 组个体数) , 附以限定的性别、年龄或体重范围及涉 及的统计学要求。 618 重视繁育方式, 生活周期, 与期望的繁育水平 和时间的适宜繁育生活。 619 最佳消耗P生产P质量的繁育体系: 房间和笼系 统, 遗传状况( 纯合子或半合子) , 配种计划, 日粮 ,。 6110 对于签署通向该品系许可的可行性, 在合理 的和可接受的条件( 包括财政支付) 综合估计模型的 价值。
品系的创建技术选择应根据设计、期望的模型、 申请、经费预算、时间安排和综合各种方法而确定。 31211 通过显微注射的转基因超表达[ 3]
优点: 技术简便、省时经济和 高表达品 系的筛 选。
缺点: 随机结合 或随机插入位 点, 拷贝 数量未 知、仅仅超表达、存在内源性基因、有插入突变的风 险和一个转基因可形成几个基因型或显型的品系。 31212 在胚胎干细胞中同源重组的基因打靶[ 4]
1 实验动物科学发展
实验动物在药物开发和生物化学研究中一直被 广泛的应用, 在认识和治疗人类疾病过程中实验动 物起到了重要的推动作用。目前, 人们在实验动物 方面的工作主要集中在( 1) 不断寻求提高动物质量。 ( 2) 获得实验结果的一致性和可靠性。( 3) 完善有关 的动物福利法案。( 4) 开发研究新的动物模型。因 此, 随着生物科学的不断发展, 在全球范围内已产生 了实验动物科学和技术, 建立了实验动物科学的主 体内容[ 1] 。
3 转基因动物模型技术
311 现有模型的应用问题 现在某些品系的动物模型在应用时亦存在诸多
问题。例如: ¹ 或多或少的涉及专利保护, 许可允许 或财政条件。 º基因敲除动物繁殖力低下, 早期死 亡, 致死性基因纯合等使动物实验中止。 »品系的 自然获得: 通常要等待几周或数月, 缺乏准确的运输 日期和动物进入时间或在动物的组织转运中存在困 难[ 2] 。国家种子中心在规劝模型拥有者统一保种, 有效管理和潜在的模型分类以及防止品系重复生产 等方面起到了重要作用。 312 品系创建技术
第 18 卷 第 2 期 2001 年 6 月
动态#进展
实验动物科学与管理 LABORATORY ANIMAL SCIENCE AND ADMINSTRATION
Vol. 18 No. 2 Jun. 2001
转基因动物模型的进展
栾蓉晖, 李瑞生
( 军事医学科学院实验动物中心, 北京 100071)
中图分类号: Q78 文献标识码: A 文章编号: 1006- 6179( 2001) 02-0043- 02
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实验动物科学与管理
2001 年( 第 18 卷) 第 2 期
优点: 非常有前景的方法, 但仍需完善。 缺点: 在动物模型上调节器( 内源性或外源性) 的效果、存在 时间上 的不 稳定 性、活 性不 一( 有 或 无) 、涉及专利或许可证。
4 动物模型的应用与基础研究
/ 转基因0技术的产生带动和发展了若干工业领 域: 植物和家畜改良, 作为治疗蛋白质生产的/ 基因 农场0, 工程疫苗, 异种 移植, 基 因治疗方法的 开发 ,。目前已应用和公布的大部分是处在基础研究而 不是临床阶段; 涉及学科有遗传、生物学进展、免疫 学、肿瘤学、神经科学、病毒学 ,, 例如:
b. 条件系统, 启动或关闭( 如: Cre- Lox) 。 c. 诱导系统, 启动或关闭( 如: tet, 干扰素) 。 d. 核移植: 其他 种类动物( 如鼠、猪、反 刍动物 ,) 。
收稿日期: 2000- 10-10 第一作者简介: 栾蓉晖( 1970- ) , 女, 实验师, 军事医学科学院实验动物中心, 从事实验工作。
