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博来霉素(BLM)诱导的肺纤维化小鼠模型

Full Name： 博来霉素(BLM)诱导的肺纤维化小鼠模型

Cat No: CSTR0I01000459

产品概述

Disease overview:

纤维化（Fibrosis）其实是多种类型组织损伤尤其是在慢性炎症性疾病过程中，组织修复反应失调的结局。纤维化几乎发生在所有器官和组织中，例如心、肝、肺、肾、皮肤等，长期以来，人们一直认为纤维化不可逆，但临床前模型和临床试验均表明，它是一个高度动态变化的过程。

当组织受到损伤时，多种来源的肌成纤维细胞可通过重塑细胞外环境来启动伤口愈合反应，以恢复组织完整性并促进实质细胞的替换。通常，当组织愈合时，这个促纤维化程序被关闭。然而，持续的损伤和损害会导致这一过程的失调，导致细胞外基质（ECM ）蛋白在病理上的过度沉积，并伴随着肌成纤维细胞活性的上调，造成巨噬细胞和免疫细胞浸润的慢性炎症环境。在这种细胞环境中，细胞因子和生长因子被大量释放，包括转化生长因子-β（TGF-β）家族成员和 Wingless/Int-1（Wnt1），它们是纤维化过程的主要效应子。TGF-β 和 Wnt1 结合其干细胞表面受体，并发起下游信号转导，最终分别导致 Smad2/3 和 CBP/β-Catenin 转录调节物的核易位。这导致靶基因表达上调，其功能进一步增强肌成纤维细胞分化和 ECM 蛋白（包括胶原、层粘连蛋白和纤维连接蛋白）的产生和分泌。

随着过多 ECM 沉积的进行，基体的结构发生变化并变硬。细胞通过细胞表面整合素受体（激活 Hippo 信号转导通路及其主要下游效应子 YAP 和 TAZ）的机械传导感受 ECM 张力。在另一个前向循环中，激活的 YAP 和 TAZ 转位到胞核，促进包括 CTGF 和 PDGF 在内的促生长基因的上调，这些基因通过 PI3K/AKT/mTOR 通路促进肌成纤维细胞的增殖和活化。

 

Animal background: SPF级C57小鼠，健康，雄性，6~8周龄

Experimental period: 8W

Description of method:

博来霉素 (BLM) 能够引起与接受化疗患者相似的组织学肺模式，是目前诱导动物肺纤维化应用最广泛的药物之一。BLM 通过裂解DNA、诱导炎症反应和增加上皮凋亡剂量发挥其细胞毒性作用，从而刺激肺损伤并导致纤维化。

肺纤维化小鼠模型的建立及组织学评价

表型数据

博来霉素诱导的肺纤维化。C57BL/6J 小鼠在第0天给予博来霉素，每天记录体重，实验结束时收集肺组织，测定肺内羟脯氨酸 (HYP)。(A) 博来霉素导致体重减轻。(B)存活率缩短。(C) HYP 含量增加。

(D) 病理学检查显示显著肺纤维化。

 

Pamrevlumab 在肺纤维化模型中的药效验证

Pamrevlumab 对博来霉素诱导的体重减轻的影响。小鼠在第0天给予博来霉素，然后每两天注射一次 Pamrevlumab 或溶剂，共7次，每天记录体重。实验结果表明，Pamrevlumab治疗能够改善博来霉素诱导的 B-hCCN2 小鼠体重减轻，并可有效降低博来霉素诱导的死亡率。

Pamrevlumab 对博来霉素诱导的肺纤维化的影响。 (A) 博来霉素诱导 HYP 含量增加，Pamrevlumab 治疗降低了肺中 HYP 含量。(B) Masson 染色和H&E染色的代表性图像。(C) 条形图显示了纤维化严重程度的定量平均评分。数值为平均值±SEM，n = 4-8，单因素 ANOVA 和 Dunnett 检验，***P < 0.001，**P < 0.01。

 

Micro-CT在肺部疾病模型的研究应用

博来霉素诱导肺纤维化模型—直方图、体积

根据不同HU区间进行正常、低通气、不通气区域体积的分割。在第4周，结果显示低通气和不通气区域的比例都很高，然后在第10周和第16周之间明显减少，而在正常通气的区域，则呈现相反的趋势[3]。

通过使用Micro-CT对小鼠肺部区域进行扫描重建成像，利用肺部分析算法（Hounsfield单位阈值范围分别为-434至-121HU和-120至121HU）实现对通气不良和非通气不良区域的影像区分，从而实现对肺部区域动态检测，并进行功能和结构的评价。量化的影像数据也能提供纵向研究的信息以减少动物之间的变异性，可以更进一步验证体外数据。

 

文献引用

[1] Lutz Wollin, Eva Wex, Alexander Pautsch, Gisela Schnapp, Katrin E. Hostettler, Susanne Stowasser and Martin Kolb, Eur Respir J., 2015, 45(12), 1434-1445.

[2] Luca Richeldi, Ulrich Costabel, Moises Selman, Dong Soon Kim, David M. Hansell, Andrew G. Nicholson, Kevin K. Brown, Kevin R. Flaherty, Paul W. Noble, Ganesh Raghu, Michèle Brun, Abhya Gupta, Nolwenn Juhel, Matthias Klüglich, and Roland M. du Bois, New Engl. J. Med., 2011, 365(12), 1079-87.

[3] Luca Richeldi, Roland M. du Bois, Ganesh Raghu, Arata Azuma, Kevin K. Brown, Ulrich Costabel, Vincent Cottin, Kevin R. Flaherty, David M. Hansell, Yoshikazu Inoue, Dong Soon Kim, Martin Kolb, Andrew G. Nicholson, Paul W. Noble, Moisés Selman, Hiroyuki Taniguchi, Michèle Brun, Florence Le Maulf, Mannaïg Girard, Susanne Stowasser, Rozsa Schlenker-Herceg, Bernd Disse, and Harold R. Collard, New Engl. J. Med., 2014, 370(22), 2071-82.

[4] Ganesh Raghu, et al. Am. J. Respir. Critical Care Med., 2016,193, A2693.

[5] Oliver Distler, Kristin B. Highland, Martina Gahlemann, Arata Azuma, Aryeh Fischer, Maureen D. Mayes, Ganesh Raghu, Wiebke Sauter, Mannaig Girard, Margarida Alves, Emmanuelle Clerisme‑Beaty, Susanne Stowasser, Kay Tetzlaff, Masataka Kuwana, and Toby M. Maher, New Engl. J. Med., 2019, 380(26), 2518-28.

[6] K.R. Flaherty, A.U. Wells, V. Cottin, A. Devaraj, S.L.F. Walsh, Y. Inoue, L. Richeldi, M. Kolb, K. Tetzlaff, S. Stowasser, C. Coeck, E. Clerisme‑Beaty, B. Rosenstock, M. Quaresma, T. Haeufel, R.-G. Goeldner, R. Schlenker‑Herceg, and K.K. Brown, New Engl. J. Med., 2019, 381(18), 1718-27.

[7] Song Shengren,Fu Zhenli,Guan Ruijuan et al. Intracellular hydroxyproline imprinting following resolution of bleomycin-induced pulmonary fibrosis.[J] .Eur Respir J, 2022.

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