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肿瘤动物模型的构建——乳腺癌篇
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
乳腺癌是发生在乳腺上皮组织的恶性肿瘤。最新数据统计，近10年中国乳腺癌新发病率，一直逐年递增，严重威胁着女性身心健康。乳腺癌动物模型能够模拟出人体乳腺癌的病程发生发展，在研究乳腺癌发病机制和临床**中十分重要。本期我们根据多年的实战经验，为大家倾囊相授乳腺癌研究中那些最实用的动物模型。 在中国近10年乳腺癌在女性中的发病率[1] 首先，让我们先了解一下乳腺癌分型和乳腺癌细胞的分类 不同分子分型的乳腺癌细胞根据其靶点的表达量对应不同类型的乳腺癌研究，我们需要根据实验研究目的选择正确的细胞株进行动物实验。如需研究三阴性乳腺癌的生长和转移，常选择基底样的人源细胞株MDA-MB-231或者鼠源细胞株4T1。 乳腺癌分型： 临床上，乳腺癌根据分子分型：ER（雌激素受体）、PR（孕激素受体）和HER-2（人类表皮生长因子受体2），可将乳腺癌划分为以下四大类： 进一步，根据这些靶点又分了多种细胞株，如下表我们列举了研究中常用到的细胞株： 了解到上述乳腺癌分型，那研究中的乳腺癌动物模型有哪些呢？ 乳腺癌动物模型根据肿瘤发生原理，主要分为四种： 1. 自发型乳腺癌动物模型（很少使用） 实验动物未经任何有意识的人工处理，自然发生乳腺癌。多采用近交系小鼠，如C3H、SHN小鼠，生长到一定年龄便自然发生乳腺癌肿瘤。此动物模型更贴近人类肿瘤的发展，但构建时间长，误差大，一般不建议使用等。 2. 诱发型乳腺癌动物模型（较少使用） 使用化学物质、物理、生物因素通过经口、涂抹、注射等方法应用实验动物，使之发生乳腺癌。常见化学诱导方式是以二甲基苯蒽（DMBA）和甲基亚硝酸基脲（MNU）为诱导剂诱发乳腺癌。 这种方法诱发成瘤率较高，但诱癌过程较长，个体差异较大，不易同时获得病程或者肿瘤大小均一的动物模型，不利于应用于抗肿瘤药物的筛选研究。 以DMBA诱导大鼠乳腺癌模型为例： 取7周龄的健康雌性SD，根据体重将80mg/kg DMBA稀释在0.5ml玉米油中，灌胃一次，12周后，可建
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肿瘤动物模型的构建——结直肠癌篇
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
结直肠癌(colorectal cancer, CRC)属于世界上第三大最常见的恶性肿瘤。近年来，随着生活水平的提高，国内外结直肠癌的发病率保持着稳定增长的态势，严重威胁着人类的健康。因此，建立合适、可靠的结直肠癌动物模型，对于其病程机理研究和临床药物**都具有重大意义。 首先，让我们了解一下结直肠癌发展过程 结直肠癌随着疾病的发展，其遗传学的改变主要包括基因组的不稳定性、癌基因的突变扩增和抑癌基因的突变失活。如下图所示，主要包括APC、KRAS、SMAD2/4、TP53等基因的突变导致正常结肠组织逐渐转化为结直肠癌肿瘤组织并发生远端转移[1]。 根据结直肠癌突变类型，进一步又分为多种细胞系 选择合适的肿瘤细胞系是我们成功构建实验模型和保证研究数据准确的关键。 那么常见的结直肠癌模型有哪些呢？ 结直肠癌研究中动物模型主要分为3种类型 一、诱导结直肠癌模型（化学物质、物理、生物等因素诱导） 评价：制作方法简便，重复性较好，广泛应用于肠炎相关性癌症发生和发展的研究。 以应用比较广泛的AOM/DSS诱导结直肠癌模型为例： 二、移植结直肠癌模型（CDTX和PDTX） 评价：成瘤率高、实验周期短，常用于药物研发，是研究中最常用的结直肠癌模型。 再具体了解一下结直肠癌根据移植部位的分类： 1. 皮下荷瘤：实时监测肿瘤的生长情况和评估**效果，但不易发生转移。步骤往期已有描述； 2. 尾静脉注射（肺转移）：肺部是结直肠癌常转移器官[2]，主要用于抑制肿瘤肺转移的药物筛选与检测。步骤和数据监测分析，往期已有描述，不再赘述； 3. 脾脏注射（肝转移）：肝脏是结直肠癌最常转移的器官[2]，主要用于抑制肿瘤肝转移的药物筛选与检测。脾脏注射模型具有造模方法简单，转移率高的优点，能较好地模拟结直肠癌术后肝转移的临床特征[3]； 下图所示为脾脏注射大概步骤和视频分析，具体实验步骤细节请参照前文：肿瘤转移动物模型的构建（下）。 脾脏注射详细步骤请参考视频： https://v.qq.com/x/page
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肿瘤动物模型的构建——前列腺癌篇
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
前列腺癌（Prostate Cancer，PCa）是中老年男性泌尿生殖系统中最常见的恶性肿瘤之一。据统计，在近20年间中国前列腺癌的发病率增长已超过10倍，跃居成为男性恶性肿瘤的第6位[1]。在美国，前列腺癌患者5年生存率超过95%，中国却只有50%左右。因此，前列腺癌逐渐成为国内当前的研究热点。本期就为大家综述前列腺癌的发生发展和那些研究中常用的动物模型。 前列腺癌在中国近十年的发病率日益攀升[1] 预测表明，中国前列腺癌的发病率将在2017年达到顶峰[2]。如下图： 近10年在中国男性中前列腺癌的发病率 前列腺癌发生发展，与雄激素受体（AR）密切相关[3] 前列腺癌发生发展受多种因素所调节，在整个疾病发展过程中，其中雄激素受体（AR）起到一个十分重要的角色。 如下图所示，无论是雄激素依赖还是非依赖阶段其均影响了整个疾病的进程。 前列腺癌与AR密切相关 因此，一般临床上根据AR的表达，分类多种前列腺癌细胞系 如下表所示，常用人源前列腺癌细胞系一般根据是否表达AR分为：雄激素受体阳性细胞株雄激素受体阴性细胞株。 那么常见的前列腺癌动物模型有哪些呢？ 前列腺癌研究中，目前应用最多的是异种移植模型，主要分为以下3种。 一、皮下异种移植模型 简单步骤：将肿瘤细胞注入小鼠皮下，特别注意的是因为部分前列腺癌细胞如 LNCaP细胞成瘤率比较低，需用50%的Matrigel悬浮以提供生长因子。具体步骤可以参考往期皮下荷瘤视频。 评价：模型其周期短、操作简单等，已成为实验室内最为常用的前列腺癌动物模型，但该模型前列腺癌一般不会发生转移，因此一般用于癌症生长增殖研究。 前列腺癌细胞PC3M皮下荷瘤 二、原位异种移植模型 简单步骤：一般指将前列腺细胞或者肿瘤组织直接接种于小鼠前列腺处； 评价：与皮下荷瘤相比，原位荷瘤模型能更好的模拟前列腺癌原位生长环境，也是研究前列腺癌转移的常用模型。 下面为大家详细介绍前列腺癌原位荷瘤的实验步骤： 第一步：小鼠和细胞准备及相关仪器准
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肿瘤动物模型的构建——淋巴瘤篇
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
淋巴瘤（Lymphoma）是一种原发于淋巴结和淋巴组织的恶性肿瘤。近年来其发病率正以每年4%的速度上升。初期往往仅因表现为持续发烧或淋巴结肿大，而被大家忽视。加上淋巴瘤亚型（＞80种）众多，**困难重重。因此迫切需要建立正确的动物模型，这对于研究淋巴瘤的发病机制和**手段十分重要。 淋巴瘤为全身性肿瘤？ 淋巴系统像血液系统一样遍布全身，所以淋巴瘤几乎可以发生在身体的任何部位。如果淋巴瘤细胞浸润进血液，则发展成淋巴细胞白血病(lymphoma cell leukemia，LCL)，变成液体瘤，成为全身性肿瘤。 如下图：人体淋巴组织分布和淋巴瘤后期转移示意图（图片来自Zevalin网站）。 淋巴瘤分类众多 淋巴瘤种类繁多，发病机制复杂，分为霍奇金淋巴瘤（Hodgkin lymphoma，HL）和非霍奇金淋巴瘤（non-Hodgkin lymphoma，NHL）两类，其中以生发中心（Germinal center）来源的淋巴瘤占到NHL的80%，包括伯基特淋巴瘤，滤泡性淋巴瘤和弥漫大B淋巴瘤。其发病机制是B细胞经历生发中心不同阶段时，基因发生突变易位等。 生发中心来源淋巴瘤发病机制示意图[1] 临床上根据淋巴瘤分类分为多种细胞株，下面列举一些常用淋巴瘤细胞株： 下面说说常见的淋巴瘤动物模型有哪些 一、异种移植型淋巴瘤模型 淋巴瘤细胞株或病人淋巴瘤组织种植于免疫缺陷动物体内，建立移植性淋巴瘤模型，是目前研究最多的肿瘤模型。 一般选择免疫缺陷小鼠：SCID小鼠或NOD/SCID小鼠 淋巴瘤动物模型常选用SCID小鼠，它是一种先天性T/B淋巴细胞联合免疫缺陷动物，移植成功率比较高。但SCID小鼠仍残留某些免疫功能，而NOD/SCID小鼠较SCID小鼠出现更多的免疫缺陷，它又降低了NK细胞的活性，成为淋巴瘤实验研究的有效工具。 异种移植进一步又分为细胞移植（CDTX）和组织块移植（PDTX） 操作步骤如下图所示[2]：A（CDTX）和B（PDTX） 注意： （1）细胞移植法：常用皮下荷瘤，也用腹腔注射，静脉注射和原位荷瘤。荷瘤细胞数目一般在107~108，数目过
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微生物代谢物和群体感应研究
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
微生物包括：细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，与人类关系密切。涵盖了有益跟有害的众多种类，广泛涉及食品、医药、工农业、环保、体育等诸多领域。已有研究表明微生物组调控癌症的发生、发展及其对**的响应。 群体感应是指微生物群体在其生长过程中，由于群体密度的增加，导致其生理和生化特性的变化，显示出少量菌体或单个菌体所不具备的特征。这个变化的原因在于：当环境中微生物种群密度达到阈值，信号分子的浓度也达到一定的水平，通过包括受体蛋白在内相关蛋白的信号传递，诱导或抑制信号最终传递到胞内，影响特定基因的表达，调控微生物群体的生理特征，如生物发光、抗生素合成、生物膜形成等。利用QS机制进行“细胞对细胞的交流”，微生物能够在复杂的环境中协调一致，以“团队作战能力”使整个种群更好地存活下来。 艾美捷科技作为专业的生命科学领域解决方案供应商，为您推荐各种初级和次级胆汁酸，短链脂肪酸，多胺和其他相关代谢物。还提供多种高丝氨酸内酯，可用于研究因为细胞群密度增加如何使用群体感应信号来协调细菌群落行为。 初级和次级胆汁酸： 产品名称及描述 货号 CAS号 结构式 Chenodeoxycholic Acid 10011286 474-25-9 Cholic Acid 20250 81-25-4 Glycohyocholic Acid 22670 32747-08-3 Glycohyodeoxycholic Acid 22643 13042-33-6 β-Muricholic Acid 20287 2393-59-1 Murideoxycholic Acid 20290 668-49-5 Taurohyocholate 22669 32747-07-2 Tauro-β-muricholic Acid (sodium salt) 20289 145022-92-0 Ursodeoxycholic Acid (sodium salt) 15121 2898-95-5 膳食共轭亚油酸： 产品名称及描述 货号
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动物模型构建技术汇总
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
ZSCI 基础研究中如果加入动物实验部分则使得研究更加趋于完善，投稿时中稿率也相应会增加。但将动物实验做好却不是一件容易的事情。 这篇文章主要讲动物模型的构建技术，把骨科、糖尿病相关的动物模型构建做了一个全面的技术汇总，建议先码后读，文章内容有部分做了简化，想看详细讲解可以在文末获取课件！ 一、骨科相关动物模型 1.骨关节炎 1）骨关节炎模型构建方法（诱发性）-关节腔内手术法、关节腔注射法。 2）模型评分标准 ① Safranin O染色与OARSI评分（PMID：31046827、30942801） ② HE染色与OARSI评分（PMID：30609097） ③ Safranin O染色与Mankin评分（PMID：30609097） 2.骨质疏松症 1）骨关节炎模型构建方法 去趋法模型 PMID：31037128 实验动物：小鼠 方法：在戊巴比妥麻醉下进行双侧卵巢切除术以诱导骨质疏松症，同时对照组小鼠仅进行卵巢外置但未切除。 2）模型检测指标(PMID：31037128) ① HE染色 ② Micro-CT ③ TRAcP染色 ④ Micro-CT相关指标检测 3.类风湿性关节炎 类风湿性关节炎（RA）是一种慢性自身免疫性疾病状态，其特征是滑膜增生，软骨退化和脊椎关节的骨侵蚀 4.强直性脊柱炎 1）强直性脊柱炎模型构建方法 2）模型检测指标 (PMID：15082495、7561688) ① HE染色 ② 关节侧视图 ③ PCR鉴定 、 二、糖尿病相关动物模型 1.糖尿病动脉粥样硬化 1）模型构建（PMID：30826357） 使 用 链 佐 星 （STZ） 注 射ApoE-/-小鼠，建立糖尿病 ApoE-/-小鼠模型，同时与 ApoE-/-小鼠采用高脂喂养 18 周 2）模型检测指标（PMID：29107826、28345659） 3）生化指标检测 4）超声检测 5）主动脉染色检测 2.糖尿病心肌病 1）诱发性DCM模型 模型构建（PMID：29732743） 实验动物：大鼠 方法：各大鼠一次性腹腔注射链脲佐菌素150 mg·kg-1( STZ用0.1 mol·L-1，pH 4.2柠檬酸-枸橼酸钠溶液稀释，现配现用)，并给予高脂饲料进行喂养。 ① 模型
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不同垫料对SPF级KM小鼠学习记忆能力的影响
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
摘要: 目的 探讨非专业加工制作的麦秸垫料、玉米芯垫料、刨花垫料和纸质垫料对SPF级昆明小鼠(KM)学习记忆能力的影响差异,以及不同垫料对小鼠行为学的影响。方法选用SPF级KM小鼠24只,分别使用麦秸垫料、刨花、玉米芯和纸质垫料饲养8周后,开展 MORRIS水迷宫行为学实验,考察其行为学的变化和学习记忆能力的差异。 结果 麦秸组学习记忆能力增加明显高于刨花组(P
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不同强度运动对糖尿病造模大鼠的血清IL-6.β2-MG及肾脏TGF-β1蛋白表达的影响
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
【摘要】目的 探究不同强度运动干预在糖尿病造模过程对血清白细胞介素6( interleukin6,I-6)、β2微球蛋白(B2 microglobulin,2MG)和肾脏转化生长因子l( transforming growth factor-1,TGF-B1)的影响。方法选取50只SD雄性大鼠,随机分为正常对照组、糖尿病对照组、低强度运动组、中等强度运动组和高强度运动组5组,每组10只正常对照组普通饲料喂养,糖尿病对照组、低强度运动组、中等强度运动组、髙强度运动组髙糖高脂喂养,糖尿病对照组笼中自由活动,低强度运动组、中等强度运动组、高强度运动组实验期间分别进行不同负荷的跑台运动。肾脏组织以过碘酸六胺银( periodic acidsilver methenamine,PASM)染色。酶联免疫吸附测定( enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测大鼠血清中I6、全自动生化仪检测血清B2MG的浓度。 Western blot检测大鼠肾脏组织TGFB1蛋白表达。结果PASM染色结果显示正常对照组肾小球结构清晰,基底膜无明显改变;糖尿病对照组、低强度运动组肾小球基底膜有所增厚,系膜区眀显増宽;中等强度运动组、高强度运动组肾小球基底无明显増厚,系膜区轻微增宽。 ELISA结果显示,与正常对照组、糖尿病对照组相比,低强度运动组和中等强度运动组血淸I-6水平均明显下降(P0.05)。 Western blot结果表明各组间TGF-B1的表达水平差异无统计学意义(P>0.05)。结论在糖尿病造模过程中,8周耐力运动可通过降低机体血清I-6水平并保护肾脏组织结构,且中等强度耐力运动保护作用最为显著。 【关键词】2型糖尿病;耐力运动;肾脏损伤 糖尿病是以血糖升高为主要表现的慢性代谢性疾病之一,主要是由于胰岛素完全缺乏或相对缺乏所致。世界卫生组织估计全球有超过3.46亿人患有糖尿病 在没有任何干预的情况下,到2030年这一数据可能会增加一倍以上。肾损伤、氧化应激、低度炎症是2型糖尿病(type2 diabetes mellitus,T2DM)诊断前通常遇到的主要并发症2。白细胞介素6( interleukin6,Il-6)被认为是促炎细胞因子和T2DM的预测因子,是导致胰岛素抵
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如何温和地消化细胞减少损失
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
老子说：治大国如烹小鲜。 网友说：待细胞如养熊猫。 细胞的生命极其脆弱 消化一定程度上是对它们的一种折磨 所以做好细胞消化， 善待你的细胞们 一些细节要注意 在使用胰酶（Trypsins）细胞消化液的过程中要特别注意避免消化液被细菌污染。 胰酶细胞消化液消化细胞时间不宜过长，否则细胞铺板后生长状况会较差，做流式时的CD Marker 也可能会下降。 细胞消化心得 对大部分细胞消化来说，可以在消化到差不多快要脱落的时候，移除大部分胰酶，然后直接加新鲜的培养基将细胞吹打下来，省去离心步骤。残余的胰酶含量很低，所以不会对细胞产生任何影响。 对于难消化的细胞，如HCT15, LS411和KM12，用不含Ca2+，Mg2+的PBS洗涤一次后，加入稍微多一点胰酶，置37ºC彻底消化(一般为几分钟)至脱落（一晃细胞就掉下来），然后再加培养基终止胰酶反应、离心 (若是无血清培养基，需改加胰酶抑制剂)。这么做的道理是，细胞消化不彻底，势必会增加吹打辅助脱落的次数，而吹打次数越多，细胞活性越差。 正确选择细胞消化试剂 BI提供动物来源的传统胰酶及基因工程生产的重组胰蛋白酶。 动物胰酶普遍用于血清培养，不同的细胞加入胰酶的成分和浓度不一样。贴壁不牢和半贴壁细胞尽量使用浓度0.05%不含EDTA的胰酶且不需要放在培养箱孵育，这样易于控制，对细胞的伤害也降到最低。对于难消化的细胞就需要使用含EDTA的0.25%的胰酶，而不是无限的延长消化时间。 EDTA有什么作用呢？许多人不用胰酶，只用EDTA，或者用胰酶/EDTA联合作用。胰酶切割ECM负责粘连和附着的蛋白，而EDTA通过螯合Ca2+，抑制Integrin的贴壁活性，所以EDTA的作用更加温和。 重组胰酶用于无血清培养。重组胰酶具有与动物源性胰蛋白酶相同的酶学性质，但是不含任何动物源成分，可替代胰蛋白酶使用。 BI生产的重组胰酶Recombinant Trypsin EDTA Solution ，堪称传统胰酶的完美替代者。无杂酶，无外源性或内源性病毒污染，无PMSF、EDTA等任何蛋白酶抑制剂，较传统的胰
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R610实验室真空泵的结构和用途分析
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
R610实验室真空泵是一款完全采用无油设计的负压抽气泵，采用活塞式结构，通过两个串联的气缸，内置往复式工作的活塞，来实现将气体从特定器具内吸出，并从真空泵出气口排除来实现真空的效果。R610的吸气端配置了一组真空调节阀，调节阀的顶部是真空表，便于观察真空度和设备工作状态；真空表往下是一组阻尘滤芯，放置颗粒物、粉尘直接吸入泵内损坏设备；阻尘滤芯的外围是缓冲杯，用于收集倒吸的液体；缓冲杯底部则是真空调节阀，使用人员可以根据实际需要来调节仪器吸力和吸速。 R610实验室真空泵由于采用串联式的结构，所以可以达到750mmHg的较高真空度，可以用于实验室中一些对真空度要求较高的用途。具体如下： 1.三联、六联过滤支架：多联过滤支架的较长长度、较多的滤杯数量和较大的集液瓶容积，使得其对真空泵的吸气速率和吸力都有更高的要求，而可以在较短时间达到较高真空度的R610更较适合搭配多联过滤支架使用。 2.粘稠和高颗粒物含量样品的过滤：此类过滤由于固形物较多，容易造成固形物覆盖住滤膜而无法有效下液，对液体形成大的阻力无法通过滤膜。使用吸力更强的R610，可以在阻力较大的情况下产生更强吸力使滤液通过滤膜。 3.真空干燥：该用途就是利用真空度抽走容器内的空气，同时带走空气中的水分。真空度更高的R610再带走更多空气的同时，也带走了更多空气中的水分，可以实现更好的干燥效果。该型号适配不同容积的塑料或玻璃材质真空干燥罐，50升及以下的真空干燥箱。
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实验小鼠的使用发展历史
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
小鼠图图，是一只在江苏海门百奥赛图动物房出生的小白鼠，喜欢在笼子里上蹿下跳，一刻都闲不住。不过最近图图好像有心事，每天吃不好睡不着，连最喜欢的小转轮都不爱玩了，图图到底怎么了呢？经过小编一番“威逼利诱”，啊，不对，是“温柔开导”下，图图终于说出了最近的烦恼。原来是前两天，图图听铲屎官们在聊天，内容是关于一个叫RenMab的小黑鼠，听说是个全人抗体小鼠，功能十分强大。于是图图的烦恼开始了，铲屎官会不会喜欢小黑鼠不喜欢我了？原来不是所有小鼠都是白色的呀，原来还有小黑鼠？那我为什么是白色的呢？我还有其他颜色的亲戚吗？图图每天沉浸在对未来的思考中，茶饭不思。 忧郁的思考人生[1] 于是为了解开图图的心结，小编决定去探索一下实验室小鼠。 身份变迁 老鼠在中国的历史中，有很多黑料存在。作为四害之一，小偷就是它们最大的代名词，啃衣服，偷粮油的恶习，让人们无论如何也难以喜欢上它们。随着时代的变迁，以及老鼠们的“优胜劣汰”，现在很多品种的小鼠待遇已经大大提高了，其中仓鼠和豚鼠以其可爱呆萌的外貌俘获了一大批小朋友以及女孩子们的心。而在东亚国家，老鼠因其独特的颜色和独特的行为而受到珍视。在中国，政府一直保存着在野外发现的白化病小鼠的记录。在日本，老鼠被视为财神的使者，是日本木刻的常见主题。在19世纪，老鼠爱好者们把老鼠当作宠物大量饲养，并因此保存了一部分老鼠品系[2]。 癌症研究好物种 那么老鼠们一开始是如何进入科学家们的视线呢？这就不得不提到一个狂热的老鼠爱好者，来自马萨诸塞州格兰比的一位名叫阿比·拉斯罗普（Abbie Lathrop）的女士。拉斯罗普在她的农场里饲养了许多花鼠，并把它们卖给了其他花鼠爱好者。1908年，她注意到她的一些老鼠长出了肿瘤。于是她就把这些老鼠送到宾夕法尼亚大学的癌症研究人员里奥·勒布(Leo Loeb)那里，后者证实了老鼠体内存在癌症。于是，老鼠开始被逐渐用于部分癌症的研究[2]，并且在实验室的
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如何正确地进行皮下肿瘤的体积测量与计算
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
皮下荷瘤是肿瘤研究必不可少的体内模型，一般当小鼠皮下长出约绿豆大小的肿瘤块时，我们便可每隔2-3天进行肿瘤体积的测量，动态反应药物的抗肿瘤效果。然而，当我们信心满满地开始实验时，却发现肿瘤细胞，长成了各种不规则形状，如椭圆形、长条形，球形甚至还有多个小肿瘤等。此时，师兄告诉我们的：V=Length×Width2×0.52的公式，还能用吗，又该怎么用呢？本期就为大家揭晓：如何正确地进行皮下肿瘤的体积测量与计算。 如下图为：10只皮下荷瘤的裸鼠，可见每只鼠的肿瘤块形状都不同。似乎要找到一个公用的计算公式，好像不太现实。 胃癌皮下荷瘤小鼠[1] 面对形状各异的肿瘤块，我们该如何计算体积？ 学者通过对214篇文献统计，发现肿瘤测量的计算方法主要有3种，分别是测量一维的直径；二维的面积及各种的体积计算方法。其中通过体积计算的方法，占了55%以上[2]。这也是目前最常用的计算方法。下面我们就主要讲解第三种方法。 由于肿瘤形状很不均一，衍生了很多体积测量公式（结合下表）： 不同的体积计算公式[2] 根据上表，对肿瘤体积计算的公式分别有： 长方形：V= L×W×H 或L×W2 椭球体：V= 1/2×L×W×H或V= 1/2×L×W2;;π=3，π/6≈1/2; 椭球体：V=π/6×L×W×H或π/6×L×W2等；π/6≈0.52; 球体：V=4π/3×R3(R=L/2或L+W/2). 其他混杂公式：如V=1/3×L×W×H等。 可看到以椭圆球体的计算公式占据了82%。若是加上球体，则占到了96%。因为当L=W=H=R/2时，就是球体。 那么，哪一种公式可以最准确地反应肿瘤的真实体积呢？ 学者选取了50个质量介于0.46g—22.0g之间的裸鼠皮下肿瘤组织样本，结合了文章发表的19个体积计算公式，并通过排水法，计算出肿瘤组织的真实体积或质量。通过对各种方法的对比，发现以椭圆球体计算V=π/6×L×W×H的体积与排水法得到的最接近（r=0.93）。 卡尺测量与排水法得到的体积的相关性[2] 备注：排水法测量离体移植瘤近似真实体积 并且我们结合下图，发现剥离的肿瘤
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如何实时监测小鼠肿瘤
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
上一期我们详细介绍了皮下荷瘤的测量和计算方法，但是卡尺测量存在很大局限性，如对于原位或者转移肿瘤模型，是无法适用的。由此，一种名为IVIS的高效检测系统应运而生，可以实时追踪小鼠体内肿瘤的发生发展。本期我们就为大家介绍一下：基于Luciferase 的IVIS生物发光成像系统在肿瘤检测中的应用及操作手法。 什么是（IVIS, in vivo Imaging system） IVIS即小动物活体成像体统，通过一套非常灵敏的光学检测仪器，主要基于生物发光（Luc等标记）或荧光（GFP等标记）原理直接监控活体动物体内组织、细胞或分子等行为。 如下图：左：IVIS Lumina III 小动物活体成像系统，包括一个高度灵敏的CCD相机及成像暗箱和成像软件，右：对应荷瘤小鼠放置暗箱后的原理图。 IVIS Lumina III成像系统（来自PerkinElmer） Luc-细胞的活体成像模式图[1] IVIS主要包括生物发光或荧光原理，在肿瘤研究中基于生物发光的荧光素酶(Luciferase, Luc)基因标记细胞，更为常用。 为什么肿瘤研究主要用Luc标记的生物发光呢？ 主要在于生物发光可获得更加真实可靠的数据。荧光信号虽远远强于生物发光，但非特异性荧光产生的背景噪音使其信噪比远远低于生物发光。这些背景噪音造成荧光成像的灵敏度较低。从目前发表的高水平文章来看，大部分还是应用生物发光的方法来研究活体动物体内成像。下面我们就具体介绍。 基于生物发光的IVIS监测肿瘤的优势 1. 能够实时监测肿瘤生长和转移 我们知道卡尺测量只限于皮下肿瘤，无法监测体内原位或转移肿瘤。最传统的方法即一次性获得很多荷瘤小鼠，每一阶段处死一批，取出小鼠体内肿瘤获得统计数据。这明显是很愚笨低效的办法。而IVIS可以长时间并阶段性地、无创伤地定量检测小鼠原位瘤、转移瘤及自发瘤。 如下图：荧光标记的人乳腺癌细胞株MDA-MB231-luc，注射到小鼠第四对乳房垫，构建乳腺癌原位模型。利用IVIS可以每隔几天对小鼠体内肿瘤进行观察和统计。 MDA-MB231-luc在裸鼠体内成像图[2]
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数字PCR法检测基因突变和基因缺失
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
Drop-off数字PCR检测方法的最主要优势是能够能够在一个反应中检测到基因组序列范围短的同源基因突变（包括核苷酸的缺失，插入和替换）。简单来讲，Drop-off实验包括两个针对相同扩增子的TaqMan 探针：与野生型序列互补而与突变位点不发生互补的Drop-off探针和与突变型和野生型基因都互补的Reference探针（如图1A）。在野生型等位基因的存在下，Drop-off 探针和Reference探针都将与目标杂交，产生双重阳性信号（如图1B，蓝色群）。相反，如果存在突变的等位基因，即使一个核苷酸的突变也会阻止Drop-off探针与之杂交，因此只有Reference探针对目标基因进行退火，从而得到一个阳性信号。（如图1B，绿色群）。 图1信息说明如下： A. Drop-off和Reference探针及引物在目标基因上的示意图（FP：上游引物，RP：下游引物） B. 2D图中显示来自双阳性野生型等位基因的荧光簇（天蓝色：蓝色和绿色）和单一的突变等位基因的荧光簇（绿色）和阴性微滴簇（黑色）。 C. 值得注意的是在微滴生成过程中，某些突变等位基因和野生型等位基因随机分布在同一液滴中，所以同一个液滴会同时显示野生型和突变型（天蓝色：蓝色和绿色）。野生型浓度可以直接由双色通道中的阳性液滴的比例获得(第三个颜色通道的阴阳性微滴数不影响浓度计算)。突变型浓度可以直接单阳性微滴的比例获得(第三个颜色通道的阴阳性微滴数不影响浓度计算)，其中已经刨除了双阳性液滴的数量。所以将双阳性液滴计算为突变阴性微滴，突变频率可能会被低估。 可以通过以下方式获取Drop off计算方法： www.stillatechnologies.com/technical-notes 或Whale,AS,et al.,Biomol Derect Quantif. 2016 27:10:15-23获取Drop off计算方法的更多信息。 Drop-off检测KRAS，NRAS和EGFR热点突变 在临床应用中，通常检测一组有预测意义的遗传标记物跟踪**效果。例如：在非小细胞肺癌中，EGFR第19外显子的缺失使其对第一代酪氨酸激酶抑制剂具有敏感性。在结直肠癌中，KRAS和N
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种子质量与安全检验的高光谱成像研究进展
作者：德尔塔 日期：2022-04-18
种子质量是植物育种和生产中的一个基础性和关键性因素，可以通过种子的发芽率或理化特性来衡量，在农业领域已变得越来越重要。一方面，优质种子是植物生长的良好开端，预示着丰收；另一方面，种子质量通常与食品质量密切相关，如质地、风味和营养成分。为了满足消费者的需求，种子在收获后应谨慎加工和储存。在采收、加工和储存过程中，需要一种快速、准确、无损的检测种子质量的方法。高光谱成像作为一种非破坏性、快速的种子质量和安全性评价方法，近年来备受关注。 高光谱成像技术结合了光谱技术和成像技术的优点，可以同时获取光谱和空间信息。也就是说，它可以同时获得不均匀样品的化学信息和化学成分的空间分布。高光谱技术在农业、食品、医药等行业得到了广泛的应用。高光谱成像技术在种子行业的潜在或实际应用包括种子活性、活力、缺陷、疾病、净度检测，种子成分测定。 本文总结和分析了高光谱技术在种子质量和安全检验方面的发展，介绍了该技术在种子分类分级、活性和活力检测、损伤（缺陷和真菌）检测、净度检测和种子成分测定等方面的能力，综述了该技术在种子质量检测和安全检测中的应用，包括分析的光谱范围、样品种类、样品状态、样品数量、特征（光谱特征、图像特征、特征提取方法）、信号模式等。 表1高光谱成像应用于种子分类和分级的参考文献摘要 Seed Varieties Features Data analysis strategies Main application type Classification result (highest accuracy) Spectra/image Extraction/selection methods Analysis level Classification/regression methods Barley, wheat and sorghum 1 variety of each kind of grain Spectra PCA PWbprediction map and OWc(single kernels) –
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