复杂性,遗传变异性以及伦理限制是对人类研究的固有的,这使得在基本和应用研究中不可避免地使用模型生物。至关重要的是,假定物种的基本生物过程非常相似,并且对一种物种的详细研究将提供有关(远)相关物种的生物学的宝贵信息。在本课程中,将提供最受欢迎的模型物种的概述,以及它们的历史和生物学。我们将强调每个模型对生物学的贡献。在模仿疾病时,动物模型有时不足。新技术 - 3D细胞培养,诱导多能干细胞,基因编辑和芯片中的器官 - 导致解决方案用于替代,炼油和减少动物模型。目标是为学生提供对这些概念的介绍。
迫切需要改善膀胱癌患者的治疗前景,尤其是侵袭性尿路上皮癌 (InvUC) 患者,这种癌症 50% 的病例是致命的。改善 InvUC 患者的治疗效果可能来自多个方面的进步,包括新兴免疫疗法、靶向疗法和新药物组合;根据分子亚型、免疫特征和其他特征选择最有可能对特定治疗产生反应的患者;以及预防、早期检测和早期干预。所有这些方面的进展都需要临床相关的动物模型来进行转化研究。动物模型应具有决定抗癌药物在人类中成功或失败的关键特征,包括肿瘤异质性、遗传-表观遗传串扰、免疫细胞反应、侵袭性和转移性行为以及分子亚型(例如管腔、基底)。实验动物模型虽然在膀胱癌研究中必不可少,但不具备这些集体特征来准确预测人类的结果。然而,这些关键特征在宠物狗中自然发生的 InvUC 中也存在。犬类 InvUC 在细胞和分子特征、分子亚型、免疫反应模式、生物行为(转移部位和频率)以及对治疗的反应方面与人类肌肉浸润性膀胱癌非常相似。因此,狗可以提供高度相关的动物模型来补充膀胱癌新疗法研究中的其他模型。对患有 InvUC 的宠物狗进行临床治疗试验被认为是一个三赢的局面;每只狗都能从有效的治疗中受益,治疗结果有望帮助其他狗,而治疗结果有望转化为人类更好的治疗结果。此外,狗患 InvUC 的品种相关风险很高(例如,苏格兰梗犬的风险增加了 20 倍)
摘要理由化疗诱导的认知障碍(CICI),化学邻磷脂和化学杂志是化学治疗剂影响癌症患者/幸存者的精神功能障碍的常见术语。CICI表现为短期/长期记忆问题和延迟的心理处理,这会干扰一个人的日常活动。了解CICI机制有助于开发可能减轻疾病状况的治疗干预措施。动物模型促进了批判性评估,以阐明基本机制,并构成验证不同治疗假设和策略的组成部分。目标需要对科学文献进行有条理的评估,以了解与化学治疗剂在不同的临床前研究中使用的认知变化。这篇评论主要强调了动物模型,其动物模型是通过各种化学治疗剂单独并结合使用的,其提出的机制导致了认知功能障碍。本综述还指出,健康动物中化学探针的分析,以了解在没有肿瘤和承重肿瘤动物中干预措施的机制,以模仿人类癌症条件,以筛查潜在的候选药物针对Chemobrain。结果在健康和承重肿瘤的动物中证明了由于常用化学治疗剂的大量记忆不足。空间和情感认知障碍,神经营养蛋白的改变,氧化和炎症标志物以及长期增强的变化在不同动物模型中通常会发生变化。结论障碍是癌症化学疗法的严重副作用之一。由于不同趋势改变行为和生化参数的趋势的化学治疗剂机制不同,化学疗法可能会带来明显的风险,从而导致健康和耐肿瘤动物的记忆障碍。
哮喘是一种高度异质性炎症性疾病,对呼吸系统和中枢神经系统都有显着影响。基于人群的研究和动物模型发现哮喘与许多神经系统疾病(包括抑郁症,焦虑和神经发育序列)相结合。此外,怀孕期间的母体哮喘与后代的神经发育障碍有关,例如自闭症谱系障碍和注意力不足多动障碍。在本文中,我们回顾了哮喘的最新流行病学研究,这些研究确定了与神经系统状况的联系,这既与患有哮喘患者和怀孕期间哮喘的影响有关,可能会对后代神经发育产生。我们还讨论了研究这些联系,解决知识差距的相关动物模型,并探索该领域的潜在未来方向。
摘要:阿尔茨海默氏病(AD)是一个神经退行性过程,造成所有痴呆症病例的70%。临床体征由记忆,认知和行为功能的进行性和不可逆转的丧失组成。主要的组织病理学标志是大脑中淀粉样蛋白(Aß)肽纤维的积累。迄今为止,尚未确定Aß的起源。最近的研究表明,肠道微生物群会产生Aß,并且在AD患者和AD动物模型中已经鉴定出失调状态。从一个假说开始,即维持或恢复微生物群的黄菌病对于控制Aß在大脑中的产生和沉积至关重要,我们使用了益生菌和益生元(共生元)的混合物,以治疗Appps1雄性和雌性小鼠,AD的动物模型,一种年龄至8个月的AD动物模型,并评估了认知能力的表现,并分配了coptions Serciot and -compiots and -c。结果表明,该治疗能够防止记忆缺陷,粘液分泌减少,β血液水平升高以及AppPS1小鼠中肠道菌群的失衡。本研究表明,肠道轴在认知障碍的起源中起着至关重要的作用,并且肠道微生物群的调节可以减轻AD的症状。
摘要:即使采用现代疗法,心力衰竭的患者只有50%的生存率。要改善新的治疗策略的发展,需要临床前疾病模型才能正确模仿人类状况。确定最合适的模型代表可靠且可翻译的实验研究的第一个关键步骤。心力衰竭的啮齿动物模型在人体体内相似性与进行大量实验并探索许多治疗性候选者之间提供了战略性妥协。我们在这里回顾了当前可用的心力衰竭啮齿动物模型,总结了其生理病理学基础,心室衰竭发展的时间表以及其特定的临床特征。为了促进心力衰竭领域的未来调查计划,提供了每个模型的优势和可能缺点的详细概述。
与体内动物模型或传统细胞系统相比,MPS 应用于人类要晚得多。由于不同物种的生理学差异,来自动物的研究数据并不总是能转化为人类,而传统的人类体外模型缺乏三维性、组织-组织界面和机械线索,这会导致培养细胞去分化,从而降低与人类的相关性。尽管目前的 MPS 主要是探索性的,但制药和生物技术行业仍有兴趣采用该技术来提高人类的预测能力,其长期目标是最终尽可能取代动物模型。同时,学术团体和多家生物技术公司都在开发日益完善的 MPS 模型,以满足药物开发所需的需求和质量标准,例如可扩展性和稳健性。
鼻内施用的脱铁胺(DFO)有望成为神经退行性疾病和神经系统损伤的新型治疗方法。鼻内(IN)递送允许DFO等药物绕过血液 - 脑障碍,并在几分钟之内沿嗅觉和三叉神经沿嗅觉和三叉神经在细胞外传递(Thorne等,2004; Chen等,1998; Frey,1997; Thorne等,1995; Thorne等,1995)。鼻内递送具有最大程度地减少全身性暴露的额外好处,从而减少副作用以及无创的。脱铁胺是一种经认可的通用抗氧化剂和抗炎药,其结合铁具有很高的亲和力,但与系统给药的大脑渗透有限(Di Paola等,2022)。游离铁在阿尔茨海默氏病(AD),帕金森氏病和其他脑部疾病的个体的大脑中异常积累(Rao等,2022)。在患有AD的人的大脑中,也含有铁的自由血红素,也增加了血红素和铁灭活的人脑脑毒蕈碱毒蕈碱乙酰胆碱受体,需要体外记忆(Venters等,1997; Atamna and Frey,frey,2004; Fawcett等,2004; Fawcett等,2002; Fawcett et al。,2002)。鼻内DFO已显示在动物中,以治疗各种脑部疾病,其中铁会异常积累,甚至可以改善正常和健康小鼠的记忆力(Fine等,2020)。这是重新利用现有药物来治疗PD,AD,中风和其他脑部疾病的一个例子,通过使用非侵入性递送以绕过血脑 - 脑 - 障碍物,并靶向大脑。对DFO作为对神经退行性疾病的潜在治疗的兴趣,鉴于最近认识到,基于不受管制的铁水平的一种调节细胞死亡形式,依赖于神经退行性疾病和神经侮辱的形式(Stockwell,2022222)。 促进铁水平响应的铁凋亡会导致脂质过氧化,活性氧(ROS)产生,线粒体功能障碍以及神经炎性反应导致细胞和神经元损伤(Tang等,2020; Jarrahi等; Jarrahi等; Jarrahi等,2020年)。对DFO作为对神经退行性疾病的潜在治疗的兴趣,鉴于最近认识到,基于不受管制的铁水平的一种调节细胞死亡形式,依赖于神经退行性疾病和神经侮辱的形式(Stockwell,2022222)。促进铁水平响应的铁凋亡会导致脂质过氧化,活性氧(ROS)产生,线粒体功能障碍以及神经炎性反应导致细胞和神经元损伤(Tang等,2020; Jarrahi等; Jarrahi等; Jarrahi等,2020年)。
梁锡崑教授 病理学 胃癌基因组学及其他 - 从患者样本到 3D 类器官培养,用于综合基因组学分析、药物敏感性分析、细胞生物学研究和动物模型
全面了解神经退行性疾病不同阶段所涉及的病理机制是预防和改善疾病治疗的关键。患病大脑中的基因表达改变是有关受病理影响的生物过程的潜在信息来源。在这项工作中,我们对被诊断为阿尔茨海默病 (AD) 或进行性核上性麻痹 (PSP) 的人类患者与淀粉样变性和 tau 蛋白病的动物模型大脑中的基因表达改变进行了系统比较。使用系统生物学方法揭示与基因表达改变相关的生物过程,我们可以精确地指出与 tau 蛋白病/PSP 和淀粉样变性/AD 更密切相关的过程。我们发现与免疫炎症反应相关的基因表达改变在年轻人中占主导地位,而与突触传递相关的基因表达改变主要在老年 AD 患者中观察到。然而,在 PSP 中,与免疫炎症反应和突触传递相关的变化重叠。在 AD 和 PSP 大脑中观察到的这两种不同模式分别在淀粉样变性和 tau 蛋白病的动物模型中得到了很好的再现。此外,在 AD 中,而不是在 PSP 或动物模型中,与 RNA 剪接相关的基因表达改变非常普遍,而与髓鞘形成相关的基因表达改变在 AD 和 PSP 中都很丰富,但在动物模型中却没有。最后,我们在细胞类型特异性共表达模块中确定了 12 个 AD 和 4 个 PSP 遗传风险因素,从而有助于揭示这些基因在发病机制中的可能作用。总之,这项工作有助于揭示受淀粉样蛋白和 tau 病理影响的潜在生物学过程以及它们如何导致 AD 和 PSP 的发病机制。