动物模型构建丨小鼠颅内成瘤模型构建及相关研究应用

核心结构：必须包含标注的关键解剖结构：

sagittal suture（矢状缝）：左右顶骨间的正中纵行骨缝
lambdoid suture（人字缝）：顶骨与枕骨间的A形后颅缝
Bregma（冠矢点/前囟点）：冠状缝与矢状缝的交汇点
Lambda（人字点/后囟点）：矢状缝与人字缝的交汇点

小鼠颅内成瘤（以脑胶质瘤为例）是通过脑立体定位仪精准将肿瘤细胞注射至指定脑区（如纹状体、额叶）的标准造模方法，核心是固定稳、定位准、注射慢、封闭严。以下是完整、可直接操作的标准流程：

实验准备（术前1-2天）

动物与细胞

动物：6-8周龄、18-22g SPF级小鼠（免疫正常用C57BL/6；异种移植用裸鼠BALB/c nude）。

细胞：胶质瘤细胞（U87、C6、GL261等），胰酶消化、离心重悬为1×10⁷~5×10⁷ cells/mL的无菌悬液，置于冰上备用。

仪器与耗材

仪器：脑立体定位仪（含耳杆、门齿夹、三维操作臂）、高速颅钻、微量注射器（10μL）、微量注射泵、手术显微镜、加热垫。

耗材：碘伏、75%酒精、骨蜡、5-0/6-0缝合线、眼科剪、镊、止血钳、无菌棉签、眼膏。

麻醉：异氟烷（诱导2%-4%，维持1%-2%）；或戊巴比妥钠（80mg/kg）、氯胺酮/赛拉嗪（100/5mg/kg）腹腔注射。

标准操作步骤

Ps. 全程无菌

麻醉与固定

关键：水平、稳固

深度麻醉小鼠（角膜反射消失、后肢无回缩），眼部涂眼膏防干燥。
剃除头顶毛发，碘伏+酒精交替消毒3次。
固定于定位仪：

门齿卡入门齿夹，轻压固定（不影响呼吸）。

双侧耳杆对称、等刻度插入外耳道，锁紧；确保头部不晃动、提尾不掉、Bregma与Lambda在同一水平面（高差<0.05mm）。

定位与钻孔

以纹状体/额叶为例

沿中线纵向切开头皮（约1cm），钝性分离、擦除骨膜，暴露Bregma点（冠状缝+矢状缝交点）。
定位仪针尖对准Bregma，三轴清零（X=0,Y=0,Z=0）。
目标坐标（常用）：

右额叶/纹状体：X=+1.02.0mm（旁开），Y=+0.51.0mm（前囟前），Z=2.8~3.2mm（深度），根据需要可以自行调整；

移动操作臂至坐标，记号笔标记颅骨。
颅钻钻孔：低速钻透颅骨（直径≈0.5mm），不损伤硬脑膜。

细胞注射

核心：慢、稳、防反流

微量注射器吸取35μL细胞悬液（约3*10⁴-1*10⁶个），排净气泡。
针尖垂直钻孔，缓慢进针至目标深度（Z），再回退0.4~0.5mm（形成腔隙防挤压）。
注射参数：12μL/min，全程≥35min；注射后留针5~10min。
缓慢拔针（防负压反流），骨蜡严密封闭骨孔。

术后处理

缝合头皮，碘伏消毒；小鼠置于37℃加热垫复温苏醒。
术后24h观察：单笼饲养、自由饮食；必要时预防性用抗生素。

关键质控要点（成功率>90%）

固定水平：Bregma-Lambda高差<0.05mm，否则定位偏差。

钻孔：仅穿颅骨、不刺破脑膜；出血用明胶海绵轻压。

注射：慢注+留针是减少反流、提高成瘤率的核心。

深度：小鼠脑厚≈3~4mm，Z=3.0mm左右为纹状体，过深伤脑干、过浅在硬膜外。

成瘤观察与终点

7~10天起出现症状：消瘦、精神差、转圈、偏瘫、弓背。

活体成像（Luc细胞）：第7天可检测信号；MRI可显占位。

伦理终点：体重下降>20%、严重神经症状时安乐死。

常见问题、安全伦理

Solution

常见问题与解决方案

问题现象	可能原因	解决方案
细胞反流	注射过快、留针短、拔针快	减慢速度、延长留针、缓拔针
动物死亡	麻醉过深、伤脑干、出血	控麻醉深度、精准深度、止血
成瘤率低	细胞活力差、数量不足、位置错	保证细胞活率、优化坐标

安全与伦理

严格遵守动物伦理与SPF操作；术后镇痛（美洛昔康）。
器械高温灭菌，台面消毒，避免颅内感染。

相关研究应用

抗肿瘤药物筛选与评价

通过模型评估化疗药物（替莫唑胺）、靶向药物、纳米药物递送系统的体内疗效及血脑屏障穿透能力，以小鼠生存期延长、肿瘤体积缩小（MRI/活体成像）为终点。

免疫治疗研究

在免疫完整小鼠（如C57BL/6接种GL261细胞）中，评价免疫检查点抑制剂（PD-1/CTLA-4抗体）、CAR-T细胞、溶瘤病毒、肿瘤疫苗等对脑胶质瘤微环境的调控作用及治疗效应。

肿瘤侵袭与转移机制

利用荧光/萤光素酶标记的肿瘤细胞，实时追踪颅内肿瘤的侵袭边界、沿白质束迁移的路径，研究基质金属蛋白酶（MMPs）、趋化因子等在脑内扩散中的作用。

脑胶质瘤干细胞（GSCs）研究

将分选出的CD133+/SOX2+胶质瘤干细胞注射至小鼠脑内，构建耐药、复发模型，探索靶向GSCs的干预策略。

联合治疗与放疗增敏

结合立体定向放疗与药物（如PARP抑制剂、血管生成抑制剂），在小鼠模型中验证协同效果，模拟临床术后放化疗方案。

影像学生物标志物开发

结合高场强MRI（弥散加权、灌注成像）或PET，建立与肿瘤增殖活性、缺氧区域、坏死程度对应的影像参数，用于临床转化预测。

肿瘤微环境（TME）研究

通过流式细胞术、免疫组化（Iba-1， GFAP， CD31）分析肿瘤相关小胶质细胞、星形胶质细胞、血管形态的变化，揭示胶质瘤与宿主脑组织的相互作用。

END

小鼠颅内成瘤模型凭借其精准的脑区定位、高度可控的肿瘤生长及与临床相似的病理特征，已成为脑胶质瘤研究的核心工具。该模型广泛应用于抗肿瘤药物筛选、免疫治疗评估、肿瘤侵袭机制及微环境研究等领域，为基础与临床转化之间架起了关键桥梁。合理应用此模型，有助于深入理解脑肿瘤发病机制，并推动新型治疗策略的临床前验证。

代轩生物丨动物模型构建服务

▸ 百种成熟模型 ▸ 全流程质控 ▸ 数据可溯可靠

核心服务矩阵

服务模块	覆盖能力	技术亮点
动物模型构建	✔ 覆盖神经、心血管、代谢、肿瘤、免疫等8大系统 ✔ 120+ 疾病模型成熟建模（如HIRI、卒中、糖尿病、帕金森）	移植瘤PDX/CDX、手术精细化造模
生理功能检测	✔ 心功能超声（超声心动图） ✔ 无创血压监测 ✔ 神经行为学（水迷宫、旷场等） ✔ 运动功能（转棒、步态分析）	小动物活体成像同步支持
精准指标分析	✔ 全自动生化检测（ALT/AST/Cr/BUN等） ✔ 血常规+凝血功能 ✔ 组织病理+免疫组化 ✔ ELISA/流式细胞术	支持多时间点动态监测
全流程支撑	动物饲养→模型构建→表型验证→数据分析→报告交付	实验-检测-解读一体化