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肝脏再生模型小鼠图片|探索小鼠肝损伤模型及其机制

2024-08-01

肝脏被称为人体的“生命塔”,承担着代谢,解毒,免疫,消化等重要的人体机能。肝脏拥有强大的代偿功能,一般轻伤不下火线。但当今社会快速的工作节奏和不规律的生活习惯,使得肝损伤在现代都市人群中正成为一种常态,因此了解肝损伤修复的来龙去脉以搞懂重大肝病的发病及预防机理一直是学术研究热点。


肝脏再生模型探索相关研究:小鼠肝脏稳态和再生的时空图谱

这项研究的核心目标是探索哺乳动物肝脏在组织稳态和再生过程中细胞响应的协调机制。由于这一机制的复杂性和对多种细胞类型状态及位置的精细控制要求,它一直是一个科研难题。为了解决这一问题,研究人员采用了一种创新的实验设计,结合了高分辨率的空间转录组学技术和单细胞转录组学分析,以小鼠肝脏为模型,生成了一个高清晰度的时空图谱。


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实验设计的关键步骤如下:

1、样本准备:研究人员首先选择了特定品系的无特定病原体(SPF)的小鼠作为实验动物。这些小鼠在严格控制的环境条件下饲养,确保了实验的一致性和可重复性。

2、肝脏切除手术(PHx):为了模拟肝脏再生,研究人员对小鼠进行了2/3肝切除手术。这是一种标准的实验操作,可以有效地触发肝脏的再生过程。

3、时空转录组学分析(Stereo-seq):研究人员利用Stereo-seq技术对肝脏组织进行了空间分辨率极高的转录组分析。这种技术能够在组织切片上捕获和分析成千上万个细胞的基因表达情况,从而构建出肝脏在不同时间和空间位置的基因表达图谱。

4、单细胞转录组学分析(scRNA-seq):为了进一步细化对肝脏细胞异质性的理解,研究人员还进行了scRNA-seq分析。这项技术可以揭示单个细胞的基因表达模式,帮助识别和分类肝脏中的不同细胞类型。

5、数据整合与分析:通过将Stereo-seq和scRNA-seq数据结合起来,研究人员能够详细地描绘出肝脏在稳态和再生过程中的分子梯度和基因网络动态变化。他们还利用了多种生物信息学工具和算法,如SCENIC和CellChat,来推断基因调控网络和细胞间通讯模式。

6、功能验证:为了验证实验结果的生物学意义,研究人员进行了一系列的功能验证实验,包括免疫荧光染色、smFISH、RNA提取和RT-qPCR等,以及通过特定基因敲除或过表达来研究它们在肝脏再生中的作用。


通过这一精心设计的实验,研究人员不仅揭示了肝脏细胞如何在稳态和再生过程中相互作用和协调,而且还发现了一些关键的调控因子,如转录共因子TBL1XR1,它在连接炎症和Wnt/β-连环蛋白信号通路以促进肝细胞增殖中起着“调节器”的作用。这些发现为理解肝脏疾病和开发新的治疗策略提供了宝贵的信息。


研究引用:Xu, J., Guo, P., Hao, S. et al. A spatiotemporal atlas of mouse liver homeostasis and regeneration. Nat Genet 56, 953–969 (2024). https://doi.org/10.1038/s41588-024-01709-7

集萃药康肝脏类疾病小鼠模型与药效服务:

根据研究报导,肝脏疾病模型根据其发病历程主要分为急/慢性肝损伤动物模型、脂肪肝动物模型、肝纤维化动物模型、肝硬化动物模型、肝癌动物模型等几大类型。集萃药康可提供肝纤维化模型、代谢功能障碍相关脂肪性肝病模型及相关的药效评价服务。


1、B6-Alms1-del MASH模型及其药效评价


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B6-Alms1-del小鼠在正常饲料(CD)喂养下,21周龄时出现了脂肪肝表型,但评分只有4.2分,未到达MASH程度。 B6-Alms1-del小鼠在西方饮食(WD)喂养下,6周后就表现出明显的脂肪变性、炎症、气球样病变以及中等程度纤维化。NAS评分为6.0分,纤维化评分为1.6分。


2、HFD+CCl4诱导的MASH模型及其药效评价

3、CCl4诱导的肝纤维化模型及其药效评价

4、BKS-db MASH模型及其药效评价

5、多种基于饮食和药物诱导的NASH/MASH模型

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