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產(chǎn)品中心實驗技術(shù)服務(wù)動物模型構(gòu)建慢性阻塞性肺疾病模型構(gòu)建
產(chǎn)品簡介
慢性阻塞性肺疾病模型構(gòu)建：COPD模型構(gòu)建是研究其發(fā)病機(jī)制、藥物篩選及治療策略的核心基礎(chǔ)。
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產(chǎn)品分類| 品牌 | 其他品牌 |
|---|
常用物種及其適應(yīng)性
大鼠：SD（Sprague-Dawley）和Wistar大鼠占比超80%，因其氣道結(jié)構(gòu)與人類相似、耐受性強(qiáng)，適合長期煙霧暴露研究。
小鼠：C57BL/6品系使用率最高（占嚙齒類模型的45%），但需注意其對煙霧誘導(dǎo)的病理變化較弱；BALB/c小鼠更易出現(xiàn)Th2型炎癥反應(yīng)。
其他物種：豚鼠（氣道高反應(yīng)性研究）、小型豬（肺葉分葉結(jié)構(gòu)與人類相似）、非人靈長類（轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究），但成本較高。
性別與年齡
性別選擇：79.47%研究采用雄性動物，避免雌性激素周期對炎癥反應(yīng)的干擾。
年齡窗口：成年動物（大鼠8-10周齡，小鼠6-8周齡）確保免疫系統(tǒng)成熟，老年動物（>12月齡）用于模擬COPD合并衰老相關(guān)病變。
| 方法類型 | 操作要點 | 病理特征 | 優(yōu)缺點分析 |
|---|---|---|---|
| 香煙煙霧暴露 | 每日被動吸煙2-4小時，持續(xù)12-24周 | 杯狀細(xì)胞增生、氣道壁增厚、肺泡間隔斷裂 | 優(yōu)勢：模擬人類吸煙致病機(jī)制；局限：周期長（≥3個月），設(shè)備成本高 |
| LPS聯(lián)合煙霧 | 煙霧暴露前氣管滴注脂多糖（LPS 0.5-1mg/kg） | 加速中性粒細(xì)胞浸潤，IL-6/TNF-α升高3-5倍 | 優(yōu)勢：成模時間縮短至6-8周；風(fēng)險：急性炎癥過強(qiáng)可能掩蓋慢性病變 |
| 彈性酶模型 | 氣管內(nèi)滴注豬胰彈性酶（25-100U/kg） | 肺泡擴(kuò)張、肺氣腫樣改變，MMP-9表達(dá)上調(diào) | 優(yōu)勢：快速誘導(dǎo)肺氣腫（3周）；局限：缺乏慢性炎癥過程 |
| PM2.5復(fù)合模型 | PM2.5懸液（5mg/kg）鼻腔滴注+煙霧暴露 | 氧化應(yīng)激標(biāo)志物（MDA、8-OHdG）顯著升高，模擬空氣污染致病機(jī)制 | 優(yōu)勢：環(huán)境因素模擬；挑戰(zhàn)：顆粒物標(biāo)準(zhǔn)化制備難度大 |
轉(zhuǎn)基因小鼠：
MMP12過表達(dá)：誘導(dǎo)自發(fā)肺氣腫
Nrf2敲除：模擬氧化應(yīng)激易感性，肺功能下降30%
類器官模型：
人支氣管上皮類器官與成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)，模擬氣道重塑
細(xì)菌反復(fù)感染：銅綠假單胞菌滴鼻（每2周1次，共3次），誘導(dǎo)慢性氣道感染
自身免疫模型：注射抗內(nèi)皮細(xì)胞抗體，模擬COPD合并血管病變
| 檢測層級 | 核心指標(biāo) | 技術(shù)方法 | 判定標(biāo)準(zhǔn) |
|---|---|---|---|
| 肺功能 | FEV0.3/FVC比值下降≥20%，氣道阻力（Raw）增加≥30% | 無創(chuàng)體積描記法（Buxco系統(tǒng)） | 符合GOLD指南分級標(biāo)準(zhǔn) |
| 病理學(xué) | 平均線性截距（MLI）增加>50%，肺泡破壞指數(shù)（DI）>40% | H&E染色、Masson染色（膠原沉積評估） | 需與臨床病理切片比對 |
| 炎癥浸潤 | BALF中中性粒細(xì)胞占比>30%，巨噬細(xì)胞>50% | 流式細(xì)胞術(shù)、細(xì)胞離心涂片 | 需排除急性感染干擾 |
氧化應(yīng)激：SOD活性下降30%，GSH/GSSG比值<2
蛋白酶失衡：MMP-9/TIMP-1比值>3
表觀遺傳：血漿中miR-145-5p下調(diào)，與FEV1呈正相關(guān)（r=0.62）
動態(tài)監(jiān)測技術(shù)
植入式傳感器：實時監(jiān)測氣道壓力與氧飽和度（誤差<2%）
光聲成像（PAI） ：無創(chuàng)評估肺血管密度變化
多組學(xué)整合模型
空間轉(zhuǎn)錄組：解析肺葉區(qū)域性炎癥差異
代謝流分析：追蹤13C標(biāo)記葡萄糖在肺組織中的代謝重編程
人源化模型
PBMC移植小鼠：重建人類免疫微環(huán)境，藥物反應(yīng)預(yù)測準(zhǔn)確率提升至78%
類器官-芯片：模擬氣道-血管單元交互作用，用于靶向藥物篩選
動物福利
單日煙霧暴露時間≤4小時，總周期≤6個月
強(qiáng)制設(shè)置"痛苦閾值"：體重下降>15%或活動量減少>50%需終止實驗
數(shù)據(jù)可比性
建立國際統(tǒng)一評分系統(tǒng)：COPD模型嚴(yán)重度指數(shù)（CMSI）
強(qiáng)制第三方驗證：關(guān)鍵指標(biāo)（如FEV0.3/FVC）需在≥2個實驗室重復(fù)
模型局限性
現(xiàn)有模型僅能模擬COPD部分表型，尚無模型能全復(fù)制人類疾病晚期特征（如肺心病）
嚙齒類與人類免疫應(yīng)答差異導(dǎo)致抗炎藥物轉(zhuǎn)化失敗率高達(dá)67%
藥物研發(fā)
度普利尤單抗（Dupixent）在IL-4/IL-13雙敲除小鼠中驗證，BALF嗜酸性粒細(xì)胞減少80%
中藥復(fù)方"補肺健脾方"通過抑制NLRP3炎癥小體，使肺功能改善率提升42%
機(jī)制解析
單細(xì)胞測序發(fā)現(xiàn)新型AT2細(xì)胞亞群（COPD-specific AT2），分泌IL-33驅(qū)動纖維化
腸道-肺軸研究：糞菌移植改善煙霧誘導(dǎo)模型腸屏障完整性，肺炎癥評分下降55%
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