小鼠皮下成瘤实验:解锁肿瘤研究的“迷你实验室”

小鼠皮下成瘤是一类经典的体内实验模型,广泛用于研究肿瘤细胞的生长特性、药物筛选以及抗肿瘤机制等。但在实际操作中,模型的建立却往往面临诸多挑战,那么今天我们就带大家好好地盘一盘,看看怎样才能成功建立起这个模型。

 

01 实验材料准备

1.实验动物

通常选用免疫缺陷小鼠,如裸鼠(nu/nu)或严重联合免疫缺陷小鼠(SCID)。不同免疫缺陷程度的小鼠或小鼠不同周龄的成瘤速度有所差异,建议根据预实验结果选择合适的动物模型,同时参考已发表的文献。

选择小鼠周龄不宜过大,如,裸鼠8周龄以上NK细胞等免疫细胞活力开始增强,一般来说,4~6周龄的裸鼠更容易成瘤,这时免疫系统不够强,成瘤率相对较高。

2.细胞选择

根据实验目的选择合适的肿瘤细胞株。

 

02 实验步骤

1.细胞准备

收集指数生长期、密度在80-90%的肿瘤细胞,至无菌离心管中。细胞在4℃,1500rpm离心5min,去除上清液并将细胞均匀重悬于1mL PBS中,离心清洗2-3遍。

使用胰酶消化细胞。加入PBS或无血清培养基制成细胞悬液,离心清洗1-2次去除胰酶,重悬至终浓度为1-5×108个细胞/mL(供参考,可根据实际情况进行调整),置于冰盒中。

2.细胞接种

接种部位选择:通常选择小鼠右侧或左侧腋窝下或背部皮下。一般认为腋下皮下血供充足,利于肿瘤细胞增殖,且右侧操作较方便。

如果个别瘤种生长速度较快,可以接种后肢或背部等供血量不是特别充足的地方,或者降低细胞接种剂量,减缓肿瘤生长速度。

接种:将上一步的细胞悬液与基质胶按1:1混合,制备成终浓度为1-5×107个/mL的细胞悬液,用1mL注射器吸取0.1mL细胞悬液(约含1-5×106个细胞)

在接种前,使用枪将细胞悬液充分吹散,以确保细胞均匀分散,防止细胞聚集并降低其存活率。

在小鼠皮下缓慢注射,注射过程中要保持针头稳定,避免细胞外漏。

接种操作:接种时,用拇指和食指抓住小鼠肩膀上的皮肤,防止小鼠将注射器踢开,使其保持在直立位置。用75%乙醇棉球轻轻消毒皮肤2-3次。轻轻地将针插入皮肤以到达皮下。

轻轻推入注射器中的细胞,在拔出针头之前停留几秒钟,以防细胞悬液漏出

3.肿瘤生长监测

接种后将小鼠放回笼中饲养,每天观察小鼠的精神状态、饮食情况以及接种部位肿块出现和生长情况。大约1周-1月左右可看到肿瘤出现。

肿瘤体积测量:从第3天开始,每隔2天用游标卡尺测量肿瘤的长径(a)和短径(b),根据公式V=(a×b²)/2计算肿瘤体积。

体重测量:定时测量小鼠体重,记录体重变化情况。

4.终止与取材

终止标准:当肿瘤体积达到1000mm³时对小鼠进行安乐死。

取材:用剪刀剪开皮肤,完整取出肿瘤组织。将一部分冻存于液氮中,以备将来提取蛋白质和RNA使用;另一部分则放入4%多聚甲醛溶液中固定,用于后续的组织学分析。

 

03 注意事项

1.无菌操作:整个实验过程需在超净工作台内进行,严格遵守无菌操作原则。细胞培养操作过程要注意防止污染。支原体污染极为常见,会改变培养细胞的代谢、增殖特征及形态等,从而影响肿瘤生长和结果的可重复性。建议接种前对细胞进行支原体检测。

2.细胞状态:确保细胞在注射前处于良好的生长状态,无污染,细胞活性大于90%。细胞活力是影响肿瘤形成的重要原因,接种细胞建议取处于对数期生长的细胞,接种前对细胞活率进行检测,接种过程中细胞置于冰上,保持低温,接种完成后也可以留一小部分细胞检测细胞活率,确保接种过程中细胞活率没有明显降低。另外,注意避免体外过度传代影响细胞状态(一般3-5代)

3.接种技巧:接种时要缓慢,避免细胞团块形成。注射前,一定要排去针管内的空气。在接种时,针头应深入皮下约1厘米,以减少注射后细胞悬液从针眼溢出的可能性。注射时,针头应向前方穿行,且在注射前轻微移动针头,以确保针头处于皮下。如果针头能够移动,则表明它在皮下位置,否则可能在皮内或肌肉内。保证每只小鼠接种的细胞数一致。

 

04 结果分析

1.肿瘤生长曲线绘制:以时间为横坐标,肿瘤体积为纵坐标,绘制肿瘤生长曲线。通过比较不同组别的肿瘤生长曲线,可以直观地观察到肿瘤的生长趋势。

2.肿瘤重量分析:将取出的肿瘤组织称重,计算平均肿瘤重量,比较不同组别之间的差异。

3.组织学分析:对固定后的肿瘤组织进行石蜡包埋、切片、HE染色等处理,观察肿瘤的组织结构、细胞形态以及血管生成等情况。

 

05 常见问题

1.肿瘤不生长或生长缓慢

原因:可能是细胞活性不足、注射部位不准确或小鼠个体差异等原因。

解决方法:确保细胞在注射前处于良好的生长状态,调整注射部位和注射技巧,选择健康的小鼠进行实验。

2.肿瘤坏死或感染

原因:可能是注射过程中细胞外漏、注射量过多或小鼠感染等原因。

解决方法:严格控制注射量,避免细胞外漏,加强小鼠饲养环境的卫生管理,及时处理感染的小鼠。

3.小鼠死亡率过高

原因:可能是麻醉剂量过大、肿瘤生长过快导致小鼠负担过重或实验操作不当等原因。

解决方法:准确控制麻醉剂量,定期监测小鼠的肿瘤生长情况,及时终止实验,避免实验操作对小鼠造成不必要的伤害。

 

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