糖脂代谢紊乱模型构建:动物品系、饲料与饲喂周期的综合考量

科技   2024-12-13 17:55   江苏  


在代谢性疾病的研究领域内,相对于基因编辑小鼠用于研究单一基因对代谢功能影响的研究,饲料喂养构建的代谢疾病模型小鼠更具备高临床模拟性,更适合于研究代谢性疾病的发展过程。然而,造模周期长,造模细节多,任何环节控制不好都无法获得预期的表型,因此,掌握有效造模方式,可以助力科研事半功倍。


一、选对饲料


饲料中的脂肪比例和成分对小鼠造模效果有显著影响。以肥胖模型为例,高脂饮食(HFD,#D12492)和高脂高糖饮食(HFHSD,#D12451)都能增加小鼠体重,但HFD脂肪含量高,喂养10周后体重增长更显著,而HFHSD含高糖,与人类不健康饮食相似,更适合构建II型糖尿病/胰岛素抵抗模型。


图1 HFD及HFHSD饲料造模效果对比


此外,脂质成分来源也影响造模表型。西方饮食(WD)饲料#D12079B脂肪供能比45%,胆固醇0.15%,而#D12108C脂肪供能比40%,胆固醇1.25%,后者因高胆固醇含量,更易促发动脉粥样硬化。


二、造模周期


此外,脂质成分来源也影响造模表型。西方饮食(WD)饲料#D12079B脂肪供能比45%,胆固醇0.15%,而#D12108C脂肪供能比40%,胆固醇1.25%,后者因高胆固醇含量,更易促发动脉粥样硬化。


图2 DIO小鼠高脂饲喂12周后体脂比及瘦素水平检测


图3 DIO小鼠高脂饲喂16周后肝功能检测及肝脏病理


类似的,APOEKO小鼠在WD(#D12079B)饲喂6周后,外周脂质水平显著上升,但饲喂18周后可以观察到显著的动脉粥样硬化。因此,在饲喂过程中,要时刻关注小鼠的状态,定期取材观察小鼠的代谢表型。




图4 APOEKO小鼠饲喂WD后外周脂代谢变化

及饲喂18周后腹主动脉油红O染色(CD:标准饮食)


三、小鼠背景


小鼠遗传背景受繁育环境影响,近交系小鼠遗传稳定,差异小,而野外小鼠遗传多样性高,适应环境压力,具有SNP、序列缺失和重复。野外小鼠对传染性疾病易感性不同,可能更适合作为人类疾病模型,用于药物测评,预测不良反应。


以B6-Chr1YP1小鼠(品系编号为D000750,简称750)为例,在标准饮食下,10周前与C57BL/6JGpt体重无异,之后自发肥胖,出现代谢异常。高脂饮食下,750品系雄鼠肥胖、高脂血症和脂肪肝更严重,为药效评价提供较大窗口。


图5 野化鼠750在不同周龄的肝脏HE染色结果


四、其他注意事项


1、饲喂高脂饲料时,注意定量放料,每周彻底更换 2-3 次饲料,饲料袋也建议保存在-20℃中,防止饲料变质,临用前复温,避免影响小鼠消化状态。
2、高热量饲料饲喂小鼠时不推荐使用玉米芯垫料,因为小鼠会误食垫料产生饱腹感却得不到任何的热量。这会导致小鼠不能吃足够多的饲料,导致造模周期发生变化,建议使用刨花垫料。
3、在肥胖类小鼠模型造模后期,建议在笼中放置部分碎饲料,方便小鼠取食。
4、因高脂饲料硬度较低不能满足小鼠的磨牙需求,可在笼盒内放置一些硬纸板、小木块等辅助磨牙, 避免出现牙长影响进食和体重。


上文涉及集萃药康小鼠品系及对应官网链接:


名称

品系编号

官网链接

C57BL/6JGpt DIO 60%

(Diet Induced Obesity)

T002040

https://cn.gempharmatech.com/shop/productDetails/13799

Apoe-KO

T001458

https://cn.gempharmatech.com/shop/productDetails/13414

B6-Chr1 YP1

(Wild Mouse) 

D000750

https://cn.gempharmatech.com/shop/productDetails/15319



关于集萃药康

江苏集萃药康生物科技股份有限公司(GemPharmatech Co., Ltd,股票代码:688046)创立于2017年,是一家专业从事实验动物小鼠模型的研发、生产、销售及相关技术服务的高新技术企业,系亚洲小鼠突变和资源联盟企业成员以及科技部认定的国家遗传工程小鼠资源库共建单位。
公司基于实验动物创制策略与基因工程遗传修饰技术,为客户提供具有自主知识产权的商品化小鼠模型,同时开展模型定制、定制繁育、功能药效分析等一站式服务,满足客户在基因功能认知、疾病机理解析、药物靶点发现、药效筛选验证等基础研究和新药开发领域的实验动物小鼠模型相关需求。




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集萃药康是一家专业从事人源化模型与药物筛选技术研发的高科技生物技术企业,具有领先的疾病模型研发创制能力和基因工程改造小鼠模型创制中心,旨在为全球的合作伙伴提供模型创制、饲养繁育、小鼠销售、表型分析、功能药效等一站式服务。
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