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动物模型

标识符CSTR CSTR:16397.09.0F01001469
动物模型中文名称 人体高血压肠道菌群移植小鼠模型
动物模型英文名称 Human hypertension intestinal microbiota transplantation mouse model
疾病概述 高血压是以体循环动脉压增高为主要表现的临床综合征,是严重危害人类健康的常见心血管病之一,目前全球高血压患者约有10亿,如不采取积极有效的预防措施,预计到2025年,全球的高血压患者可能会再增加80%。此外,高血压还是脑卒中、心肌梗死等心血管疾病以及慢性肾脏疾病等最主要的危险因素。因此,高血压已经成为威胁人类生命健康的重要的公共卫生问题,其防治具有重要的现实意义。
动物模型背景信息

C57BL/6

动物模型制作方法
  1. 实验材料

1.1实验动物

选择C57BL/6J无菌小鼠,8-10周龄,体质量20-25g,按体重随机分组,对照组13只,高血压组12只,5只/盒饲养于无菌包中,温度( 22±2) ℃,湿度50%~60%,12 h 循环照明,小鼠自由摄取食、水。

1.2人类粪便样本

受试者拟参与样本采集和信息采集一次,排除消化系统其它器质性疾病、消化道进行过手术者,排除有酗酒史、糖尿病、癌症、肾衰、中风等其它影响肠道菌群的疾病者,排除取样前3~4周服用处方药、益生菌、抗生素、非甾体类药物者。

将SBP<120mmHg,DBP<80mmHg,生化指标正常,年龄、性别和BMI等协变量与高血压组匹配的健康志愿者,作为对照组;将高血压患者作为高血压组。采集受试者新鲜粪便,按照使用说明书用粪便微生物基因组保护液套装采集后存储-80℃,离心取上清液作为粪便移植液。

2.实验方法

2.1动物模型制备

将健康对照组和高血压组人类粪便移植液,以400ul/天,连续三天经口灌胃,接种无菌小鼠,得到菌群移植小鼠。移植周期为10周,饲养在隔离环境内。

2.2标本采集及处理

实验期间每周称量小鼠体重,每周记录进食量、进水量,每2周取粪便进行16S rRNA测定。在10周时,对照组和高血压组小鼠分别检测血压(无创尾套法或有创植入式)和心脏超声。三溴乙醇腹腔注射麻醉,腹主静脉采血至死亡。全血EDTA抗凝,室温静置30 min后,3,000 rpm,4°C离心15 min分离血清,-80℃冰箱冻存。

采集心脏、主动脉(从主动脉弓到腹主动脉)、主动脉窦、腹主动脉、肾脏、小肠、结肠样本,4%多聚甲醛固定,后续石蜡包埋进行HE染色;剩余部分提取蛋白和RNA,-80℃冰箱冻存进行后续检测。肠道内容物和血清,-80℃冻存,进行血生化与代谢组学检测分析。

动物模型表型数据

1.血压及超声结果

菌群移植10周后,检测血压和心脏超声,取材;血压及超声结果显示与对照组相比,高血压组小鼠SBP和DBP均显著增加,IVS明显增厚,LVPWs有一定增加趋势。

2.心脏及主动脉石蜡切片病理染色

菌群移植10周后,病理结果显示与对照组相比,高血压组小鼠心脏血管周纤维化增加,主动脉血管中膜增厚以及管壁纤维化加重。

3.脾脏流式免疫细胞检测

与对照组相比,高血压组小鼠CD4T细胞显著增加。

4.血清炎症因子检测

与对照组相比,高血压移植组小鼠炎症因子IL-1β、TNFα、IFNγ显著增加。

5.肠道微生物群分析

(1)肠道微生物群多样性

与对照组相比,高血压组小鼠肠道微生物群的alpha多样性(Shannon、Simpson、Pielou和Goods_Coverage指数)显著降低。

分别基于ASV处Bray-Curtis、jaccard、unweighted_unifrac和weighted_unifrac距离的主坐标分析(PCoA)评分图证明了两组间微生物区系β-多样性存在显著的组成差异。

(2)菌群相对丰度

与对照组相比,高血压组中Clostridium_sensu_stricto_1Flavonifractor的相对丰度较低,而Escherichia_Shigella、Ruminococcus_gravusTerrisporobacterMorganella的相对丰度较高。

6.血清非靶向代谢组学分析

非靶向代谢组学识别血清样本中关键代谢物和代谢途径的潜在改变。PCA、PLS-DA及OPLS-DA多元统计分析结果显示,两组间代谢物特征均差明显。

高血压组与对照组进行比较,共发现了36个显著上调的代谢物和16个显著下调的代谢物。

动物模型比较分析
相关文章 [1] Lerman LO, Kurtz TW, Touyz RM, Ellison DH, Chade AR, Crowley SD, Mattson DL, Mullins JJ, Osborn J, Eirin A, Reckelhoff JF, Iadecola C, Coffman TM. Animal Models of Hypertension: A Scientific Statement From the American Heart Association. Hypertension. 2019 Jun;73(6):e87-e120. [2] Yang F, Chen H, Gao Y, An N, Li X, Pan X, Yang X, Tian L, Sun J, Xiong X, Xing Y. Gut microbiota-derived short-chain fatty acids and hypertension: Mechanism and treatment. Biomed Pharmacother. 2020 Oct;130:110503. [3] Li J, Yang X, Zhou X, Cai J. The Role and Mechanism of Intestinal Flora in Blood Pressure Regulation and Hypertension Development. Antioxid Redox Signal. 2021 Apr 1;34(10):811-830.
保种方式 冷冻
模型来源 该模型由首都医科大学附属北京朝阳医院心脏中心李晶博士提供
合作方式 不限定
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备注
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