AbMole动物建模攻略丨Caerulein 、牛磺胆酸钠诱导大/小鼠胰腺炎模型详解
动物胰腺炎是一种以胰腺腺泡细胞损伤、炎症级联反应和全身并发症为特征的疾病。建立稳定、可重复的动物胰腺炎模型是研究发病机制、评估干预策略及筛选保护性化合物的前提。目前，**Caerulein（Ceruletide，雨蛙素，**AbMole，M9316**）刺激模型**和**Taurocholic acid sodium（牛磺胆酸钠，**AbMole，**M18437）逆行灌注模型**分别代表了轻症水肿型和重症坏死型胰腺炎的两大经典范式。 1. **Caerulein（Ceruletide，雨蛙素）** 1. **Caerulein（雨蛙素）的造模机理** **Caerulein**（雨蛙素，AbMole，M9316）是从澳大利亚绿树蛙（Litoria caerulea）皮肤分泌物中分离的十肽激素，其氨基酸序列与胆囊收缩素（Cholecystokinin, CCK）高度同源，是CCK-8的功能类似物[1]。Caerulein（CAS No.：17650-98-5）通过作用于胰腺腺泡细胞表面的CCK受体（主要为CCK1受体），触发细胞内信号级联反应。在低剂量的情况下，Ceruletide促进胰酶原颗粒的外分泌和消化酶释放；然而，在高剂量的条件下，可能导致CCK1受体过度激活并导致动物发生以下病理改变： *** 胰酶过早激活：**Caerulein（雨蛙素，AbMole，M9316）的刺激能引起溶酶体与酶原颗粒结合，组织蛋白酶B（cathepsin B）激活胰蛋白酶原转化为胰蛋白酶，进而激活其他消化酶原，引发腺泡细胞自身消化[1]。 *** 钙信号紊乱：**持续Caerulein（雨蛙素，AbMole，M9316）的刺激能导致胞质Ca²⁺浓度异常升高和振荡模式紊乱，激活钙依赖性降解酶并破坏线粒体功能[2]。 *** 氧化应激与炎症：**Caerulein（Ceruletide，雨蛙素，AbMole，M9316）还能诱导活性氧（ROS）产生，激活NF-κB信号通路，上调TNF-α、IL-1β、IL-6等促炎因子表达，招募中性粒细胞和巨噬细胞浸润。 1. Caerulein**造模时的动物品系选择** Caerulein（Ceruletide，雨蛙素）造模以小鼠和大鼠为主要实验动物，不同品系的敏感性存在显著差异： * **小鼠模型**：**C57BL/6品系**（包括C57BL/6N和C57BL/6J）是最常用的背景品系，其对Caerulein（Ceruletide，雨蛙素，AbMole，M9316）的响应稳定，病理特征明确，且便于与基因工程小鼠（如转基因、条件性敲除）杂交。值得注意的是，**FVB/N品系**对Ceruletide（FI-6934）的敏感性显著高于C57BL/6N，表现为更严重的胰腺水肿、更高的血浆淀粉酶水平、更广泛的腺泡细胞坏死及更强的炎症细胞浸润，这与FVB/N小鼠中胰蛋白酶抑制剂SPINK1和溶酶体蛋白酶组织蛋白酶L的表达水平较低相关。因此，在开展研究前，需充分考虑品系背景对模型严重程度的影响[3]。 *** 大鼠模型**：**Wistar大鼠**和**Sprague-Dawley（SD）大鼠**是Ceruletide（Caerulein）模型的经典选择，体重250–350 g的成年雄性大鼠最为常用。大鼠模型适用于需要连续采血、多次活检或植入监测设备的长期研究。 1. **Ceruletide诱导胰腺炎动物模型的参考方法** *** 造模前准备：动物注射Ceruletide**（雨蛙素，AbMole，M9316）**前需要禁食，一般禁食12小时（期间自由饮水）。**禁食的目的在于排空胃内容物、减少胃扩张对胰腺的机械刺激、同步大/小鼠的胰腺消化周期，从而减少个体间差异。假手术组/对照组需同步禁食。造模完成后可恢复饮食，或根据实验设计延迟恢复。 * 溶液配制：Ceruletide（雨蛙素，AbMole，M9316）可直接溶解于灭菌生理盐水或者PBS中，建议现配现用。注射体积方面，小鼠腹腔注射为100 ~ 200 μL，大鼠腹腔注射为1-2 mL。Ceruletide的给药剂量与方案需要根据研究目的和动物种属进行优化，文献中常见的剂量小鼠为50 μg/kg，大鼠为20 μg/kg，对于急性胰腺炎一般采取单日多次给药的方式，如每小时注射1次，共计8~ 10 次给药。对于慢性炎症可减少注射次数，但每周注射 3 ~ 6次，具体方案如表1所示。 * 联合造模：Ceruletide（Caerulein，雨蛙素，AbMole，M9316）可与LPS（脂多糖，AbMole，M9524）联合使用以增强大/小鼠的全身炎症反应，末次Ceruletide注射后立即腹腔注射LPS（5–10 mg/kg），可加速向重症胰腺炎的转化。 表1. Ceruletide（FI-6934）诱导胰腺炎啮齿动物模型的常用剂量 |动物品系|炎症程度|剂量与给药方案|参考文献| | --- | --- | --- | --- | |大鼠 (Wistar, 雄性, 180-220g)|急性胰腺炎|5 μg/kg/h, 持续静脉输注6小时|[1]| |大鼠|急性胰腺炎|20 μg/kg, 腹腔注射, 12小时|[2]| |小鼠 (C57BL/6, 9～10周）|急性胰腺炎|50 μg/kg, 腹腔注射， 每小时1次， 共10次|[4]| |小鼠 (Balb/c)|急性胰腺炎 + LPS (重症)|50 μg/kg, 腹腔注射, 每小时1次, 共7次 + LPS 10 mg/kg|[5]| |小鼠 (昆明, 雌性)|急性胰腺炎|50 μg/kg, 腹腔注射, 每小时1次, 共4次|[6]| |小鼠 (C57BL/6J, 20-25g, 6-7周)|慢性胰腺炎|50 μg/kg, 腹腔注射, 每周3次, 连续4周|[7]| |小鼠 (C57BL/6N, FVB/N)|急性/复发性急性胰腺炎|50 μg/kg, 腹腔注射, 每小时1次, 共10次|[8]| |小鼠 (C57BL/6J, 20-25g, 6～7周)|慢性胰腺炎|50 μg/kg, 腹腔注射, 每周3次, 连续4周|[9]| |小鼠 (C57BL/6, 8周)|慢性胰腺炎|50 μg/kg, 腹腔注射, 每小时1次, 共6次, 每周3次, 连续3周|[10]| |小鼠 (C57BL/6)|慢性胰腺炎|50 μg/kg, 腹腔注射, 每小时1次, 共6次, 每周3次, 连续4周|[11]| |小鼠 (C57BL/6)|慢性胰腺炎|50 μg/kg, 腹腔注射, 每小时1次, 共6次, 每周3次, 连续6周|[12]| |小鼠 (C57BL/6)|慢性胰腺炎|50 μg/kg, 腹腔注射, 每小时1次, 共6次, 每周2次, 连续4周|[13]| 1. **范例详解** 科研人员在文章中使用了AbMole的**Caerulein**（雨蛙素，Ceruletide，AbMole，M9316）成功构建了小鼠的胰腺炎模型。具体方法如下：选用8周龄、体重20–25 g的雄性C57BL/6J小鼠（包括野生型和Sesn2基因敲除小鼠），实验前禁食12小时。造模时，小鼠经腹腔注射 **100 μg/kg Caerulein**，每小时注射1次，共注射 **7次**；在最后一次Ceruletide（Caerulein）注射后，立即腹腔注射 **10 mg/kg LPS**，以诱导**重症急性胰腺炎**模型。最后一次注射后 **24小时** 收集血清、原代单核巨噬细胞以及胰腺和肺组织样本，用于后续的HE染色、Western blot、免疫组化、免疫荧光、透射电镜、流式细胞术、ELISA及RNA测序等分析。  **二、Taurocholic acid sodium（牛磺胆酸钠）** 1. Taurocholic acid sodium（牛磺胆酸钠）的造模机理 Taurocholic acid sodium（N-Choloyltaurine，牛磺胆酸钠，AbMole，M18437）是胆汁酸的主要成分之一，也是动物胰腺炎造模剂的常用工具化合物。动物胆源性胰腺炎是最常见的重症胰腺炎类型之一，由胆管结石或Oddi括约肌功能障碍导致胆汁反流入胰管引发。Taurocholic acid sodium（牛磺胆酸钠，CAS No.：145-42-6）通过手术逆行注入动物胆胰管后，能够从物理压力和化学诱导两条途径启动重症急性坏死性胰腺炎：首先牛磺胆酸钠逆行灌注使胰胆管内压力急剧升高，破坏腺泡基底膜、胰管上皮屏障；腺泡细胞酶原颗粒提前在胞内释放；其次，牛磺胆酸钠进入胰腺腺泡细胞后能诱发持续性胞内钙超载，钙依赖通路促使胰蛋白酶原在腺泡细胞内异常提前激活，最终导致胰腺细胞坏死[7]。 1. **Taurocholic acid sodium造模时的动物品系选择** Taurocholic acid sodium（N-Choloyltaurine，AbMole，M18437）模型以大鼠为首选动物，主要基于以下考量： * 大鼠模型：SD大鼠和Wistar大鼠是最常用的品系，体重180–350 g的成年雄性大鼠最为适宜。大鼠的胆胰管解剖结构清晰，便于逆行插管操作。此外，Lewis大鼠因免疫反应特征明确，常用于研究胰腺炎相关的免疫调控机制。 * 小鼠模型：小鼠胆胰管纤细，逆行插管操作难度大，技术要求高，因此Taurocholic acid sodium（牛磺胆酸钠）小鼠模型应用较少。部分研究采用胰腺实质内直接注射替代胆胰管灌注[14]。 1. **参考方法：** * 实验准备：大鼠需禁食12小时，自由饮水。 * 溶液配制：Taurocholic acid sodium（牛磺胆酸钠，AbMole，M18437）溶于无菌生理盐水，浓度为3%–5%（w/v），37°C预热并充分混匀，避免结晶析出。 * 手术操作：大鼠麻醉后腹部正中切口，暴露十二指肠和胆胰管汇合处；用显微血管夹夹闭肝门部胆总管近端。 * 使用4–5号钝头针头或胰岛素注射器针头，经十二指肠壁穿刺进入胆胰管开口，向胰腺方向逆行灌注 * 灌注液：3%–5% Taurocholic acid sodium（溶于生理盐水）；灌注体积：0.2–0.5 mL/100 g体重；灌注速率：0.02–0.1 mL/min；灌注压力：保持低压缓慢灌注，避免胰管破裂 * 拔针后按压穿刺点止血，移除血管夹，分层缝合腹壁；保温复苏，自由饮水进食 *Taurocholic acid sodium模型的指标检测，牛磺胆酸钠诱导的胰腺炎模型应该重点关注坏死程度和全身并发症，主要包括以下几种检测手段：血清生化指标检测，术后6–24小时采血，测定血清淀粉酶（通常升高5–20倍）、脂肪酶、ALT、AST、肌酐、尿素氮及炎症因子（IL-6、TNF-α、IL-1β、HMGB1）。组织病理学评分：术后12–72小时取材，HE染色评分。术后12–72小时取材，评估大鼠胰腺组织的出血和炎症情况。 **参考文献及鸣谢** [1] Renner, I.; Wisner, J.; Rinderknecht, H. 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